JP2002334626A - キースライド機構及びキースライド機構を備えた情報機器装置 - Google Patents

キースライド機構及びキースライド機構を備えた情報機器装置

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JP2002334626A
JP2002334626A JP2001139655A JP2001139655A JP2002334626A JP 2002334626 A JP2002334626 A JP 2002334626A JP 2001139655 A JP2001139655 A JP 2001139655A JP 2001139655 A JP2001139655 A JP 2001139655A JP 2002334626 A JP2002334626 A JP 2002334626A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】携帯型パソコン等の操作性や信頼性を確保しつ
つ、従来よりさらなる軽量化や薄型化を可能とする、キ
ーボード構造におけるキースライド機構を提供する。 【解決手段】摺動部材を摺動させることでキートップが
昇降する機能を備えたキーボードのキースライド機構に
おいて、回動可能な回動部材と、前記回動部材による回
動動作を移動動作に変換するカム部材１３，１４と、前
記カム部材で変換された移動動作を拡大させるレバー部
材１５とを備え、前記回動部材による回動動作をカム部
材１３，１４により移動動作に変換し、この移動動作を
レバー部材１５により拡大して、拡大された前記移動動
作を前記摺動部材に与えることで前記キートップを昇降
させる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるノートブ
ック型パソコンや携帯情報端末装置やワープロやタイプ
ライタ等のキースライド機構、及びキースライド機構を
備えた情報機器装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、いわゆるノートブック型パソコン
に代表される携帯型パソコン等の情報機器のように、持
ち運びのしやすさを商品コンセプトとするものにおいて
は、さらなる軽量化，薄型化が望まれてきている。一
方、このような情報機器の操作性については、特に、主
入力手段であるキーボードのキーストロークをできるだ
け大きくして、デスクトップ型パソコンに用いられてい
る通常のキーボードの感覚に近づけたいという要望があ
る。
【０００３】このような相反する課題を解決するものと
して、例えば特開平８−５４９６４号公報（特許第２８
５７３５３号）に記載されている如く、個々のキーが蓋
の開閉に応じて伸縮できるキーボード構造が開示されて
いる。
【０００４】具体的には、上側及び下側を有するキー支
持構造と、前記キー支持構造の前記上側に支持されて、
各々が拡張位置及び後退位置間で垂直のキーストローク
距離分、相対垂直移動する一連のキーと、前記キー支持
構造の下で支持され、前記キー支持構造の前記下側に面
する上側を有するベース構造と、前記ベース構造の前記
上側に配置された一連の離間された弾性キー復帰部材と
を備え、前記キー支持構造及び前記ベース構造は、前記
キー復帰部材が前記キーの下にあり、前記キーを前記拡
張位置に弾性的に保持する第１の位置と、前記キー復帰
部材が前記弾性キー復帰部材を垂直に圧縮しないで前記
拡張位置から前記後退位置に移動させることを可能にす
る第２の位置との間で、相互に水平にシフト可能である
構成としている。
【０００５】また、例えば特開平５−２９８０００号公
報（特許第２８７５６９７号）に記載されている如く、
情報処理装置の入力に用いるキーボード装置において、
未使用時にはキートップを押し下げて、装置の厚さを薄
くして、持ち運び性を良くし、使用時にはキートップを
持ち上げて、十分なキーストロークを確保し、操作感を
良くする構成のものが開示されている。
【０００６】具体的には、板バネシートに復帰バネと接
点押圧バネを一体に形成し、この板バネシートをスライ
ド機構によってスライドさせてキートップの高さを変え
る構成としている。また、キートップを含むキースイッ
チベースをスライドバーのスライド操作によって上下に
移動させ、キートップの全高及びストローク量を変える
構成としている。さらに、複数のキー接点部を有するシ
ート部材と、キー接点部に対応するようにシート部材上
に設けられた複数のキースイッチ部と、シート部材の回
りに形成されたカバーと、カバーの一端に回動自在に設
けられ、突出した押圧部材を有する蓋と、シート部材を
上方向に押圧するバネとから構成され、前記蓋を開閉し
てシート部材を上下に移動することによりキーボード全
高を変更可能とする構成としている。
【０００７】また、例えば特開平９−２５９６８４号公
報に記載されている如く、蓋の開閉動作によってキーボ
ードを昇降させて装置の使い勝手を良くし、結果として
携帯に容易な薄型化を可能とする構成のものが開示され
ている。
【０００８】具体的には、キートップをスライド可能に
支持するハウジングユニットと、前記キートップによっ
て作動されるスイッチを備えたサポートパネルユニット
とからなるキーボードであって、前記ハウジングユニッ
トは前記サポートパネルユニットに対して離間した第一
の位置と、近接した第二の位置とを移動可能であり、第
一の位置に位置するときには、前記キートップのスライ
ドによりスイッチが作動し、第二の位置に位置するとき
には、前記キートップが押下されてもスイッチが作動し
ないように、前記ハウジングユニットが第一の位置と、
第二の位置とを移動する構成としている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平８−５４９６４号公報（特許第２８５７３５３号）
に記載されているような構成では、ベース構造（信号パ
ッド構造）を第１の位置から第２の位置まで駆動するカ
ム突出部は、ディスプレイスクリーンを有する蓋ハウジ
ングから突設しているものであり、薄型化が不十分にな
るとともに、安全上や外観上等の問題が生じる。
【００１０】また、上記特開平５−２９８０００号公報
（特許第２８７５６９７号）に記載されているような構
成では、板バネシートをスライドさせるスライド機構
や、スライドバーをスライド操作する機構、或いは蓋の
開閉によりシート部材を上下に移動させる機構が大型と
なり、軽量化や薄型化が不十分になる。
【００１１】また、上記特開平９−２５９６８４号公報
に記載されているような構成では、ハウジングユニット
を移動させる機構が大型となり、軽量化や薄型化が不十
分になる。本発明は、このような問題点に鑑み、携帯型
パソコン等の操作性や信頼性を確保しつつ、従来よりさ
らなる軽量化や薄型化を可能とする、キーボード構造に
おけるキースライド機構を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、摺動部材を摺動させることでキートッ
プが昇降する機能を備えたキーボードのキースライド機
構において、回動可能な回動部材と、前記回動部材によ
る回動動作を移動動作に変換する変換手段と、前記変換
手段で変換された移動動作を拡大させる拡大移動手段と
を備え、前記回動部材による回動動作を前記変換手段に
より移動動作に変換し、この移動動作を前記拡大移動手
段により拡大して、拡大された前記移動動作を前記摺動
部材に与えることで前記キートップを昇降させることを
特徴とする。
【００１３】また、摺動部材を摺動させることでキート
ップが昇降する機能を備えたキーボードのキースライド
機構において、回動可能な回動部材と、前記回動部材に
よる回動動作を移動動作に変換するカム部材と、前記カ
ム部材で変換された移動動作を拡大させるレバー部材と
を備え、前記回動部材による回動動作を前記カム部材に
より移動動作に変換し、この移動動作を前記レバー部材
により拡大して、拡大された前記移動動作を前記摺動部
材に与えることで前記キートップを昇降させることを特
徴とする。
【００１４】さらに、前記キーボードの各キー毎にリン
ク部材を設け、前記摺動部材の摺動により前記リンク部
材が回動し、そのリンク部材上のキートップが昇降する
ことを特徴とする。また、前記摺動部材は、前記回動部
材の回転軸に平行に摺動することを特徴とする。
【００１５】また、前記レバー部材の厚さは、前記カム
部材の厚さを超えないことを特徴とする。さらに、前記
カム部材は、前記回動部材による回動動作に連動して回
動する第１のカムと、前記第１のカムの回動動作がカム
面により伝達されて直動する第２のカムとより成り、前
記第２のカムの動きが前記レバー部材に伝達されること
を特徴とする。そして、前記第１のカムと第２のカム
は、前記回動部材の回転軸上に連設され、前記第１のカ
ムは前記回転軸と一体で回動し、前記第２のカムは前記
回転軸上をその軸方向に摺動することを特徴とする。ま
た、前記第１のカムと前記第２のカムが互いに当接する
面において、少なくともいずれか一方のカムの少なくと
も１面が、回転軸に対して垂直な面であることを特徴と
する。
【００１６】また、前記カム部材は、前記回動部材によ
る回動動作に連動して回動する２つの第１のカムと、前
記第１のカムの回動動作がカム面により伝達されて直動
する第２のカムとから成り、前記第２のカムは、前記第
１のカムの間に挟まれて連設され、第２のカムの前記各
第１のカムに相対する両面にはカム面が形成されてい
て、前記キーボードのキートップが下がった状態のとき
には一方の第１のカムと第２のカムとが嵌合し、前記キ
ーボードのキートップが上がった状態のときには他方の
第１のカムと第２のカムとが嵌合することを特徴とす
る。
【００１７】さらに本発明では、摺動部材を摺動させる
ことでキートップが昇降する機能を備えたキーボード
と、前記キーボードを備えた本体部に対して開閉可能な
蓋部と、前記蓋部を開閉させることで前記摺動部材を摺
動させるキースライド機構を備えた情報機器装置であっ
て、前記キースライド機構は、前記蓋部の開閉に連動し
て回動する回動部材と、前記回動部材による回動動作を
移動動作に変換する変換手段と、前記変換手段で変換さ
れた移動動作を拡大させる拡大移動手段とを備え、前記
蓋部を開閉させることで前記回動部材が回動し、この回
動動作を前記変換手段により移動動作に変換し、この移
動動作を前記拡大移動手段により拡大して、拡大された
前記移動動作を前記摺動部材に与えることで前記キート
ップを昇降させることを特徴とするキースライド機構を
備えた情報機器装置とする。
【００１８】また、摺動部材を摺動させることでキート
ップが昇降する機能を備えたキーボードと、前記キーボ
ードを備えた本体部に対して開閉可能な蓋部と、前記蓋
部を開閉させることで前記摺動部材を摺動させるキース
ライド機構を備えた情報機器装置であって、前記キース
ライド機構は、前記蓋部の開閉に連動して回動する回動
部材と、前記回動部材による回動動作を移動動作に変換
するカム部材と、前記カム部材で変換された移動動作を
拡大させるレバー部材とを備え、前記蓋部を開閉させる
ことで前記回動部材が回動し、この回動動作を前記カム
部材により移動動作に変換し、この移動動作を前記レバ
ー部材により拡大して、この拡大された前記移動動作を
前記摺動部材に与えることで前記キートップを昇降させ
ることを特徴とするキースライド機構を備えた情報機器
装置とする。
【００１９】さらに、前記キーボードの各キー毎にリン
ク部材を設け、前記摺動部材の摺動により前記リンク部
材が回動し、そのリンク部材上のキートップが昇降する
ことを特徴とする。
【００２０】また、前記蓋部は前記本体部に対して回動
接合部を中心に開閉可能であって、前記蓋部が前記本体
部に対して所定の角度開いたときに、前記キートップが
所定の高さまで上昇してキー入力可能な状態となり、前
記蓋部が前記所定の角度以上開いても前記キートップは
前記所定の高さ以上に上昇せず、前記キー入力可能な状
態が保持されることを特徴とする。
【００２１】そして、以下の条件式を満足することを特
徴とする。 θ≧ｔａｎ-1｛（ｈ＋ｔ）／ｌ｝ 但し、 θ：蓋部と本体部とが成す前記所定の角度 ｈ：本体部の上面からキー入力可能な状態のキートップ
の上面までの前記所定の高さ ｔ：キートップと蓋部との間に挿入される指の厚さ ｌ：回動接合部から最も近いキートップ中央までの距離 である。
【００２２】また、前記蓋部は前記本体部に対して回動
接合部を中心に開閉可能であって、前記蓋部が前記本体
部に対して所定の角度まで閉じたときに、前記キートッ
プが下降し始めることを特徴とする。
【００２３】そして、以下の条件式を満足することを特
徴とする。 θ≧ｔａｎ-1（ｈ／ｌａ） 但し、 θ：蓋部と本体部とが成す前記所定の角度 ｈ：本体部の上面からキー入力可能な状態のキートップ
の上面までの高さ ｌａ：回動接合部から最も近いキートップ上面角部まで
の距離 である。
【００２４】さらに、前記キースライド機構を前記回動
接合部の両端近傍に備え、各キースライド機構は互いに
同期して動作することを特徴とする。また、前記キース
ライド機構を前記回動接合部の両端近傍に備え、一方の
キースライド機構は前記蓋部が前記本体部に対して開く
ときに前記摺動部材を摺動させ、他方のキースライド機
構は前記蓋部が前記本体部に対して閉じるときに前記摺
動部材を摺動させることを特徴とする。
【００２５】その他、前記蓋部が前記本体部に対し開い
て前記キーボードがキー入力可能な状態になったことを
報知する報知手段を備えたことを特徴とする。また、前
記蓋部は表示部を備えてなることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のキ
ースライド機構が適用される一例としてのノートブック
型パソコンのヒンジ部及びその周辺を示す斜視図であ
る。このようなノートブック型パソコンは、同図に示す
ように、大別して表示部１と本体２とに分類される。こ
れより以降、本体２において、表示部１が開閉される先
端側を手前側と呼び、開閉の根元側（中心側）を奥側と
呼ぶ。また、同図では表示部１が所定の角度開いた状態
を示している。
【００２７】表示部１は、その内側表面に例えば液晶表
示パネル（不図示）が取り付けられており、また根元側
の左右端において後述するヒンジ部３にて本体２と連結
されている。但し、表示部１根元側左端のヒンジ部は図
示していない。そして、このヒンジ部３を中心に表示部
１が回転し、開閉が行われる。一方、本体２はキーボー
ド４と図示しない回路基板等を備えている。
【００２８】そして、本体２の奥側右端部には、本発明
に係るキースライド機構Ｓが設けられている。このキー
スライド機構Ｓが、これに含まれるヒンジ部３を介して
表示部１の開閉に連動することにより、キーボード４内
の中間シート２２を、これより突設するピンｐを介して
左右にスライドさせ、各キートップを上下させる仕組み
である。詳しくは後述する。なお、厚板によるブロック
状の７は本体２に固定されているベースであり、奥側に
設けられた板状部７ａにヒンジ部３が取り付けられてい
る。また、キースライド機構Ｓは本体２の奥側左端部に
設けても良く、さらには両端部に設けても良い。
【００２９】図２は、本発明のキースライド機構の一実
施形態を示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）は右側面図、同図（ｃ）は正面図である。同図は
上記表示部１が閉じたときのキースライド機構の状態を
示している。また、図３はこのキースライド機構を示す
斜視図であり、表示部１が所定の角度開いたときの状態
を示している。
【００３０】これらの図において、本実施形態における
キースライド機構Ｓは、概ねヒンジ部３，連動カム部
５，及びスライド量拡大レバー部６より構成されてい
る。ヒンジ部３は、表示部１に固定される略Ｌ形レバー
状の表示固定部１０と、本体２の上記ベース７に固定さ
れる長板を巻回した形状の軸受９及びコの字形の連動カ
ム支持部１１を有している。そして、連動カム支持部１
１及び軸受９には軸１２が回転自在に軸支されており、
また軸１２はその右端部で表示固定部１０の根元側端部
と連結している。また連動カム支持部１１の左右両端部
を奥側に折り曲げることにより、軸１２を軸支する軸受
部１１ａ，１１ｂが形成されている。
【００３１】なお、表示固定部１０より左方に延びる板
状部１０ａ，１０ｂ各々には、表示固定部１０を表示部
１にネジ止めするための孔ｂが開けられている。また、
軸受９より下方に延びる板状部９ａ、及び連動カム支持
部１１より下方に延びる板状部１１ｃ各々には、軸受９
及び連動カム支持部１１をベース７にネジ止めするため
の孔ａが開けられている。また、板状部９ａ下部には、
上記ベース７での位置決めのための、Ｕ字状の切り欠き
部９ｂが設けられている。
【００３２】表示固定部１０は板状部１０ａ，１０ｂの
各々の孔ｂでネジ止めされ、表示部１に固定されてい
る。また、軸受９は板状部９ａの孔ａと切り欠き部９ｂ
でネジ止めされ、ベース７に固定されている。これによ
り、ヒンジ部３は表示部１とベース７に結合されて、ヒ
ンジとしての機能を果たす。また、連動カム支持部１１
は板状部１１ｃの孔ａでネジ止めされ、ベース７に固定
されている。
【００３３】連動カム部５は、軸１２が貫通する中央に
位置した略円筒形のカム８と、軸１２が嵌合して左側に
固定された略円筒形のカム１３と、軸１２が嵌合して右
側に固定された略円筒形のカム１４とより構成されてい
る。カム１３とカム１４は、軸１２を含めて貫通したピ
ンで軸に固定されている。従って、カム１３及び１４は
軸１２の回転に連動して回転するが、カム８は軸１２に
対して回転摺動方向に自在であり、直接には連動しな
い。
【００３４】スライド量拡大レバー部６は、主に長板状
のレバー１５と平板状のレバー支持部１６とより構成さ
れている。レバー支持部１６には対向する角部に孔ｃが
設けられ、この孔ｃを用いてベース７とネジ止めされ固
定されている。レバー１５は、レバー支持部１６奥側右
端より下方に突設するピン１７にて回動自在に枢支され
ている。そして、レバー支持部１６手前側中央より下方
に突設するピン１８が、レバー１５に開けられた長孔
（不図示）に貫通し、これによりレバー１５の回動範囲
を制限している。なお、レバー１５の厚さがカム８，１
３，及び１４の厚さを超えないようにすることにより、
より薄型の構成とすることができる。
【００３５】そして、カム８より手前側に突出する略直
方体状の突起部８ｇが連動カム支持部１１に開けられた
矩形のスライド孔１１ｄを貫通して、レバー１５奥側端
部に設けられた略Ｕ字状の切り欠き部１５ａと嵌合して
いる。カム８は、軸１２の回転角度によってカム１３或
いはカム１４と噛み合った状態になる。カム８は軸１２
に対して回転自由なので、軸１２の回転によってカム１
３或いはカム１４と噛み合った状態を維持して回転しよ
うとする。そこで、その回転をカム８の突起部８ｇと連
動カム支持部１１のスライド孔１１ｄで抑制する。一
方、レバー１５手前側端部に設けられたＵ字状の切り欠
き部１５ｂは、上記キーボード４内の中間シート２２奥
側右端部より上方へ突設するピンｐと嵌合している。
【００３６】上述した構成において、表示部１を開閉す
れば表示固定部１０が回動し、それに連動して軸１２が
回転する。ここで、本実施形態のキースライド機構の動
作について、図４により説明する。同図は、本実施形態
のキースライド機構を部分的に示す模式図である。同図
（ａ）は連動カム部５に用いられて軸１２に連動する、
カム１３，１４の斜視図を示す。
【００３７】カム１３，１４は、それぞれ回転軸Ｃに対
して垂直な面を持つ凸部１３ａ，１４ａ、同じく回転軸
Ｃに対して垂直な面を持つ凸部１３ｂ，１４ｂ、さらに
は斜面１３ｃ，１４ｃを有する。以下の説明を分かり易
くするために、同図（ａ）の状態、即ち凸部１３ａ，１
４ａが上にある状態を、矢印Ｄで示すように回転角０゜
とする。回転軸Ｃを軸として、矢印Ａで示すように上記
凸部や凹部がある方向から見て、矢印Ｅで示すような左
回転の方向に回転角を取るものとする。
【００３８】同図（ｂ）は、表示部が閉じたときの連動
カム部５とレバー１５の状態を示している。また同図
（ｃ）は、表示部が開いて後述するキーボードのキート
ップが浮き上がり、キーボードが操作可能な状態になっ
ているときの、連動カム部５とレバー１５の状態を示し
ている。さらに、同図（ｄ）は、表示部が更に開いたと
きの連動カム部５とレバー１５の状態を示している。
【００３９】上述したように、連動カム部５は、軸１２
が貫通する中央に位置した略円筒形のカム８と、軸１２
と嵌合して左側に固定された略円筒形のカム１３と、軸
１２と嵌合して右側に固定された略円筒形のカム１４と
より構成されている。ここで、カム１３とカム１４は軸
１２の回転に連動して回転するが、カム８は軸１２に対
して回転摺動方向に自在であり、直接には連動しない。
カム８は、軸１２の回転とは無関係であって回転せず、
カム１３とカム１４の噛み合わせにより、軸１２に沿っ
て左右に往復運動をする。
【００４０】今、上記表示部１が閉じた状態であるとす
ると、同図（ｂ）に示すように、左に位置するカム１３
は、上述した定義で回転角１８０゜の状態にある。そし
て、カム１３に噛み合うように、カム８はカム１３に接
している。具体的には、カム８とカム１３の相対する
面、即ち凸部８ａと凹部１３ｂ、斜面８ｃと斜面１３
ｃ、凹部８ｂと凸部１３ａは互いに当接している。この
とき、カム８の反対側に位置するカム１４は、回転角約
３００゜の状態にある。ここで、カム８とカム１４は、
凸部８ｄと凸部１４ａで接している。一方、カム８はカ
ム１３と噛み合っている状態であり、カム８が往復運動
する範囲内で左に位置する。カム８に一体化された突起
部８ｇも、当然左の位置にある。
【００４１】上記表示部１が開き始めて、軸１２が同図
（ｂ）に示した矢印Ｆの方向に回転すると、カム８とカ
ム１３の当接していた斜面８ｃと斜面１３ｃが徐々にね
じれて、噛み合いが外れて行く。それとは逆に、カム８
とカム１４の斜面８ｃと斜面１４ｃは噛み合い始めて行
く。それに伴い、カム８は右の方向に移動する。
【００４２】同図（ｃ）は、上記表示部１が所定の角度
開いて、後述するキートップが浮き上がったときの状態
を示している。例えば、上記所定の角度を６０゜とする
と、このとき、左に位置するカム１３は回転角２４０゜
の状態にある。ここで、カム８とカム１３は、凸部８ａ
と凸部１３ａで当接している。一方、カム８の反対側に
位置するカム１４は、回転角約０゜の状態にある。そし
て、カム８とカム１４は、凸部８ｄと凹部１４ｂ、斜面
８ｆと斜面１４ｃ、凹部８ｅと凸部１４ａで互いに当接
している。また、カム８はカム１４と噛み合っている状
態であり、カム８が往復運動する範囲内で右に位置す
る。カム８に一体化された突起部８ｇも、当然右の位置
にある。
【００４３】同図（ｄ）は、上記表示部１が更に開いた
状態を示している。このとき、左に位置するカム１３
は、例えば回転角約３００゜の状態にある。ここで、カ
ム８とカム１３は、凸部８ａと凸部１３ａで当接してい
る。一方、カム８の反対側に位置するカム１４は、回転
角約６０゜の状態にある。そして、カム８とカム１４
は、凸部８ｄと凹部１４ｂ、凹部８ｅと凸部１４ａで互
いに当接している。同図（ｃ）から同図（ｄ）にかけて
の状態変化において、カム８がカム１４と噛み合ってい
る状態は変化しないので、カム１４がカム８を左方向に
押し出すことはない。従って、カム８は往復運動する範
囲内で右の位置のままであり、一体化された突起部８ｇ
も当然右の位置のままである。
【００４４】ここで重要なことは、カムが噛み合う面、
具体的には８ａ，８ｂ，１３ａ，１３ｂの中で、少なく
とも１面は回転軸に対して略垂直な面であることであ
る。また同様にして、８ｄ，８ｅ，１４ａ，１４ｂの中
で、少なくとも１面は回転軸に対して略垂直な面である
ことである。そうでなければ、カム８は表示部の開く角
度に応じて常に動くことになり、ひいてはキートップの
高さが常に変化することになり、キーボードの操作性が
著しく損なわれることになる。
【００４５】さらに、表示部を閉じてキートップを完全
に下降させたときの角度、また、キートップを完全に浮
き上がらせる所定の角度においては、それぞれの状態で
カム１３或いはカム１４のいずれかのカムが、カム８に
噛み合うように設計しなければならない。具体的には、
例えば、カム８とカム１３が噛み合っているときに、カ
ム８とカム１４は、噛み合いの状態から上記所定の角度
だけ回転した状態になっていることである。軸１２が所
定の角度回転すると、今度はカム８とカム１４が噛み合
う状態になる。
【００４６】上述したように、カム８の突起部８ｇは、
カム８と同じ動きをし、本発明の実施形態では２〜３ｍ
ｍ移動する。また、上述のカムが噛み合った状態は、隙
間が全くない嵌合状態ではなく、僅かな隙間を有してい
る。その隙間がなければ、カムは動かない。
【００４７】カム８より手前側に突出する突起部８ｇの
動きは、これに嵌合する切り欠き部１５ａによってレバ
ー１５に伝達され、ピン１７を支点としてレバー１５が
右回転することにより、切り欠き部１５ｂで拡大され
る。そして、この動きが上記ピンｐに伝達され、上記中
間シート２２が当初の状態から左方向へ４〜５ｍｍ移動
することとなる。この後、図４（ｄ）に示すように表示
部１が更に開いても、カム１３の凸部１３ａはカム８の
凸部８ａと擦り合わされるのみであり、またカム８とカ
ム１４の回転方向の噛み合い範囲には余裕が設けてある
ので、カム８は移動せず、従って中間シート２２も位置
を保ったままとなる。
【００４８】逆に、表示部１が同図（ｄ）の状態から閉
じ始めて軸１２が逆回転すると、カム１４も同様に逆回
転し、同図（ｃ）の状態を経て斜面８ｆと斜面１４ｃが
擦り合わされ、カム８とカム１４の噛み合いがずれて、
カム８更には突起部８ｇが左方向へ移動する。このと
き、カム１３も同様に逆回転し、凸部８ａが凸部１３ａ
から外れて、斜面８ｃと斜面１３ｃが擦り合わされ、カ
ム８とカム１３が噛み合い始める。
【００４９】そして、表示部１が閉じると、同図（ｂ）
に示すように、凸部８ｄが凸部１４ａに乗り上げ、カム
８更には突起部８ｇが左端に移動する。このとき、カム
８とカム１３の上述した相対する面は互いに当接し、カ
ム同士が互いに噛み合った状態となる。突起部８ｇの動
きは、これに嵌合する切り欠き部１５ａによってレバー
１５に伝達され、ピン１７を支点としてレバー１５が左
回転することにより、切り欠き部１５ｂで拡大される。
この動きがピンｐに伝達され、中間シート２２が右方向
へと戻り、当初の状態となる。
【００５０】なお、上述した構成により、表示部１が本
体２に対して所定の角度開いたときに、後述するキート
ップ２３が所定の高さまで上昇してキー入力可能な状態
となり、表示部１が所定の角度以上開いてもキートップ
２３はその所定の高さ以上に上昇せず、キー入力可能な
状態が保持される。図６は、このときのヒンジ部付近を
拡大して模式的に示す側面図である。ここでは以下の条
件式（１）を満足することが望ましい。 θ≧ｔａｎ-1｛（ｈ＋ｔ）／ｌ｝ （１）
【００５１】但し、 θ：表示部１と本体２とが成す前記所定の角度 ｈ：本体２上面からキー入力可能な状態のキートップ２
３上面までの前記所定の高さ ｔ：キートップ２３と表示部１との間に挿入される指３
０の厚さ ｌ：ヒンジ部３から最も近いキートップ２３中央までの
距離 である。即ち、表示部１が開いてキー操作可能となる条
件となっている。一般的な値として、 ｈ＝３ｍｍ，ｔ＝１２ｍｍ，ｌ＝５７ｍｍ とおくと、条件式（１）より、θ≒１５゜以上となる。
但し、この数値に限定されるわけではない。
【００５２】また同様にして、上述した構成により、表
示部１が本体２に対して所定の角度まで閉じたときに、
キートップ２３が下降し始める。図７は、このときのヒ
ンジ部付近を拡大して模式的に示す側面図である。ここ
では以下の条件式（２）を満足することが望ましい。 θ≧ｔａｎ-1（ｈ／ｌａ） （２）
【００５３】但し、 θ：表示部１と本体２とが成す前記所定の角度 ｈ：本体２上面からキー入力可能な状態のキートップ２
３上面までの高さ ｌａ：ヒンジ部３から最も近いキートップ２３上面角部
までの距離 である。即ち、表示部１を閉じたときに、これがキート
ップ２３と接触しない条件となっている。一般的な値と
して、 ｈ＝３ｍｍ，ｌａ＝５０ｍｍ とおくと、条件式（２）より、θ≒３゜以上となる。但
し、この数値に限定されるわけではない。
【００５４】ここで、表示部１が本体２に対し開いてキ
ーボード４がキー入力可能な状態になったことを報知す
る報知手段を備えた構成とすることができる。これは、
例えば図３に示したように、レバー１５の手前側端部付
近にスイッチ３１を配置しておき、表示部１が開いてレ
バー１５が回動し、このスイッチ３１がＯＮすると、図
示しない報知手段により報知するものである。
【００５５】スイッチ３１には例えば機械式のリミット
スイッチ等が用いられる。また、報知手段としては、Ｌ
ＥＤやブザー等が用いられる。或いは、例えば中間シー
ト２２の一部に赤色等の色を付けておき、これがスライ
ド動作に応じて本体２に開けた窓から観察されることに
より、報知を行うようにしても良い。但し、本体の電源
が入る前に報知を行う必要があるため、前記ＬＥＤやブ
ザー等の電気的な手段を用いる場合は、補助電源が必要
となる。
【００５６】ところで、上記各カムのカム面である各斜
面は、軸１２の長手方向に対していずれも略６０度を成
している。また、各カムの材質は、全てＳＵＳ（ステン
レス）である。この場合、カムが動作中に割れることの
ないように、充分な強度が必要である。また、応力が一
点に集中することを避けるために、表面が滑らかである
ことが必要である。従って、これらの性質を満足するも
のとして、マルチ・インジェクション・モールド（ＭＩ
Ｍ）で成形されたＳＵＳを、各カムの材料として用いて
いる。
【００５７】カム８の突起部８ｇの水平方向の移動量を
大きくするには、カムの半径を大きくするか、或いは各
カムの斜面の角度を小さく、鋭角にすれば良い。但し、
本発明の目的は電子機器を薄くすることにあるので、カ
ムの半径を大きくすることには自ずと限界がある。ま
た、各カムの斜面を鋭角にすると、連動カムが長くな
り、小型化に反する。
【００５８】なお、以上説明した構成において、カム１
３或いはカム１４のうち一方の代わりにバネ部材を用い
て、これによりカム８を他方のカムへと付勢する構成と
しても良い。即ち、カム８を表示部１の開動作或いは閉
動作に連動する方向に付勢するバネ部材を設けた構成と
しても良い。これにより、連動カム部の構成が比較的簡
単となる。
【００５９】また、図示しないが、本体２の奥側左右両
端部にキースライド機構Ｓを設け、各キースライド機構
は互いに同期して動作する構成としても良い。この構成
により、表示部１の開動作或いは閉動作に伴って各キー
スライド機構に加わる応力が軽減される。
【００６０】或いは、本体２の奥側左右両端部に設けた
キースライド機構Ｓのうち、一方が表示部１の開動作に
連動し、他方が表示部１の閉動作に連動して、それぞれ
反対方向に中間シート２２を摺動させる構成としても良
い。ここでは各キースライド機構において、例えば上記
カム１３或いはカム１４の代わりにバネ部材を用い、こ
れによりカム８を他方のカムへと付勢する構成としても
良い。即ち、カム８を表示部１の開動作或いは閉動作に
連動する方向に付勢するバネ部材を設けた構成としても
良い。
【００６１】図５は、本実施形態で用いられるキーボー
ドのキー構造を模式的に示す正面図である。同図（ａ）
は表示部が開くことによりキーが立ち上がった状態、同
図（ｂ）は表示部が閉じることによりキーが沈み込んだ
状態を示している。上記本体２上には、同図に示すよう
に、上記キーボード４の土台を成すキーベース２１が固
定されており、その上には、中間シート２２が重畳され
ている。また、これらの上には、例えば樹脂成形された
キートップ２３が、第１のアーム２４と第２のアーム２
５とを組み合わせたリンク部材Ｌにより下方より支持さ
れつつ、キーとして配設されている。これにより上記キ
ーボード４が形成される。
【００６２】第１のアーム２４と第２のアーム２５は、
正面から見て略Ｘ字状に交差連結されてリンク部材Ｌを
構成し、中心軸Ｘ周りに互いに回動自在となっている。
そして、第１のアーム２４の下端に設けられた軸２４ａ
は、キーベース２１上面より突設する軸受２１ａと嵌合
し、これにより第１のアーム２４が回動自在に枢支され
ている。また、第１のアーム２４の上端に設けられた軸
２４ｂは、キートップ２３下面より突設する、長孔を有
するスライド軸受２３ａと嵌合し、これにより第１のア
ーム２４がキートップ２３に対して回動自在並びに所定
の範囲だけスライド自在に枢支されている。
【００６３】一方、第２のアーム２５の下端に設けられ
た軸２５ａは、キーベース２１上面より突設するスライ
ド軸受２１ｂと嵌合し、これにより第２のアーム２５が
回動自在に枢支されている。また、第２のアーム２５の
上端に設けられた軸２５ｂは、キートップ２３下面より
突設する軸受２３ｂと嵌合し、これにより第２のアーム
２５がキートップ２３に対して回動自在に枢支されてい
る。
【００６４】また、第１のアーム２４の下部からは、正
面から見て中央寄り斜め下方に板バネ状の押圧部２４ｃ
が延びている。同図（ａ）に示す状態において、この押
圧部２４ｃ直下の中間シート２２には、いわゆるメンブ
レンスイッチ（不図示）が設けられている。そして、キ
ートップ２３が押し下げられたときに、押圧部２４ｃの
先端が中間シート２２を押圧し、メンブレンスイッチが
ＯＮとなる仕組みである。
【００６５】今、開いていた上記表示部１が閉じられた
とすると、上記キースライド機構Ｓの働きにより、同図
（ａ）から（ｂ）にかけて示すように、中間シート２２
が矢印Ｂで示す方向即ち右方向へとスライドする。そし
て、中間シート２２に開けられた孔２２ａが押圧部２４
ｃ直下に位置し、ここへ押圧部２４ｃがはまり込む。こ
のとき、リンク部材Ｌが折り畳まれ、キートップ２３が
沈み込むこととなる。
【００６６】逆に、閉じていた表示部１が開かれたとす
ると、キースライド機構Ｓの働きにより、中間シート２
２が矢印Ｂで示す方向と反対方向即ち左方向へとスライ
ドする。そして、中間シート２２に開けられた孔２２ａ
が押圧部２４ｃから離脱し、押圧部２４ｃが中間シート
２２に乗り上がる。このとき、リンク部材Ｌが開かれ、
キートップ２３が立ち上がることとなる。なお、作図の
都合上、同図では孔２２ａの移動距離を実際より大きく
描いてある。
【００６７】なお、以上説明した構成において、更に表
示部１の開閉状態を検知するセンサを備え、そのセンサ
からの信号に基づいて、本体２に備えるＣＰＵが、カム
８，レバー１５，中間シート２２のうちの少なくとも１
つを、モーターやソレノイド等の駆動装置を用いて制御
し、表示部１の開閉に連動して、キーボード４のキート
ップ２３を上下させることもできる。
【００６８】一方、図３に示すキースライド機構Ｓは、
ＣＰＵの制御を受けない全てメカニカルな機構であり、
例えばＣＰＵがハングアップしたような制御不能な状態
においても、表示部１を閉じたときには確実にキートッ
プを下げることができ、キートップと表示部１が衝突す
ることによる表示部の損傷或いはキーボードの故障を避
けることができる。
【００６９】なお、特許請求の範囲で言う第１のカム
は、実施形態におけるカム１３さらにはカム１４に対応
しており、第２のカムはカム８に対応している。また、
回動部材はヒンジ部３に、摺動部材は中間シート２２に
それぞれ対応している。
【００７０】以上、本発明に係るキースライド機構は、
ノートブック型パソコンや携帯情報端末装置やワープロ
やタイプライタ等に適用するのが好ましいが、これに限
定されず、携帯電話等の表示装置とキーボード等の入力
装置を有する情報機器を含む電子機器全般に適用できる
ことは言うまでもない。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
携帯型パソコン等の操作性や信頼性を確保しつつ、従来
よりさらなる軽量化や薄型化を可能とする、キーボード
構造におけるキースライド機構を提供することができ
る。
【００７２】特に、カムの動きをレバーで拡大する構造
とすることによりカムが小さくなり、キースライド機構
が薄型となる。
【００７３】また、表示部が僅かに開いた状態でもキー
スライド機構が働き、キーボードが使用可能となる。
【００７４】また、表示部の開閉に連動して各キーが上
下する構成とすることにより、キーボード使用時には使
い勝手の良い十分なキーストロークが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるノートブック型パソコンの
ヒンジ部及びその周辺を示す斜視図。
【図２】本発明のキースライド機構の一実施形態を示す
図。
【図３】本発明のキースライド機構の一実施形態を示す
斜視図。
【図４】本実施形態のキースライド機構を部分的に示す
模式図。
【図５】本実施形態で用いられるキーボードのキー構造
を模式的に示す図。
【図６】ヒンジ部付近を拡大して模式的に示す側面図。
【図７】ヒンジ部付近を拡大して模式的に示す側面図。
【符号の説明】
１ 表示部 ２ 本体 ３ ヒンジ部 ４ キーボード ５ 連動カム部 ６ スライド量拡大レバー部 ７ ベース ８，１３，１４ カム ９ 軸受 １０ 表示固定部 １１ 連動カム支持部 １２ 軸 １５ レバー １６ レバー支持部 １７，１８ ピン ２１ キーベース ２２ 中間シート ２３ キートップ ２４ 第１のアーム ２５ 第２のアーム Ｌ リンク部材 Ｓ キースライド機構 ｐ ピン
フロントページの続き (72)発明者 田代 博史 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 片桐 眞行 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5G006 AC07 CB01 CB03 CB08 CD03

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 摺動部材を摺動させることでキートップ
    が昇降する機能を備えたキーボードのキースライド機構
    において、 回動可能な回動部材と、 前記回動部材による回動動作を移動動作に変換する変換
    手段と、 前記変換手段で変換された移動動作を拡大させる拡大移
    動手段とを備え、 前記回動部材による回動動作を前記変換手段により移動
    動作に変換し、この移動動作を前記拡大移動手段により
    拡大して、拡大された前記移動動作を前記摺動部材に与
    えることで前記キートップを昇降させることを特徴とす
    るキースライド機構。
  2. 【請求項２】 摺動部材を摺動させることでキートップ
    が昇降する機能を備えたキーボードのキースライド機構
    において、 回動可能な回動部材と、 前記回動部材による回動動作を移動動作に変換するカム
    部材と、 前記カム部材で変換された移動動作を拡大させるレバー
    部材とを備え、 前記回動部材による回動動作を前記カム部材により移動
    動作に変換し、この移動動作を前記レバー部材により拡
    大して、拡大された前記移動動作を前記摺動部材に与え
    ることで前記キートップを昇降させることを特徴とする
    キースライド機構。
  3. 【請求項３】 前記キーボードの各キー毎にリンク部材
    を設け、前記摺動部材の摺動により前記リンク部材が回
    動し、そのリンク部材上のキートップが昇降することを
    特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキースライド
    機構。
  4. 【請求項４】 前記摺動部材は、前記回動部材の回転軸
    に平行に摺動することを特徴とする請求項１〜請求項３
    のいずれかに記載のキースライド機構。
  5. 【請求項５】 前記レバー部材の厚さは、前記カム部材
    の厚さを超えないことを特徴とする請求項２に記載のキ
    ースライド機構。
  6. 【請求項６】 前記カム部材は、前記回動部材による回
    動動作に連動して回動する第１のカムと、前記第１のカ
    ムの回動動作がカム面により伝達されて直動する第２の
    カムとより成り、前記第２のカムの動きが前記レバー部
    材に伝達されることを特徴とする請求項２に記載のキー
    スライド機構。
  7. 【請求項７】 前記第１のカムと第２のカムは、前記回
    動部材の回転軸上に連設され、 前記第１のカムは前記回転軸と一体で回動し、前記第２
    のカムは前記回転軸上をその軸方向に摺動することを特
    徴とする請求項６に記載のキースライド機構。
  8. 【請求項８】 前記第１のカムと前記第２のカムが互い
    に当接する面において、少なくともいずれか一方のカム
    の少なくとも１面が、回転軸に対して垂直な面であるこ
    とを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のキースラ
    イド機構。
  9. 【請求項９】 前記カム部材は、前記回動部材による回
    動動作に連動して回動する２つの第１のカムと、前記第
    １のカムの回動動作がカム面により伝達されて直動する
    第２のカムとから成り、 前記第２のカムは、前記第１のカムの間に挟まれて連設
    され、第２のカムの前記各第１のカムに相対する両面に
    はカム面が形成されていて、 前記キーボードのキートップが下がった状態のときには
    一方の第１のカムと第２のカムとが嵌合し、 前記キーボードのキートップが上がった状態のときには
    他方の第１のカムと第２のカムとが嵌合することを特徴
    とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載のキースラ
    イド機構。
  10. 【請求項１０】 摺動部材を摺動させることでキートッ
    プが昇降する機能を備えたキーボードと、前記キーボー
    ドを備えた本体部に対して開閉可能な蓋部と、前記蓋部
    を開閉させることで前記摺動部材を摺動させるキースラ
    イド機構を備えた情報機器装置であって、 前記キースライド機構は、 前記蓋部の開閉に連動して回動する回動部材と、 前記回動部材による回動動作を移動動作に変換する変換
    手段と、 前記変換手段で変換された移動動作を拡大させる拡大移
    動手段とを備え、 前記蓋部を開閉させることで前記回動部材が回動し、こ
    の回動動作を前記変換手段により移動動作に変換し、こ
    の移動動作を前記拡大移動手段により拡大して、拡大さ
    れた前記移動動作を前記摺動部材に与えることで前記キ
    ートップを昇降させることを特徴とするキースライド機
    構を備えた情報機器装置。
  11. 【請求項１１】 摺動部材を摺動させることでキートッ
    プが昇降する機能を備えたキーボードと、前記キーボー
    ドを備えた本体部に対して開閉可能な蓋部と、前記蓋部
    を開閉させることで前記摺動部材を摺動させるキースラ
    イド機構を備えた情報機器装置であって、 前記キースライド機構は、 前記蓋部の開閉に連動して回動する回動部材と、 前記回動部材による回動動作を移動動作に変換するカム
    部材と、 前記カム部材で変換された移動動作を拡大させるレバー
    部材とを備え、 前記蓋部を開閉させることで前記回動部材が回動し、こ
    の回動動作を前記カム部材により移動動作に変換し、こ
    の移動動作を前記レバー部材により拡大して、この拡大
    された前記移動動作を前記摺動部材に与えることで前記
    キートップを昇降させることを特徴とするキースライド
    機構を備えた情報機器装置。
  12. 【請求項１２】 前記キーボードの各キー毎にリンク部
    材を設け、前記摺動部材の摺動により前記リンク部材が
    回動し、そのリンク部材上のキートップが昇降すること
    を特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のキース
    ライド機構を備えた情報機器装置。
  13. 【請求項１３】 前記蓋部は前記本体部に対して回動接
    合部を中心に開閉可能であって、前記蓋部が前記本体部
    に対して所定の角度開いたときに、前記キートップが所
    定の高さまで上昇してキー入力可能な状態となり、前記
    蓋部が前記所定の角度以上開いても前記キートップは前
    記所定の高さ以上に上昇せず、前記キー入力可能な状態
    が保持されることを特徴とする請求項１０〜請求項１２
    のいずれかに記載のキースライド機構を備えた情報機器
    装置。
  14. 【請求項１４】 以下の条件式を満足することを特徴と
    する請求項１３に記載のキースライド機構を備えた情報
    機器装置。 θ≧ｔａｎ-1｛（ｈ＋ｔ）／ｌ｝ 但し、 θ：蓋部と本体部とが成す前記所定の角度 ｈ：本体部の上面からキー入力可能な状態のキートップ
    の上面までの前記所定の高さ ｔ：キートップと蓋部との間に挿入される指の厚さ ｌ：回動接合部から最も近いキートップ中央までの距離 である。
  15. 【請求項１５】 前記蓋部は前記本体部に対して回動接
    合部を中心に開閉可能であって、前記蓋部が前記本体部
    に対して所定の角度まで閉じたときに、前記キートップ
    が下降し始めることを特徴とする請求項１０〜請求項１
    ４のいずれかに記載のキースライド機構を備えた情報機
    器装置。
  16. 【請求項１６】 以下の条件式を満足することを特徴と
    する請求項１５に記載のキースライド機構を備えた情報
    機器装置。 θ≧ｔａｎ-1（ｈ／ｌａ） 但し、 θ：蓋部と本体部とが成す前記所定の角度 ｈ：本体部の上面からキー入力可能な状態のキートップ
    の上面までの高さ ｌａ：回動接合部から最も近いキートップ上面角部まで
    の距離 である。
  17. 【請求項１７】 前記キースライド機構を前記回動接合
    部の両端近傍に備え、各キースライド機構は互いに同期
    して動作することを特徴とする請求項１３〜請求項１６
    に記載のキースライド機構を備えた情報機器装置。
  18. 【請求項１８】 前記キースライド機構を前記回動接合
    部の両端近傍に備え、一方のキースライド機構は前記蓋
    部が前記本体部に対して開くときに前記摺動部材を摺動
    させ、他方のキースライド機構は前記蓋部が前記本体部
    に対して閉じるときに前記摺動部材を摺動させることを
    特徴とする請求項１３〜請求項１６に記載のキースライ
    ド機構を備えた情報機器装置。
  19. 【請求項１９】 前記蓋部が前記本体部に対し開いて前
    記キーボードがキー入力可能な状態になったことを報知
    する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１０〜請
    求項１８のいずれかに記載のキースライド機構を備えた
    情報機器装置。
  20. 【請求項２０】 前記蓋部は表示部を備えてなることを
    特徴とする請求項１０〜請求項１９に記載のキースライ
    ド機構を備えた情報機器装置。
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