JP2003216303A

JP2003216303A - 入力装置

Info

Publication number: JP2003216303A
Application number: JP2002291598A
Authority: JP
Inventors: Toru Yamagami; 徹山上
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-11-13
Filing date: 2002-10-03
Publication date: 2003-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、弾性部材の成型が簡単で、コスト
ダウン可能な入力装置を提供すること。【解決手段】本発明の入力装置は、押圧操作可能なキ
ートップ１２と、このキートップ１２の押圧により弾性
変形可能な弾性部材１３とを備え、この弾性部材１３が
弾性変形することにより互いに当接して電気的に導通可
能な可動電極１５と固定電極１７を形成し、可動電極１
５は、固定電極１７上に所定の隙間を有して配設したシ
ート部材１４に形成され、可動電極１５、及び固定電極
１７は、いずれか一方が導電性部材、他方が抵抗体から
なり、キートップ１２を押圧操作して弾性部材１３がシ
ート部材１４を押圧することにより、可動電極１５が固
定電極１７に当接して導通すると共に、抵抗体の抵抗値
が変化するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は入力装置に係わり、
特にパソコン、あるいはテレビゲーム機等に使用して好
適な入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、パソコン、あるいはテレビゲ
ーム機等に接続されて、キートップを押圧操作すること
により、メニュウ選択やテレビゲームにおけるキャラク
タの移動等をコントロール可能な入力装置が用いられて
いる。このような従来の入力装置は、図５に示すよう
に、上ケース１の所定位置にキートップ２が上下動可能
に支持されている。

【０００３】前記キートップ２の下方にはゴム等からな
る弾性変形可能な弾性部材３が配設され、この弾性部材
３は、内部がドーム状の空洞に形成されている。そし
て、空洞内部の天井部には、下面が円弧状に下方に突出
する接触面４ａを有する導電性ゴム４が、２色成型等に
より弾性部材３と一体成型されている。また、弾性部材
３の下部には、シート部材５が配設され、このシート部
材５の表面で導電性ゴム４と対向する位置に、抵抗体か
ら成る固定電極６が形成されている。また、シート部材
５は、下ケース７の表面に載置されて取り付けられてい
る。

【０００４】このような従来の入力装置は、弾性部材３
の付勢力により、キートップ２が上方に弾性付勢されて
いると共に、固定電極６と導電性ゴム４との間には、所
定寸法の隙間が形成される。また、導電性ゴム４と固定
電極６との間には、スイッチ回路が形成されて、導電性
ゴム４と固定電極６とが接離することにより、スイッチ
回路がＯＮ／ＯＦＦするようになっている。そして、キ
ートップ２を図示下方に押圧操作すると、ドーム状の弾
性部材３が弾性変形して、天井部の導電性ゴム４が下方
の固定電極６側に降下する。

【０００５】すると、導電性ゴム４が固定電極６に当接
して導通し、導電性ゴム４と固定電極６との間のスイッ
チ回路がＯＮすると共に、キートップ２の押圧力に対応
して導電性ゴム４の円弧状の接触面４ａが弾性変形し
て、導電性ゴム４と固定電極６との接触面積が変化す
る。この導電性ゴム４と固定電極６との接触面積が変化
することにより、抵抗体からなる固定電極６の抵抗値が
変化し、この抵抗値の変化に対応して、パソコンのメニ
ュウ選択、あるいはテレビゲームにおけるキャラクタの
移動等をコントロール可能になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
な従来の入力装置は、導電性ゴム４に導電性部材を練り
込みした材料を使用し、弾性部材３にゴム等の絶縁性部
材を用いて、弾性部材３と導電性ゴム４とを、２色成型
で一体成型していたので、成形金型が複雑で高コストと
なり、コストアップになる問題があった。また、導電性
ゴム４は、導電性部材を練り込みした材料を使用してい
たので材料費がアップする問題があった。本発明は、前
述したような問題点に鑑みてなされたもので、弾性部材
の成型が簡単で、コストダウン可能な入力装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の解決手段として本発明は、押圧操作可能なキー
トップと、前記キートップの押圧により弾性変形可能な
弾性部材とを備え、この弾性部材が弾性変形することに
より互いに当接して電気的に導通可能な可動電極と固定
電極とを形成し、前記可動電極は、前記固定電極上に所
定の隙間を有して配設したシート部材に形成され、前記
可動電極、及び前記固定電極は、いずれか一方が導電性
部材、他方が抵抗体からなり、前記キートップを押圧操
作して前記弾性部材が前記シート部材を押圧することに
より、前記可動電極が前記固定電極に当接して前記導通
すると共に、前記抵抗体の抵抗値が変化するようにした
ことを特徴とする。

【０００８】また、前記課題を解決するための第２の解
決手段として、前記弾性部材は、前記シート部材を押圧
可能な押圧部を形成し、この押圧部は略円弧状に突出形
成され、前記キートップを前記押圧操作して前記可動電
極が前記固定電極に当接すると、前記キートップに加え
る押圧力の変化に対応して、前記シート部材を押圧する
前記円弧状の前記押圧部が弾性変形し、前記可動電極の
前記固定電極への当接面積が変化するようにしたことを
特徴とする。

【０００９】また、前記課題を解決するための第３の解
決手段として、前記シート部材の下部には前記シート部
材を載置可能な基材を配設し、前記基材は、前記可動電
極が位置する部分に所定深さの凹部を形成し、この凹部
内に前記固定電極を配設したことを特徴とする。

【００１０】また、前記課題を解決するための第４の解
決手段として、前記凹部が位置する部分の前記シート部
材と前記基材との間には、前記凹部の内壁より内側に内
縁部を延出形成したスペーサ部材を配設し、このスペー
サ部材は、前記可動電極の厚さ寸法より厚く形成したこ
とを特徴とする。

【００１１】また、前記課題を解決するための第５の解
決手段として、前記スペーサ部材は、前記可動電極を形
成した側の前記シート部材に形成したことを特徴とす
る。

【００１２】また、前記課題を解決するための第６の解
決手段として、前記スペーサ部材は、前記シート部材に
形成した回路パターン上を覆う絶縁性のレジスト膜と同
材料からなることを特徴とする。

【００１３】また、前記課題を解決するための第７の解
決手段として、前記可動電極を前記シート部材である第
１のシート部材に形成し、前記可動電極と対向する側に
所定の厚さのスペーサを介して第２のシート部材を配設
し、前記固定電極は、前記可動電極が対向する部分の前
記第２のシート部材に形成したことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に関す
る入力装置を図１〜図４に基づいて説明する。まず、図
１、２は本発明の第１の実施の形態に関する要部断面図
であり、図３は本発明の第１の実施の形態に関する変形
例であり、図４は本発明の第２の実施の形態に関する要
部断面図である。まず、本発明の第１の実施の形態の入
力装置１０は、図１に示すように、例えば、テレビゲー
ム機（図示せず）等の筐体を構成する上ケース１１の一
部に形成したパイプ状の穴からなる保持部１１ａには、
キートップ１２が支持されている。

【００１５】前記キートップ１２は、上部に押圧部１２
ａを有し、内部が空洞の円筒状に形成されて、上ケース
１１の支持部１１ａに支持されて上下動可能になってい
る。また、キートップ１２は、図示下部に形成した鍔部
１２ｂがストッパーとなって、支持部１１ａから図示上
方に抜け止めされている。また、キートップ１２は、円
柱状の空洞内部に凸部１２ｃが形成されている。また、
キートップ１２の図示下方には、ゴム等の絶縁性部材で
形成された、弾性変形可能な弾性部材１３が配設されて
いる。

【００１６】前記弾性部材１３は、上部に押圧部１３ａ
を有し、この押圧部１３ａの下部に内部がドーム状の空
洞部１３ｂが形成されている。そして、空洞部１３ｂの
天井部にあたる押圧部１３ａの内面には、略円弧状で図
示下方に突出する押圧面１３ｃが形成されている。ま
た、弾性部材１３は、ドーム状の空洞部１３ｂ下部の外
周部に取付桟部１３ｄが形成されている。そして、キー
トップ１２は、凸部１２ｃが弾性部材１３の押圧部１３
ａ上に位置して、キートップ１２を矢印Ａ方向に押圧操
作しない非操作時においては、弾性部材１３によって上
方に弾性付勢されている。

【００１７】また、弾性部材１３の下方には、フィルム
状で弾性変形可能なシート部材１４が配設され、このシ
ート部材１４に弾性部材１３の取付桟部１３ｄが接着剤
（図示せず）等により固着されている。あるいは、シー
ト部材１４をゴム等で形成し、弾性部材１３と一体形成
したものでも良い。前記シート部材１４は、弾性部材１
３の押圧部１３ａと対向する位置の下面側に、抵抗体か
らなる可動電極１５が、スクリーン印刷等により形成さ
れている。

【００１８】また、シート部材１４は、例えば筐体の下
ケースからなる基材１６に載置されており、可動電極１
５が位置する部分に、所定の開口寸法と深さの凹部１６
ａが、例えば円形状の内壁１６ｂを有して形成されてい
る。前記基材１６は、筐体の下ケースに限定されず、筐
体とは別部材の板状の部材でも良い。また、凹部１６ａ
内には、固定電極１７が収納されて配設されている。

【００１９】前記固定電極１７は、プレース等で打ち抜
き形成した薄板状の金属プレート、あるいは絶縁フィル
ムの表面に導電性インク等を印刷形成したものからなっ
ている。そして、シート部材１４が弾性変形することに
より可動電極１５が、凹部１６ａ内に収納した固定電極
１７に接離して導通可能になっている。また、基材１６
と対向する側のシート部材１４の面（可動電極１５を形
成した面）で、凹部１６ａが位置する部分に、凹部１６
ａの内壁１６ｂより内側に内縁部１８ａを延出形成した
スペーサ部材１８が形成されている。このスペーサ部材
１８は、シート部材１４の可動電極１５から引き出しさ
れる回路パターン（図示せず）上を絶縁被覆するレジス
ト膜と同材料からなり、その厚さ寸法が可動電極１５の
厚さ寸法より厚く形成されている。

【００２０】前記スペーサ部材１８は、レジスト膜に限
らず、絶縁フィルム等をシート部材１４と基材１６との
間に配設したものでも良い。即ち、凹部１６ａが位置す
る部分のシート部材１４と基材１６との間には、凹部１
６ａの内壁１６ｂより内側に内縁部１８ａを延出形成し
たスペーサ部材１８を配設したものであれば良い。そし
て第１の実施の形態の入力装置１０は、可動電極１５と
固定電極１７との間に、スイッチ回路が形成されてお
り、可動電極１５が固定電極６に接離することにより、
スイッチ回路（図示せず）がＯＮ／ＯＦＦするようにな
っている。

【００２１】前述したような本発明の第１の実施の形態
の入力装置１０の動作は、キートップ１２を矢印Ａの図
示下方に押圧操作すると、凸部１２ｃが弾性部材１３の
押圧部１３ａを押圧して弾性部材１３が弾性変形する。
この弾性部材１３の弾性変形により、押圧部１３ａの略
円弧状の押圧面１３ｃが下方のシート部材１４を図示下
方に押圧する。すると、シート部材１４は、基材１７の
凹部１６ａ側に弾性変形して、可動電極１５が固定電極
１７に当接する。この時、押圧面１３ｃに押圧されるシ
ート部材１４は、略円弧状の押圧面１３ｃに倣って弾性
変形する。そのために、可動電極１５も略円弧状に変形
し、最初に可動電極１５の略中央部が固定電極１７に当
接して、可動電極１５と固定電極１７とが導通する。

【００２２】この可動電極１５と固定電極１７とが導通
することにより、可動電極１５と固定電極１７との間の
スイッチ回路がＯＮする。また、スイッチ回路がＯＮ後
も、更にキートップ１２を矢印Ａ方向に押圧すると、略
円弧状の押圧面１３ｃが、シート部材１４と可動電極１
５とを介して平坦状の固定電極１７に倣って平坦状に弾
性変形する。この押圧部１３ａが平坦状に弾性変形する
ことにより、固定電極１７への可動電極１５の当接面積
が変化する。このことにより、抵抗体からなる可動電極
１５の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に対応してア
ナログ出力が可能となる。このアナログ出力に対応し
て、パソコンのメニュウ選択、あるいはテレビゲームに
おけるキャラクタの移動等をコントロール可能になって
いる。

【００２３】このような第１の実施の形態の入力装置１
０の組立は、事前に準備していた固定電極１７を基材１
６の凹部１６ａ内に収納することにより、凹部１６ａ内
に固定電極１７を接着剤等で固定しなくても良いので組
立作業性が良い。また、第１の実施の形態の入力装置１
０を用いたパソコンに、外部から衝撃等が加わって、図
２の２点鎖線に示すように、固定電極１７が凹部１６ａ
内で浮き上がったりしても、凹部１６ａの内壁１６ｂよ
り内側に内縁部１８ａを延出形成したスペーサ部材１８
がストッパーとなって、浮き上がった固定電極１７が可
動接点１５に接触したりすることはない。

【００２４】また、第１の実施の形態では、可動電極１
５を抵抗体で説明し、固定電極１７を導電性部材で説明
したが、可動電極１５を導電性部材で、固定電極１７を
抵抗体にしたものでも良い。即ち、可動電極１５、及び
固定電極１７は、いずれか一方が導電性部材、他方が抵
抗体からなるものであれば良い。また、本発明の第１の
実施の形態の変形例として、図３に示すように、入力装
置２０は、凹部１６ａを形成した基材１６上に直接シー
ト部材１４を載置し、凹部１６ａの底面に、固定電極１
７を導電性インク等を用いてタンポ印刷等により形成し
たものでも良い。

【００２５】また、本発明の第２の実施の形態の入力装
置３０は、図４に示すように、上ケース１１、キートッ
プ１２、弾性部材１３は、第１の実施の形態と同じ構成
なので、第１の実施の形態と同じ番号を付して詳細な説
明は省略する。そして、本発明の第２の実施の形態は、
弾性部材１３の下部には、可動電極３１を形成を形成し
た第１のシート部材３２が配設されている。前記可動電
極３１は、スクリーン印刷等により形成した導電性部材
からなっている。

【００２６】また、第１のシート部材３２と対向する図
示下方側には、所定の厚さのスペーサ３３を挟んで、第
２のシート部材３４が配設されている。この第２のシー
ト部材３４には、可動電極３１と対向する位置に抵抗体
からなる固定電極３５がスクリーン印刷等により形成さ
れている。そして、可動電極３１と固定電極３５とが対
向する部分のスペーサ３３には、可動電極の外径寸法よ
り大きな開口孔３３ａが形成され、この開口孔３３ａに
よって、可動電極３１が固定電極３５に当接して導通可
能になっている。また、スペーサ３３を介して互いに対
向する第１と第２のシート部材３２、３４は、板状で平
坦な基材３６上に載置されている。

【００２７】このような構成の第２の実施の形態の入力
装置３０の動作は、第１の実施の形態と同様に、キート
ップ１２に矢印Ａの下方側に押圧力を加えて、キートッ
プ１２を下方に降下させると、弾性部材１３が弾性変形
して、押圧部１３ａの押圧面１３ｃが第１のシート部材
３２を押圧する。すると、第１のシート部材３２は、第
２のシート部材３４側に弾性変形して、可動電極３１が
固定電極３５に当接して導通する。すると、可動電極３
１と固定電極３５との間のスイッチ回路がＯＮする。

【００２８】そして、スイッチ回路がＯＮ後も、更にキ
ートップ１２を押圧することにより、略円弧状の押圧面
１３ｃが平坦状の固定電極３５に倣って平坦状に弾性変
形する。この押圧部１３ａが平坦状に弾性変形すること
により、可動電極３１の固定電極３５への当接面積が変
化して、抵抗体からなる固定電極３５の抵抗値が変化す
る。この固定電極３５の抵抗値の変化に対応してアナロ
グ出力が可能となる。

【００２９】このアナログ出力に対応して、第１の実施
の形態と同様に、パソコンのメニュウ選択、あるいはテ
レビゲームにおけるキャラクタの移動等をコントロール
可能になっている。このような第２の実施の形態の入力
装置３０は、固定電極３５を第２のシート部材３４に印
刷等で密着させて形成しているので、外部から振動等が
加わっても固定電極３５が浮き上がることがない。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の入力装置
は、キートップを押圧操作して弾性部材がシート部材を
押圧することにより、シート部材に形成した可動電極が
固定電極に当接して導通すると共に、抵抗体の抵抗値が
変化するようにしたので、弾性部材の加工が簡単にな
り、低コストの入力装置を提供できる。また、可動電極
が固定電極に当接して導通することによりスイッチ回路
がＯＮすると共に、抵抗体の抵抗値の変化に対応してア
ナログ出力することができ、ゲーム機等に用いて好適な
入力装置を提供できる。

【００３１】また、キートップに加える押圧力の変化に
対応して、シート部材を押圧する円弧状の押圧部が弾性
変形し、可動電極の固定電極への当接面積が変化するよ
うにしたので、可動電極の固定電極への当接面積の変化
に対応して抵抗値を変化させることができ、高性能なア
ナログ出力が可能であると共に、低コストで操作性の良
い入力装置を提供できる。

【００３２】また、シート部材の下部にはシート部材を
載置可能な基材を配設し、この基材は、可動電極が位置
する部分に所定深さの凹部を形成し、この凹部内に固定
電極を配設したので、可動電極と固定電極とを離間させ
るためのスペーサが不要となり、部品点数を削減でき
る。

【００３３】また、凹部が位置する部分のシート部材と
基材との間には、凹部の内壁より内側に内縁部を延出形
成したスペーサ部材を配設し、このスペーサ部材は、可
動電極の厚さ寸法より厚く形成しているので、凹部内に
固定電極を収納するだけで良く、組立作業性が良い。ま
た、凹部内に収納した固定電極を接着剤等で固定しなく
て、外部からの振動等で固定電極が凹部内で浮き上がっ
たとしても、スペーサ部材がストッパーとなって、固定
電極が可動電極に接触することがない。

【００３４】また、スペーサ部材は、可動電極を形成し
た側の前記シート部材に印刷形成したので、スペーサ部
材の製造が容易である。

【００３５】また、スペーサ部材は、シート部材に形成
した回路パターン上を覆う絶縁性のレジスト膜と同材料
からなるので、更にスペーサ部材の製造が容易な入力装
置を提供できる。

【００３６】また、可動電極を第１のシート部材に形成
し、可動電極と対向する側に所定の厚さのスペーサを介
して第２のシート部材を配設し、固定電極は、可動電極
が対向する部分の第２のシート部材に形成したので、ス
ペーサを介して互いに対向させた第１、第２のシート部
材を、平坦状の基材上に載置するだけで、可動電極と固
定電極とが互いに対向状態となり、組立性が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に関する入力装置の
要部断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に関する入力装置の
要部断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に関する入力装置の
変形例である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に関する入力装置の
要部断面図である。

【図５】従来の入力装置の要部断面図である。

【符号の説明】

１０第１の実施の形態の入力装置１１上ケース１２キートップ１３弾性部材１３ａ押圧部１４シート部材１５可動電極１６基材１６ａ凹部１７固定電極１８スペーサ部材２０第１の実施の形態の入力装置の変形例３０第２の実施の形態の入力装置３１可動電極３２第１のシート部材３３スペーサ３４第２のシート部材３５固定電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】押圧操作可能なキートップと、前記キー
トップの押圧により弾性変形可能な弾性部材とを備え、
この弾性部材が弾性変形することにより互いに当接して
電気的に導通可能な可動電極と固定電極とを形成し、前
記可動電極は、前記固定電極上に所定の隙間を有して配
設したシート部材に形成され、前記可動電極、及び前記
固定電極は、いずれか一方が導電性部材、他方が抵抗体
からなり、前記キートップを押圧操作して前記弾性部材
が前記シート部材を押圧することにより、前記可動電極
が前記固定電極に当接して前記導通すると共に、前記抵
抗体の抵抗値が変化するようにしたことを特徴とする入
力装置。
【請求項２】前記弾性部材は、前記シート部材を押圧
可能な押圧部を形成し、この押圧部は略円弧状に突出形
成され、前記キートップを前記押圧操作して前記可動電
極が前記固定電極に当接すると、前記キートップに加え
る押圧力の変化に対応して、前記シート部材を押圧する
前記円弧状の前記押圧部が弾性変形し、前記可動電極の
前記固定電極への当接面積が変化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】前記シート部材の下部には前記シート部
材を載置可能な基材を配設し、前記基材は、前記可動電
極が位置する部分に所定深さの凹部を形成し、この凹部
内に前記固定電極を配設したことを特徴とする請求項
１、または２記載の入力装置。
【請求項４】前記凹部が位置する部分の前記シート部
材と前記基材との間には、前記凹部の内壁より内側に内
縁部を延出形成したスペーサ部材を配設し、このスペー
サ部材は、前記可動電極の厚さ寸法より厚く形成したこ
とを特徴とする請求項３記載の入力装置。
【請求項５】前記スペーサ部材は、前記可動電極を形
成した側の前記シート部材に形成したことを特徴とする
請求項４記載の入力装置。
【請求項６】前記スペーサ部材は、前記シート部材に
形成した回路パターン上を覆う絶縁性のレジスト膜と同
材料からなることを特徴とする請求項４、または５記載
の入力装置。
【請求項７】前記可動電極を前記シート部材である第
１のシート部材に形成し、前記可動電極と対向する側に
所定の厚さのスペーサを介して第２のシート部材を配設
し、前記固定電極は、前記可動電極が対向する部分の前
記第２のシート部材に形成したことを特徴とする請求項
１、または２記載の入力部材。