JP2002270070A

JP2002270070A - 入力装置

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Publication number: JP2002270070A
Application number: JP2001063957A
Authority: JP
Inventors: Masataka Maehara; 正孝前原
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2002-09-20

Abstract

(57)【要約】【課題】傾動時に導電ゴム部材が固定接点部を押圧し
た時点でクリック感を得られるようにしたものを得るこ
と。【解決手段】キーステム１４の傾動方向に対応して導
電ゴム部材１３を介して押圧してスイッチ操作をするよ
うにした入力装置において、キーステム１４の下面に位
置したハウジング１０上にクリック板１１を介在し、キ
ー加圧盤１５における外周端部付近をキーステム１４の
傾動時の揺動支点４２となるように構成したものであ
る。クリック板１１は、下向き椀状で、中央部分の押圧
で凹み、押圧の解除で復帰するＭＴ板で構成し、又、キ
ーステム１４の傾動時の揺動支点４２は、キー加圧盤１
５における外周端部付近をハウジング１０における凹部
１７の内壁部分とこのハウジング１０に被せられるカバ
ー１６の下面とに接するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キーステムを傾動
することにより多方向のスイッチ操作がなされるように
した入力装置に関するもので、特に、操作時にクリック
感を得らるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の入力装置は、図６及び図
７に示すように、キーステム１４を３６０度所望の方向
に傾動すると、キーステム１４と一体の導電ゴム部材１
３が９０度の間隔で放射状に配置されたいずれかの固定
接点部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと、中心の中央
接点部１８と、外周のアース接点部２１に、絶縁シート
を介して圧接する。

【０００３】例えば、キーステム１４を上方向に傾動し
て、導電ゴム部材１３が固定接点部２０ｂとアース接点
部２１を同時に圧接すると、静電容量の変化が電圧の変
化として検出されて９０度の方向のスイッチ操作がなさ
れたこととなる。また、キーステムを左下方向に傾動し
て、導電ゴム部材１３が固定接点部２０ｃと２０ｄとア
ース接点部２１を同時に圧接すると、同様にして２７０
度の方向のスイッチ操作がなされたこととなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなキーステ
ムを傾動することにより多方向のスイッチ操作がなされ
るようにした入力装置においては、導電ゴム部材１３が
固定接点部２０ａ、２０ｂ、…に、絶縁シート１２を介
して圧接し、静電容量の連続的に徐々に変化して閾値を
超えたことを検出することによりスイッチ動作するもの
であるため、キーステムの傾動動作のどの時点でスイッ
チ入力が確定したのかのフィードバックがなく、スイッ
チとして確実に動作しているのかどうかが不明であると
いう問題があった。

【０００５】本発明は、キーステムを所定の方向に傾動
した場合において、導電ゴム部材が特定の固定接点部を
必要なストロークだけ押圧した時点でのスイッチ入力
を、クリック感をもってフィードバックすることによ
り、スイッチ操作が確立したことが確実に得られるよう
にしたものを得ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ハウジング１
０上に、環状に複数の固定接点部２０を配置するととも
に、これらの固定接点部２０に臨ませて導電ゴム部材１
３を介してキー加圧盤１５を設け、前記固定接点部２０
のうちのいずれかを、前記キー加圧盤１５の略中央に設
けたキーステム１４の傾動方向に対応して前記導電ゴム
部材１３を介して押圧してスイッチ操作をするようにし
た入力装置において、前記キーステム１４の下面に位置
した前記ハウジング１０上にクリック板１１を介在し、
前記キー加圧盤１５における外周端部付近を前記キース
テム１４の傾動時の揺動支点４２となるように構成した
ことを特徴とする入力装置である。

【０００７】前記クリック板１１は、下向き椀状で、中
央部分の押圧で凹み、押圧の解除で復帰するＭＴ板で構
成し、又、キーステム１４の傾動時の揺動支点４２は、
キー加圧盤１５における外周端部付近をハウジング１０
における凹部１７の内壁部分とこのハウジング１０に被
せられるカバー１６の下面とに接するように構成する。
本発明の入力装置は、キー加圧盤１５による導電ゴム部
材１３を加圧して静電容量を変化せしめてスイッチ操作
をするようにしたものであってもよいし、又、接点部に
直接接離してスイッチ操作するものであっても良い。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面に基づき
説明する。図２が本発明の入力装置の一実施例を示す断
面図で、図３が分解斜視図である。これらの図におい
て、１０は、プラスチックなどからなり、底の浅い４角
形のハウジングで、このハウジング１０の凹部１７の底
面上部には、中心部分に中央接点部１８が配置され、こ
の中央接点部１８の外周に馬蹄形の周辺接点部１９が配
置され、さらにその外周に９０度ずつ４分割された弧状
の固定接点部２０が配置され、角隅の２個所にアース接
点部２１が配置され、これらの各接点部に接続されたそ
れぞれの接続端子部２３がハウジング１０の外部へ突出
している。また、前記周辺接点部１９の外周と固定接点
部２０の内周の略境界部分に半円弧状の２個の環状壁部
２２がやや膨出して設けられ、この環状壁部２２の内側
に導電性金属板を下向き椀形に成形した、いわゆるＭＴ
板からなるクリック板１１が載せられる。このハウジン
グ１０の２方向の外側面には、それぞれ２個ずつのカバ
ー係止突起２４が形成されている。

【０００９】前記ハウジング１０の底面上部の各接点部
上には、薄い絶縁シート１２が被せられる。この絶縁シ
ート１２は、拡大部分図に示すように、ポリイミドなど
の絶縁基材２６に接着剤２７によってセパレータ２８を
貼着したもので、中央部に半円形の２個の半円孔２５が
穿設され、かつ、２個所の角隅部分が前記アース接点部
２１を露出するために切り欠かれている。この２個の半
円孔２５の間の帯状部分は、前記クリック板１１の上面
に被せられてクリック板１１の保持用として作用する。

【００１０】前記絶縁シート１２の上面には、導電ゴム
部材１３が載せられる。この導電ゴム部材１３の中央に
は、前記環状壁部２２が露出するだけの大きさの円孔２
９が穿設されている。また、この導電ゴム部材１３の下
面には、環状凹溝３１が形成され、上面角隅４個所に
は、突起３０が形成されている。

【００１１】１４は、４角柱のキーステムで、このキー
ステム１４の上方よりキートップ挿入孔３２が形成さ
れ、下端部には、抜け止め鍔部３４が設けられ、さら
に、この抜け止め鍔部３４の中央下面に半球状の接点押
圧部３３が膨出して形成されている。

【００１２】前記キーステム１４は、キー加圧盤１５の
キーステム嵌合孔３５に下方から差し込まれ、下面の嵌
合凹部３６に、前記キーステム１４の抜け止め鍔部３４
が嵌合係止される。また、このキー加圧盤１５は、全体
が略円形をなし、外周部分が加圧鍔部３７をなし、この
加圧鍔部３７の４個所を直線状にやや切欠いた形状をな
し、この加圧鍔部３７の下面の嵌合凹部３６の周りに
は、加圧突条部３８が膨出して設けられている。そし
て、このキー加圧盤１５を導電ゴム部材１３の上に載せ
ると、加圧突条部３８が導電ゴム部材１３の上面に接す
るとともに、この加圧突条部３８のない加圧鍔部３７の
下面の平坦部分であって、４隅の円周部分よりやや内側
下面に前記導電ゴム部材１３の突起３０が接する。

【００１３】上述のように構成された前記ハウジング１
０に、クリック板１１、絶縁シート１２、導電ゴム部材
１３、キーステム１４、キー加圧盤１５を順次重ねた
後、上からカバー１６を被せる。すると、前記キーステ
ム１４とキー加圧盤１５の中央部分がカバー１６の加圧
盤嵌合孔３９から突出した状態になる。そして、カバー
１６の両側の下方に折り曲げた係止部４０が前記ハウジ
ング１０のカバー係止突起２４を摺動するように圧入す
ると、カバー係止突起２４が係止部４０の係止孔４１に
係合して固着される。このようにして形成された入力装
置では、図２に示すように、キー加圧盤１５における加
圧鍔部３７の側面が前記凹部１７の内壁面に接し、か
つ、加圧鍔部３７の上面が前記カバー１６の下面に接し
ており、この部分が傾動時の揺動支点４２となる。

【００１４】以上のような構成による本発明の入力装置
の作用を説明する。キー操作をしていない初期状態で
は、図２に示すように、キー加圧盤１５が導電ゴム部材
１３に載せられ、かつ、キーステム１４がクリック板１
１により押し上げられ、キーステム１４が垂直状態に保
持されている。

【００１５】（Ａ）静電容量の変化に伴う傾動スイッチ
の動作時に、クリック板１１が押し釦スイッチとしても
機能する場合図２の初期状態で、キーステム１４を図１に示すＡ方向
に傾動すると、キーステム１４と一体に嵌合状態にある
キー加圧盤１５も傾動する。このキー加圧盤１５は、そ
の加圧鍔部３７の傾動側と反対側の側面が前記凹部１７
の内壁面に接し、かつ、加圧鍔部３７の上面が前記カバ
ー１６の下面に接しているので、この接している部分が
揺動支点４２となって、キーステム１４とキー加圧盤１
５が傾動する。そして、キー加圧盤１５の下面の加圧突
条部３８で導電ゴム部材１３を押圧することで、導電ゴ
ム部材１３が９０度の間隔で放射状に配置された４個の
固定電極２０、…のうちの１又は２個の固定接点部２０
に絶縁シート１２を介して圧接し、静電容量が変化す
る。

【００１６】（ａ−１）静電容量の変化を電圧変化に変
換し、その値がクリック板１１の反転より前に閾値を超
えると、所定方向の傾動スイッチとしての操作がなされ
る。ここで、傾動側と反対側の側面が揺動支点４２とな
るが、この揺動支点４２が接点押圧部３３とクリック板
１１との接触点からも充分離れているので、傾動スイッ
チとしてのストロークは大きいが、押し釦スイッチとし
てのストロークは小さいので、傾動スイッチとしての動
作よりやや遅れて、接点押圧部３３の下降によりクリッ
ク板１１が反転して傾動スイッチ動作時のクリック感が
得られる。このため、傾動スイッチとしての動作を指先
でも確実に感じ取ることができる。

【００１７】（ｂ）逆に、傾動スイッチとしての閾値が
大きく設定されているなどの理由により、クリック板１
１が静電容量の変化による傾動スイッチとしての動作よ
り前に反転すると、このクリック板１１により中央接点
部１８と周辺接点部１９が短絡するので、押し釦スイッ
チとして作動する。

【００１８】（ｃ）クリック板１１の反転による押し釦
スイッチとしての動作と、静電容量の変化による傾動ス
イッチとしての動作とが同時に行われた場合には、どち
らを優先するか、予め回路上で設定するようにする。

【００１９】（Ｂ）クリック板１１が押し釦スイッチと
して機能しない場合静電容量の変化を電圧変化に変換し、その値が閾値を超
えて所定方向の傾動スイッチとしての操作がなされる
と、クリック板１１は、反転より傾動スイッチ動作時の
クリック感を得るためにのみ動作する。なお、静電容量
の変化は、徐々に連続的に変化するので、一般的には、
変化した値が予め設定された閾値に達するとオンするよ
うになっているが、閾値を設定することなく、静電容量
の変化の大小に拘らずに、静電容量の変化があって、か
つ、押し釦スイッチの短絡信号が発生したとき、この短
絡信号をフィードバックした信号の入力時点で傾動スイ
ッチのスイッチ操作点の確立点とすることができる。こ
のようにすれば、導電ゴム部材１３と固定接点部２０と
の圧接面積によらずに、キーステム１４のストロークに
よってスイッチのオン・オフを確認できる。

【００２０】ただし、クリック板１１が反転することに
よる中央接点部１８と周辺接点部１９の短絡信号が不要
の場合には、回路上の措置として、例えば、静電容量の
変化が発生したときは、短絡スイッチはキャンセルする
などの処置を行えば良い。キーステム１４の傾動を解除
すると、キー加圧盤１５は導電ゴム部材１３により、ま
た、キーステム１４はクリック板１１により元の位置に
復帰される。

【００２１】なお、押し釦スイッチとしてのみ作動させ
るときは、キーステム１４を垂直に押し込むことによ
り、キーステム１４がキー加圧盤１５のキーステム嵌合
孔３５内を摺動しつつ下降して、接点押圧部３３でクリ
ック板１１を反転させ、中央接点部１８と周辺接点部１
９を短絡して短絡信号のみが発生する。この場合におい
ても、前記Ａ（ａ-２）に述べたように、キーステム１
４に不必要な傾動が発生し、押し釦スイッチの動作後に
傾動スイッチが動作したときは、傾動スイッチをキャン
セルするなどの回路上の処置を行えば良い。

【００２２】次に、本発明の他の実施例を図４及び図５
により説明する。前記実施例では、入力装置としての傾
動スイッチが静電容量の変化を検出して動作する場合を
例としたが、これに限られるものではなく、例えば、図
４及び図５に示すように、ハウジング１０の凹部１７
に、放射状に固定接点部２０ａ、２０ｂ、…２０ｈを配
置し、キー加圧盤１５の下面に設けたリング状の導電ゴ
ム部材１３を固定接点部２０に直接接触してスイッチ操
作するようにしたものにおいても、キーステム１４の下
面の接点押圧部３３に臨ませてクリック板１１を設け
る。この場合、キー加圧盤１５の加圧鍔部３７には、上
面角部の全周に膨出部分を形成し、この膨出部分を側面
が前記凹部１７の内壁面に接し、かつ、加圧鍔部３７の
上面が前記カバー１６の下面に接した揺動支点４２とす
る。また、クリック板１１の弾性力のみにより、又は図
示しない他のコイルばねなどを介在してその弾性力を付
加して、キーステム１４、キー加圧盤１５、導電ゴム部
材１３を持ち上げて、導電ゴム部材１３が固定接点部２
０に加圧しないようにする。

【００２３】この状態でキーステム１４を傾動して図５
に示すように、固定接点部２０ｂと２０ｃを短絡したと
きには、９０度の方向のスイッチ操作がなされたことと
なる。また、キーステムを左下方向に傾動して、導電ゴ
ム部材１３が固定接点部２０ｄと２０ｅと２０ｆを同時
に圧接すると、２０２．５度の方向のスイッチ操作がな
されたこととなる。このとき、傾動側と反対側の側面が
揺動支点４２となり、この揺動支点４２が接点押圧部３
３とクリック板１１との接触点からも充分離れているの
で、傾動スイッチとしての動作に付随して、接点押圧部
３３の下降によりクリック板１１が反転して傾動スイッ
チ動作時のクリック感が得られる。このため、傾動スイ
ッチとしての動作を指先でも確実に感じ取ることができ
る。なお、図４において、図１の場合と同様に、クリッ
ク板１１による押し釦スイッチの機能を持たせても良い
し、単なるクリック感を得るためだけのものであっても
良い。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ハウジン
グ１０上に、環状に複数の固定接点部２０を配置すると
ともに、これらの固定接点部２０に臨ませて導電ゴム部
材１３を介してキー加圧盤１５を設け、前記固定接点部
２０うちのいずれかを、前記キー加圧盤１５の略中央に
設けたキーステム１４の傾動方向に対応して前記導電ゴ
ム部材１３を介して押圧してスイッチ操作をするように
した入力装置において、前記キーステム１４の下面に位
置した前記ハウジング１０上にクリック板１１を介在
し、前記キー加圧盤１５における外周端部付近を前記キ
ーステム１４の傾動時の揺動支点４２となるように構成
したので、導電ゴム部材が特定の固定接点部を必要なス
トロークだけ押圧した時点で、スイッチ操作が確立した
ことをクリック感により得ることができる。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、環状に配置
した複数の固定接点部２０に、絶縁シート１２を介在し
て導電ゴム部材１３とキー加圧盤１５を順次重ね合わ
せ、前記キー加圧盤１５による導電ゴム部材１３を加圧
して静電容量を変化せしめてスイッチ操作をするように
したので、特にスイッチの動作点のとらえにくい静電容
量型に用いると効果的である。

【００２６】請求項３記載の発明によれば、環状に配置
した複数の固定接点部２０に直接臨ませて導電ゴム部材
１３を配置し、キー加圧盤１５による導電ゴム部材１３
を前記固定接点部２０に接離してスイッチ操作をするよ
うにしたので、静電容量型以外の直接接点部に接離する
方式のスイッチにも応用することができる。

【００２７】請求項４記載の発明によれば、クリック板
１１は、下向き椀状で、中央部分の押圧で凹み、押圧の
解除で復帰するＭＴ板からなるので、公知の押しボタン
型スイッチに使用されていたＭＴ板を使用して安価に、
しかも、確実なクリック感が得られる。

【００２８】請求項５記載の発明によれば、クリック板
１１は、下向き椀状で、中央部分の押圧で凹み、押圧の
解除で復帰するＭＴ板からなり、キー加圧盤１５の中央
部にキーステム１４を上下進退自在に嵌合し、このキー
ステム１４の下面のクリック板１１に臨ませて、クリッ
ク板１１の凹み時に短絡し、復帰時に開放する接点部を
設け押しボタン型スイッチと傾動型スイッチとの両方の
機能を持たせることができる。

【００２９】請求項６記載の発明によれば、キーステム
１４の傾動時の揺動支点４２は、キー加圧盤１５におけ
る外周端部付近をハウジング１０における凹部１７の内
壁部分とこのハウジング１０に被せられるカバー１６の
下面とに接するように構成したので、キー加圧盤１５の
外周端部のハウジング１０との接触部分がすべて揺動支
点４２として作用するので、特別な揺動支点４２を形成
しなくともキーステム１４の３６０度いずれの方向にて
も確実にクリック感が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による入力装置の第１実施例を示す傾動
時の断面図である。

【図２】本発明による入力装置の第１実施例における傾
動前の初期状態の断面図である。

【図３】本発明による入力装置の第１実施例の分解斜視
図である。

【図４】本発明による入力装置の第２実施例を示す傾動
時の断面図である。

【図５】図４における固定接点部２０の配置状態を示す
平面図である。

【図６】従来の入力装置の固定接点部２０の配置状態を
示す平面図である。

【図７】図６における入力装置の断面図である。

【符号の説明】

１０…ハウジング、１１…クリック板、１２…絶縁シー
ト、１３…導電ゴム部材、１４…キーステム、１５…キ
ー加圧盤、１６…カバー、１７…凹部、１８…中央接点
部、１９…周辺接点部、２０…固定接点部、２１…アー
ス接点部、２２…環状壁部、２３…接続端子部、２４…
カバー係止突起、２５…半円孔、２６…絶縁基材、２７
…接着剤、２８…セパレータ、２９…円孔、３０…環状
凹溝、３１…環状凹溝、３２…キートップ挿入孔、３３
…接点押圧部、３４…抜け止め鍔部、３５…キーステム
嵌合孔、３６…嵌合凹部、３７…加圧鍔部、３８…加圧
突条部、３９…加圧盤嵌合孔、４０…係止部、４１…係
止孔、４２…揺動支点。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジング１０上に、環状に複数の固定
接点部２０を配置するとともに、これらの固定接点部２
０に臨ませて導電ゴム部材１３を介してキー加圧盤１５
を設け、前記固定接点部２０のうちのいずれかを、前記
キー加圧盤１５の略中央に設けたキーステム１４の傾動
方向に対応して前記導電ゴム部材１３を介して押圧して
スイッチ操作をするようにした入力装置において、前記
キーステム１４の下面に位置した前記ハウジング１０上
にクリック板１１を介在し、前記キー加圧盤１５におけ
る外周端部付近を前記キーステム１４の傾動時の揺動支
点４２となるように構成したことを特徴とする入力装
置。
【請求項２】環状に配置した複数の固定接点部２０
に、絶縁シート１２を介在して導電ゴム部材１３とキー
加圧盤１５を順次重ね合わせ、前記キー加圧盤１５によ
る導電ゴム部材１３を加圧して静電容量を変化せしめて
スイッチ操作をするようにしたことを特徴とする請求項
１記載の入力装置。
【請求項３】環状に配置した複数の固定接点部２０に
直接臨ませて導電ゴム部材１３を配置し、キー加圧盤１
５による導電ゴム部材１３を前記固定接点部２０に接離
してスイッチ操作をするようにしたことを特徴とする請
求項１記載の入力装置。
【請求項４】クリック板１１は、下向き椀状で、中央
部分の押圧で凹み、押圧の解除で復帰するＭＴ板からな
ることを特徴とする請求項１、２又は３記載の入力装
置。
【請求項５】クリック板１１は、下向き椀状で、中央
部分の押圧で凹み、押圧の解除で復帰するＭＴ板からな
り、キー加圧盤１５の中央部にキーステム１４を上下進
退自在に嵌合し、このキーステム１４の下面のクリック
板１１に臨ませて、クリック板１１の凹み時に短絡し、
復帰時に開放する接点部を設けてなることを特徴とする
請求項１、２又は３記載の入力装置。
【請求項６】キーステム１４の傾動時の揺動支点４２
は、キー加圧盤１５における外周端部付近をハウジング
１０における凹部１７の内壁部分とこのハウジング１０
に被せられるカバー１６の下面とに接するように構成し
たことを特徴とする請求項１、２又は３記載の入力装
置。