JP2009187299A - キーボードおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】キーピッチを容易かつ正確に調整可能な、キーボードおよび電子機器を提供する。
【解決手段】キー列１１０を構成する複数のキー要素１０５をキー列毎に支持するキー列ホルダ１５０と、軸心に対して回転可能に設けられ、軸心に交差して配列された複数のキー列ホルダを支持する支持軸１３０、１４０と、支持軸に対するキー列ホルダの支持面１６２に設けられた係合部１６４と、キー列ホルダ毎の係合部に係合可能に支持軸の表面に軸心の方向で螺旋状に設けられ、支持軸の回転により係合部との係合を介してキー列ホルダを軸心の方向で移動させる被係合部１３６、１４６と、を備え、支持軸には、軸心の方向で同時に移動させるキー列ホルダ毎の移動量に応じて、軸心に対する螺旋の傾斜角度θを調節された複数の被係合部が設けられた。
【選択図】図６

Description

本発明は、キーボードおよび電子機器に関する。

例えば、ＰＣ（Personal Computer）、ノート型ＰＣ、ＰＤＡ（Personal
Digital Assistant）、電子手帳、携帯電話などの電子機器において、キーボードは一般に普及している情報入力装置である。キーボードは、鍵盤状に配された複数のキー要素を有し、ユーザは、キー要素を指などにより押下することで電子機器に所望の情報を入力する。

キーボードは、所定の間隔で配された複数のキー要素を有するが、キーボードを操作するユーザは、手の形状、操作上の癖などが異なる。このため、キー要素の配置間隔を可変とすることで、ユーザ毎に最適な操作性を提供するキーボードが考案されている。

下記特許文献１は、キーボードの列方向に配された複数のキー要素が各々に一体化された複数のキー列を設けることで、複数のギアおよび複数のラックを用いてキー列毎の配置間隔を可変としたキーピッチ可変キーボードを開示している。

このキーボードでは、キーボードの行方向で中央部に当る中心軸沿いに互いに係合する複数のギアを設け、中心軸を対称軸として配された対応する２つのキー列に対して各ギアから２つのラックが渡される。また、各ギアは、中心軸から対応するキー列までの距離が大きいほど大きなギア径を有する。そして、任意のキー列が例えば右側へ移動されると、移動されたキー列に渡されたラックが連動してラックに係合するギアが回転され、ギアに連動して対応する他方のラックが対応する他方のキー列を左側へ移動させる。また、当該ギアに係合する他のギアが連動して他のギアに係合する他のラックが移動される。これにより、任意のキー列が移動されると、中心軸からの距離に応じてキー列の移動量が調整された状態で、他のキー列を移動させることができる。

特開２００６−３０９６８９号公報

しかしながら、特許文献１のキーボードは、中心軸を対称軸として配された対応する２つのキー列を正反対の方向へ移動させるために、ギアの円周方向で１８０°の位相差をもたせたギア上の２つの接点で２本のラックに動力を伝達する。このため、ギアの回転中心、および２つの接点を中心軸上に正確に配置する必要があり、また、ラックをキー列の移動方向に平行して正確に配置する必要がある。よって、ギアおよびラックの位置決めおよび部品点数の多さなどにより、組立上の問題が生じる。

また、中心軸からの距離に応じてキー列の移動量を調整するために、互いに異なるギア径を有するギア間で動力が伝達される。このため、ギアの回転トルクが大きくなり、キー列を移動させる操作が重くなり、キーピッチの調整操作上の問題が生じる。また、複数のギアおよびラックを介して動力が伝達されるので、ギア同士、およびギアとラックとの間の噛み合せの遊びによりバックラッシュが生じ、キー列の移動量の精度が低下してキーピッチの調整精度上の問題が生じる。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、キーピッチを容易かつ正確に調整可能な、新規かつ改良された、キーボードおよび電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、複数のキー列を有するキーボードにおいて、キー列を構成する複数のキー要素をキー列毎に支持するキー列ホルダと、軸心に対して回転可能に設けられ、軸心に交差して配列された複数のキー列ホルダを支持する支持軸と、支持軸に対するキー列ホルダの支持面に設けられた係合部と、キー列ホルダ毎の係合部に係合可能に支持軸の表面に軸心の方向で螺旋状に設けられ、支持軸の回転により係合部との係合を介してキー列ホルダを軸心の方向で移動させる被係合部と、を備え、支持軸には、軸心の方向で同時に移動させるキー列ホルダ毎の移動量に応じて、軸心に対する螺旋の傾斜角度を調節された複数の被係合部が設けられたことを特徴とする、キーボードが提供される。

かかる構成によれば、支持軸の回転動作が係合部および螺旋状の被係合部を介して支持軸の軸心の方向でのキー列の移動動作に変換される。そして、同時に移動させるキー列ホルダ毎の移動量に応じて螺旋の傾斜角度が調整される。これにより、キー列ホルダおよび支持軸からなる比較的単純な構造によりキーピッチの調整機構を実現することができる。また、支持軸の回転動作が軸心の方向でのキー列ホルダの移動動作に直接変換されるので、キーピッチの調整操作上の問題を解消することができる。また、係合部と被係合部との係合によりキー列の移動量が決定されるので、キーピッチの調整精度を高めることができる。

また、上記支持軸には、略中央部から一端までの領域と他端までの領域との間で、軸心に対する螺旋の傾斜方向が正反対となる複数の被係合部が設けられてもよい。これにより、複数のキー列ホルダを支持軸の軸心の双方向で同時に移動させることができる。

また、上記支持軸には、軸心に対する螺旋の傾斜方向が同一となる複数の被係合部が設けられてもよい。これにより、複数のキー列ホルダを支持軸の軸心の一方向で同時に移動させることができる。

また、上記支持軸の回転によってキー列ホルダの支持面が支持軸に対して傾動することを規制する傾動規制部をさらに備えてもよい。ここで、傾動規制部は、支持軸とともにキー列ホルダを支持する他の支持軸でもよい。また、傾動規制部は、キー列ホルダと、キーボードの筐体との間の当接により傾動を規制してもよい。これにより、キーピッチの調整時にキー列で発生するガタを抑制することができる。

また、互いに隣接して配列されるキー列ホルダに対応する被係合部は、支持軸および他の支持軸に交互に設けられ、互いに隣接して配列されるキー列ホルダの傾動規制部は、他の支持軸および支持軸に交互に設けられてもよい。これにより、キーピッチの調整時にキー列で発生するガタを確実に抑制することができる。

また、上記支持軸を回転させるための操作部材がさらに設けられ、操作部材に対する回転操作により支持軸が回転するようにしてもよい。これにより、支持軸を確実に回転操作することができる。

また、上記支持軸を回転させるための操作部材がさらに設けられ、操作部材に対する摺動操作により支持軸が回転するようにしてもよい。これにより、支持軸を容易に回転操作することができる。

前述したキーボードは、電子機器、特に、電子計算機の一部として実現される。

本発明によれば、キーピッチを容易かつ正確に調整可能な、キーボードおよび電子機器を提供することができる。

以下に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
まず、図１〜６を参照しながら、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るキーボード１００の内部構造を示す説明図（平面図）である。なお、図１には、内部構造に対応するように、キー要素１０５およびキー列１１０の配列が参照線により示されている。

図１には、ＰＣ用のキーボード１００が示されている。以下では、本発明がＰＣ用のキーボード１００に適用される場合について説明するが、本発明は、ＰＣ用のキーボード１００に限定されず、例えば、ノート型ＰＣ、ＰＤＡ、電子手帳、携帯電話など、他の電子機器にも同様に適用することができる。

図１に示すように、キーボード１００は、筐体１９０を有し、筐体１９０の開口部１９２に複数のキー要素１０５が行方向（図１上の左右方向に相当する。）および列方向（図１上の上下方向に相当する。）で配置されている。以下では、略同一の列上に配置された複数のキー要素１０５からなるキー要素１０５の集合をキー列１１０と総称する。なお、図１に示すキー要素１０５およびキー列１１０の配置は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、他の配置が用いられてもよい。

図１に示すように、キーボード１００には、一体化された複数のキー要素１０５からなるキー列１１０、および一体化されていない複数のキー要素１０５からなるキー列１１０が設けられている。図１に示す場合、キーボード１００には、第１〜第１４のキー列１１１〜１２４が設けられている。ここで、第１〜第５および第８〜第１４のキー列１１１〜１１５、１１８〜１２４では、キー列１１０を構成する複数のキー要素１０５が一体化されており、第６および第７のキー列１１６、１１７では、キー列１１０を構成する複数のキー要素１０５が一体化されていない。

図１に示すように、キーボード１００の内部には、一端に支持ギア１３２、１４２が各々に固定された第１および第２の支持軸１３０、１４０が設けられている。各支持軸１３０、１４０は、軸心に対して回転可能なように、支持部材Ａ，Ｂ１７０、１７２により筐体１９０に固定されている。各支持軸１３０、１４０の略中央部には、筐体１９０に設けられた位置決め被係合部（不図示）に係合するように、位置決め係合部１３４，１４４が設けられている。また、詳細は、後述するが、各支持軸１３０、１４０には、各キー列１１０に対応するように係合溝１３６、１４６が設けられている。

また、キーボード１００の内部には、操作部材として機能する操作ダイアル１８０の操作軸１８２が設けられている。操作軸１８２は、軸心に対して回転可能なように、支持部材Ｃ１７４により筐体１９０に固定されている。操作軸１８２には、第１および第２の支持軸１３０、１４０の支持ギア１３２、１４２に対して同時に係合するように、操作ギア１８４が固定されている。

支持部材Ａ、Ｂ、Ｃ１７０、１７２，１７４は、軸心と直交する方向で支持軸１３０、１４０および操作軸１８２の移動を実質的に規制し、位置決め係合部１３４，１４４は、軸心の方向での支持軸１３０、１４０の移動を規制する。なお、位置決め係合部１３４、１４４は、本実施形態では支持軸１３０、１４０の略中央部に設けられているが、支持軸１３０、１４０の略中央部以外に設けられてもよい。または、位置決め係合部１３４、１４４を設ける代わりに、支持部材Ａおよび／またはＢ１７０、１７２により軸心の方向での支持軸１３０、１４０の移動を規制してもよい。

操作ダイアル１８０が回転操作されると、操作軸１８２および操作ギア１８４が回転し、操作ギア１８４に係合する支持ギア１３２、１４２の回転に連動して第１および第２の支持軸１３０、１４０が回転する。ここで、各支持軸１３０、１４０は、軸心の方向での移動を位置決め係合部１３４、１４４により規制され、軸心と直交する方向での移動を支持部材Ａ，Ｂ１７０、１７２により規制された状態で、軸心に対して回転する。

図２は、キーボード１００の内部構造を示す説明図（断面図）である。図２は、図１のＩ−Ｉ線に沿った断面を示すものである。

図２に示すように、キー列１１０は、キー列１１０を構成する複数のキー要素１０５、キー列１１０毎に複数のキー要素１０５を支持するキー列ホルダ１５０、キー列ホルダ１５０毎に第１または第２の支持軸１３０、１４０に対する支持面１６２を有するキー列ベース１６０を含んで構成される。

キー要素１０５は、キーボード１００を操作するユーザの指などにより押下されるキートップを有し、キートップの背面に設けられた弾性支持部（不図示）などを介してキー列ホルダ１５０に支持される。

キー列ホルダ１５０は、第１の支持軸１３０が貫通する第１の貫通孔１５２、第２の支持軸１４０が貫通する第２の貫通孔１４０を有する。図２に示す場合に、キー列ホルダ１５０は、キー列ホルダ１５０の内部に装着されたキー列ベース１６０を介して第１の支持軸１３０に支持され、第２の貫通孔１５４を介して第２の支持軸１４０に支持されている。

キー列ベース１６０は、詳細は後述するが、係合突起１６４を有し、第１または第２の支持軸１３０、１４０に設けられた係合溝１３６，１４６との係合を介して第１または第２の支持軸１３０、１４０に対してキー列ホルダ１５０を支持させる。なお、図２に示す場合に、キー列ベース１６０は、キー列ホルダ１５０とは別部材として構成されるが、キー列ホルダ１５０と同一部材として構成されてもよい。

図３は、支持軸１３０、１４０の構造を示す説明図である。図３は、図１に示した第１の支持軸１３０（ａ）および第２の支持軸１４０（ｂ）の平面図を示している。

図３に示すように、支持軸１３０、１４０は、円形断面を呈し、その表面には係合溝１３６、１４６が軸心の方向で螺旋状に設けられている。また、支持軸１３０、１４０の略中央部には、支持軸１３０、１４０の軸心の方向での移動を規制する位置決め係合部１３４、１４４が設けられている。

図１を参照しながら説明すると、第１の支持軸１３０には、第１、第３、第５、第９、第１１、第１３のキー列１１１、１１３、１１５、１１９、１２１、１２３に対応する係合溝１３６が設けられ、第２の支持軸１４０には、第２、第４、第８、第１０、第１２、第１４のキー列１１２、１１４、１１８、１２０、１２２、１２４に対応する係合溝１４６が設けられている。なお、第１および第２の支持軸１３０、１４０には、第６および第７のキー列１１６、１１７に対応する係合溝は設けられていない。

係合溝１３６、１４６は、所定の幅Ｂを有し、支持軸１３０、１４０の略中央部（正確には、位置決め規制部材１３４、１４４）からの距離に応じて、軸心に対する螺旋の傾斜角度θを調整して設けられている。より詳細には、係合溝１３６，１４６は、支持軸１３０、１４０の略中央部からの距離が大きいほど、軸心に対する螺旋の傾斜角度θが小さくなる（傾斜角度θが軸心の方向に近づく）ように設けられている。例えば、第１の支持軸１３０では、係合溝１３６の螺旋の傾斜角度θは、位置決め係合部１３４からの距離に応じて、θ５＜θ９＜θ３＜θ１１＜θ１＜θ１３となるように設けられている。

また、本実施形態では、係合溝１３６、１４６は、支持軸１３０、１４０の略中央部から右側の領域と左側の領域との間で、軸心に対する螺旋の傾斜方向が正反対となるように設けられている。ここで、傾斜方向とは、傾斜角度θの大小にかかわらず、支持軸１３０、１４０の一端側または他端側のいずれかの方向を意味する。

図４は、キー列ホルダ１５０の構造を示す説明図である。図４は、キー列ホルダ１５０の斜視図（ａ）、平面図（ｂ）、正面図（ｃ）、背面図（ｄ）、右側面図（ｅ）、および左側面図（ｆ）を示している。

図４に示すように、キー列ホルダ１５０は、上面に配されるキー列１１０を構成するキー要素１０５の配置に応じた階段状を呈し、側面部には第１および第２の貫通孔１５２、１５４を有する。キー列ホルダ１５０には、この場合に、第２の支持軸１４０に対して支持されるキー列ベース１６０が装着される装着凹部１５６が設けられている。また、キー列ホルダ１５０には、他にも配線用などの小開口が設けられている。

なお、図４は、特定のキー列１１０用として設けられたキー列ホルダ１５０を示すものであり、形状、装着凹部１５６の位置など、キー列ホルダ１５０の詳細は、対応するキー列１１０に応じて異なるものとなる。

図５は、キー列ベース１６０の構造を示す説明図である。図５は、キー列ベース１６０の斜視図（ａ）、平面図（ｂ）、正面図（ｃ）、背面図（ｄ）、右側面図（ｅ）、および左側面図（ｆ）を示している。

図５に示すように、キー列ベース１６０は、第１または第２の支持軸１３０、１４０に対する支持面１６２、支持面１６２に設けられた係合突起１６４、およびキー列ホルダ１５０の装着凹部１５６に対応する装着面１６６を有する。ここで、支持面１６２は、支持軸１３０、１４０の横断面の輪郭の一部を構成する円弧に相当する横断面形状を有する。係合突起１６４は、対応する係合溝１３６、１４６と実質的に同一の幅Ｂを有し、対応する係合溝１３６、１４６に設けられた螺旋の傾斜角度θに相当するように、キー列ベース１６０が支持軸１３０、１４０に支持された状態で支持軸１３０、１４０の軸心の方向に対して傾斜するように設けられている。装着面１６６は、キー列ホルダ１５０の装着凹部１５６との当接を介して、キー列ホルダ１５０に対するキー列ベース１６０の位置決めを確実にする。

キー列ベース１６０は、キー列ホルダ１５０の装着凹部１５６に装着された状態で、例えばネジなどの固定手段によりキー列ホルダ１５０に固定される。キー列ベース１６０は、支持面１６２と支持軸１３０、１４０の表面との接触および係合突起１６４と支持軸１３０、１４０の係合溝１３６、１４６との係合を介して、支持軸１３０、１４０の回転に応じて支持軸１３０、１４０の軸心の方向で移動することで、キー列ホルダ１５０を支持軸１３０、１４０の軸心の方向で移動させる。

なお、図５は、特定のキー列１１０用として設けられたキー列ベース１６０を示すものであり、係合突起１６４の形状など、キー列ベース１６０の詳細は、対応するキー列１１０に応じて異なるものとなる。

ここで、キー列ベース１６０をキー列ホルダ１５０と別部材として構成することで、対応するキー列１１０に応じて係合突起１６４の形状を容易に調節することができる。また、係合突起１６４の形状精度を向上させることができ、支持軸１３０、１４０の軸心の方向で移動されるキー列１１０の移動量を正確に決定し、キーピッチの調整精度を向上させることができる。

図６は、キーボード１００におけるキーピッチの調整動作を示す説明図である。図６は、キーピッチが調整される前の一状態（ａ）、およびキーピッチが調整された他の状態（ｂ）を示している。図６は、図１に示す第１の支持軸１３０を対象として、キー列ベース１６０の係合突起１６４と支持軸１３０の係合溝１３６との位置関係と、キー列１１０の配置との関係を概念的に示す説明図である。以下では、図２および図６を参照しながら、キーピッチの調整動作について説明する。

図６（ａ）に示す状態では、第１、第３、第５、第９、第１１、第１３のキー列１１１、１１３、１１５、１１９、１２１、１２３のキー列ホルダ１５０は、キー列ベース１６０の支持面１６２と支持軸１３０の表面との接触、および係合突起１６４と係合溝１３６との係合を介して第１の支持軸１３０に支持されている。また、第２、第４、第８、第１０、第１２のキー列１１２、１１４、１１８、１２０、１２２のキー列ホルダ１５０は、第１の貫通孔１５２を介して第１の支持軸１３０に支持されている。

なお、図６には示さないが、第１、第３、第５、第９、第１１、第１３のキー列１１１、１１３、１１５、１１９、１２１、１２３のキー列ホルダ１５０は、第２の貫通孔１５４を介して第２の支持軸１４０にも支持されている。また、第２、第４、第８、第１０、第１２、第１４のキー列１１２、１１４、１１８、１２０、１２２、１２４のキー列ホルダ１５０は、キー列ベース１６０部の支持面１６２と支持軸１４０の表面との接触、および係合突起１６４と係合溝１４６との係合を介して第２の支持軸１４０にも支持されている。

図６（ａ）に示す状態において、操作ダイアル１８０が一方向（軸心を左側から見た場合における反時計回り方向）に回転操作されると、図６（ｂ）に示すキーピッチが縮小された状態となる。また、図６（ｂ）に示す状態から、操作ダイアル１８０が反対方向（軸心を左側から見た場合における時計回り方向）に回転操作されると、図６（ａ）に示すようにキーピッチが拡大された状態となる。ここで、操作ダイアル１８０の回転操作を適宜調節することで、キーピッチを任意に調節することができる。

前述したように、操作ダイアル１８０が回転操作されると、操作軸１８２および操作ギア１８４が回転し、操作ギア１８４に係合する支持ギア１３２、１４２の回転に連動して第１および第２の支持軸１３０、１４０が回転する。ここで、各支持軸１３０、１４０は、軸心の方向での移動を位置決め係合部１３４、１４４により規制され、軸心と直交する方向での移動を支持部材Ａ，Ｂ１７０、１７２により規制された状態で、軸心に対して回転する。

軸心の方向および軸心と直交する方向での移動が規制された状態で支持軸１３０、１４０が回転すると、軸心の方向で螺旋状に設けられた係合溝１３６、１４６と係合突起１６４との係合位置が移動し、係合位置の移動に連動して第６および第７以外のキー列１１１〜１１５、１１８〜１２４のキー列ベース１６０およびキー列ホルダ１５０が軸心の方向で同時に直線移動する。

ここで、係合溝１３６、１４６は、支持軸１３０、１４０の略中央部（正確には位置決め係合部１３４、１４４）からの距離が大きいほど、軸心に対する螺旋の傾斜角度θが小さくなる（軸心の方向に近づく）ように設けられている。このため、支持軸１３０、１４０が回転すると、軸心に対する螺旋の傾斜角度θが小さい係合溝１３６、１４６ほど、係合溝１３６、１４６と係合突起１６４との係合位置が軸心の方向で直線移動する距離が大きくなる。

特に、係合溝１３６、１４６は、支持軸１３０、１４０の回転に応じて、複数のキー列１１０が等間隔のキーピッチで移動するように設けられている。具体的に、係合突起１６４と係合溝１３６、１４６との係合位置が螺旋の一端から他端まで移動した場合について説明する。例えば、支持軸１３０、１４０の略中央部に近接して配される第５のキー列１１５に対応する係合溝１３６では、キー列１１５が２ｍｍ移動するように設けられている。また、同様に、支持軸１３０、１４０の略中央部から最も離隔して配される第１のキー列１１１に対応する係合溝１３６では、第１〜第４のキー列１１１〜１１４の移動を考慮して、１０ｍｍ移動するように設けられている。このように、キー列１１０移動の略中心となる支持軸１３０、１４０の略中央部に対して、近接して配されるキー列１１０の移動距離と離隔して配されるキー列１１０の移動距離とを、各々の位置に応じて異ならせることにより、複数のキー列１１０を等間隔のキーピッチで移動させることができる。

また、係合溝１３６、１４６は、支持軸１３０、１４０の略中央部から右側の領域と左側の領域との間で、軸心に対する螺旋の傾斜方向が正反対となるように設けられている。このため、支持軸１３０、１４０が回転すると、支持軸１３０、１４０の略中央部から右側の領域に設けられた係合溝１３６、１４６に対応するキー列１１０と、左側の領域に設けられた係合溝１３６、１４６に対応するキー列１１０とは、互いに異なる方向で同時に直線移動する。なお、軸心と直交する支持軸１３０、１４０の略中央部に位置決め係合部１３４、１４４を設けることで、軸心の方向での支持軸１３０、１４０の移動が支持軸１３０、１４０の略中央部を基準として規制されるので、キーピッチの調整精度を向上させることができる。

また、キー列ホルダ１５０は、キー列ホルダ１５０の内部に装着されたキー列ベース１６０を介して第１または第２の支持軸１３０、１４０のいずれか一方に支持され、第１または第２の貫通孔１５２、１５４を介して第１または第２の支持軸１３０、１４０のいずれか他方に支持されている。なお、説明の便宜上、ここでは、キー列ホルダ１５０がキー列ベース１６０を介して第１の支持軸１３０に支持され、第２の貫通孔１５４を介して第２の支持軸１４０に支持されている場合を想定する。

そして、第１の支持軸１３０が回転すると、キー列ホルダ１５０は、係合突起１６４および係合溝１３６の係合を介して軸心の方向で直線移動する。この場合、係合突起１６４と係合溝１３６との間で一定以上の摩擦が生じると、係合突起１６４が係合溝１３６に沿って円滑に移動できず、キー列ホルダ１５０は、第１の支持軸１３０の軸心を回転中心として傾動しようとする。しかし、キー列ホルダ１５０が第２の貫通孔１５４を介して第２の支持軸１４０に支持されているので、キー列ホルダ１５０の傾動動作が規制され、キーピッチの調整時にキー列１１０で発生するガタを確実に抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態に係るキーボードによれば、キー列ホルダ１５０および支持軸１３０、１４０からなる比較的単純な構造によりキーピッチの調整機構を実現することができる。また、支持軸１３０、１４０の回転動作が軸心の方向でのキー列ホルダ１５０の移動動作に直接変換されるので、キーピッチの調整操作上の問題を解消することができる。また、キー列ベース１６０の係合突起１６４と係合溝１３６、１４６との係合によりキー列１１０の移動量が決定されるので、キーピッチの調整精度を高めることができる。さらに、複数のキー列ホルダ１５０を支持軸１３０、１４０の軸心の双方向で同時に移動させることができる。

（第２の実施形態）
次に、図７〜１０を参照しながら、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、前述した第１の実施形態と実質的に同一の機能構成、動作方法などについては、重複する記載を省略して説明する。

図７は、本発明の第２の実施形態に係るキーボード２００の内部構造を示す説明図（平面図）である。図７に示すように、キーボード２００には、一体化された複数のキー要素２０５からなるキー列２１０、および一体化されていない複数のキー要素２０５からなるキー列２１０が設けられている。図７に示す場合、キーボード２００には、第１〜第１４のキー列２１１〜２２４が設けられている。ここで、第２〜第１４のキー列２１２〜２２４では、キー列２１０を構成する複数のキー要素２０５が一体化されており、第１のキー列２１１では、キー列２１０を構成する複数のキー要素２０５が一体化されていない。

図７に示すように、キーボード２００の内部には、一端に操作ダイアル２８０が固定された支持軸２３０が設けられている。支持軸２３０は、軸心に対して回転可能なように、支持部材Ａ，Ｂ２７０、２７２により筐体２９０に固定されている。支持軸２３０の一端（図７に示す支持軸２３０の左端側に相当する。）には、筐体２９０に設けられた位置決め被係合部（不図示）に係合するように、位置決め係合部２３４が設けられている。また、詳細は、後述するが、支持軸２３０には、各キー列２１０に対応するように係合溝２３６が設けられている。なお、位置決め係合部２３４は、支持軸２３０の左端側に設けられてもよい。

そして、操作ダイアル２８０が回転操作されると、操作ダイアル２８０の回転に連動して支持軸２３０が回転する。ここで、支持軸２３０は、軸心の方向での移動を位置決め係合部２３４により規制され、軸心と直交する方向での移動を支持部材Ａ，Ｂ２７０、２７２により規制された状態で、軸心に対して回転する。

図８は、キーボード２００の内部構造を示す説明図（断面図）である。図８は、図７のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示すものである。

図８に示すように、キー列２１０は、キー列２１０を構成する複数のキー要素２０５、キー列２１０毎に複数のキー要素２０５を支持するキー列ホルダ２５０、キー列ホルダ２５０毎に支持軸２３０に対する支持面２６２を有するキー列ベース２６０を含んで構成される。

キー列ホルダ２５０は、支持軸２３０が貫通する貫通孔２５２を有する。図８に示す場合に、キー列ホルダ２５０は、キー列ホルダ２５０の内部に装着されたキー列ベース２６０を介して支持軸２３０に支持されている。キー列ベース２６０は、詳細は後述するが、係合突起２６４を有し、支持軸２３０に設けられた係合溝２３６との係合を介して支持軸２３０に対してキー列ホルダ２５０を支持させる。

ここで、図８に示すように、キーボード２００の筐体２９０には、キー列ホルダ２５０の傾動を規制するための傾動規制部として、傾動規制突起２９４が設けられ、キー列ホルダ２５０には、キー列ホルダ２５０の傾動時に傾動規制突起２９４に当接する傾動規制凹部２５８が設けられている。なお、傾動規制部は、筐体２９０に設けられた傾動規制突起、およびキー列ホルダ２５０に設けられた傾動規制凹部として構成されてもよい。

図９は、支持軸２３０の構造を示す説明図である。図９は、図７に示した支持軸２３０の平面図を示している。

図７を参照しながら説明すると、支持軸２３０には、第２〜第１４のキー列２１２〜２２４に対応する係合溝２３６が設けられている。なお、支持軸２３０には、第１のキー列２１１に対応する係合溝は設けられていない。

係合溝２３６は、支持軸２３０の一端（図７に示す支持軸２３０の左端側に相当する。）からの距離に応じて、軸心に対する螺旋の傾斜角度θを調整して設けられている。より詳細には、係合溝２３６は、支持軸２３０の一端からの距離が大きいほど、軸心に対する螺旋の傾斜角度θが小さくなる（軸心の方向に近づく）ように設けられている。例えば、支持軸２３０では、係合溝２３６の螺旋の傾斜角度θは、支持軸２３０の左端側からの距離に応じて、θ２＜θ３＜θ４＜θ５＜θ６＜θ７＜θ８＜θ９＜θ１０＜θ１１＜θ１２＜θ１３＜θ１４となるように設けられている。また、本実施形態では、係合溝２３６は、軸心に対する螺旋の傾斜方向が全て同一となるように設けられている。

図１０は、キーボード２００におけるキーピッチの調整動作を示す説明図である。図１０は、キーピッチが調整される前の一状態（ａ）、およびキーピッチが調整された一状態（ｂ）を示している。図１０は、キー列ベース２６０の係合突起２６４と支持軸２３０の係合溝２３６との位置関係と、キー列２１０の配置との関係を概念的に示す説明図である。以下では、図８および図１０を参照しながら、キーピッチの調整動作について説明する。

図１０（ａ）に示す状態では、第１以外のキー列２１２〜２２４のキー列ホルダ２５０は、キー列ベース２６０の支持面２６２と支持軸２３０の表面との接触、および係合突起２６４と係合溝２３６との係合を介して支持軸２３０に支持されている。

図１０（ａ）に示す状態から、操作ダイアル２８０が一方向（軸心を左側から見た場合における時計回り方向）に回転操作されると、図１０（ｂ）に示すキーピッチが縮小された状態となる。また、図１０（ｂ）に示す状態から、操作ダイアル２８０が反対方向（軸心を左側から見た場合における反時計回り方向）に回転操作されると、図１０（ａ）に示すようにキーピッチが拡大された状態となる。ここで、操作ダイアル２８０の回転操作を適宜調節することで、キーピッチを任意に調節することができる。

前述したように、操作ダイアル２８０が回転操作されると、操作ダイアル２８０の回転に連動して支持軸２３０が回転する。ここで、支持軸２３０は、軸心の方向での移動を位置決め係合部２３４により規制され、軸心と直交する方向での移動を支持部材Ａ，Ｂ２７０、２７２により規制された状態で、軸心に対して回転する。

軸心の方向および軸心と直交する方向での移動が規制された状態で支持軸２３０が回転すると、軸心の方向で螺旋状に設けられた係合溝２３６と係合突起２６４との係合位置が移動し、係合位置の移動に連動して第１以外のキー列２１２〜２２４のキー列ベース２６０およびキー列ホルダ２５０が軸心の方向で同時に直線移動する。

ここで、係合溝２３６は、移動時の基準となる支持軸２３０の一端からの距離が大きいほど、軸心に対する螺旋の傾斜角度θが小さくなる（軸心の方向に近づく）ように設けられている。このため、支持軸２３０が回転すると、軸心に対する螺旋の傾斜角度θが小さい係合溝２３６ほど、係合溝２３６と係合突起２６４との係合位置が軸心の方向で直線移動する距離が大きくなる。

特に、係合溝２３６は、支持軸２３０の回転に応じて、複数のキー列２１０が等間隔のキーピッチで移動するように設けられている。具体的には、例えば、係合突起２６４と係合溝２３６との係合位置が螺旋の一端から他端まで移動した場合に、第２のキー列２１２に対応する係合溝２３６では、キー列２１２が２ｍｍ移動するように設けられている。また、同様に、第１４のキー列２２４に対応する係合溝２３６では、第２〜第１３のキー列２１２〜２２３の移動を考慮して、キー列２２４が２６ｍｍ移動するように設けられている。

また、係合溝２３６は、軸心に対する螺旋の傾斜方向が全て同一となるように設けられている。このため、支持軸２３０が回転すると、第２〜第１４のキー列２１２〜２２４は、同一方向で同時に直線移動する。

また、キー列ホルダ２５０は、キー列ホルダ２５０の内部に装着されたキー列ベース２６０を介して支持軸２３０に支持され、キー列ホルダ２５０の傾動時に筐体２９０の傾動規制凹部２９４に当接する傾動規制突起２５８が設けられている。

そして、支持軸２３０が回転すると、キー列ホルダ２５０は、係合突起２６４および係合溝２３６の係合を介して軸心の方向で直線移動する。この場合、係合突起２６４と係合溝２３６との間で一定以上の摩擦が生じると、係合突起２６４が係合溝２３６に沿って円滑に移動できず、キー列ホルダ２５０は、支持軸２３０の軸心を回転中心として傾動しようとする。しかし、キー列ホルダ２５０の傾動時には、傾動規制突起２９４が傾動規制凹部２５８に当接するので、キー列ホルダ２５０の傾動動作が規制され、キーピッチの調整時にキー列２１０で発生するガタを抑制することができる。

なお、傾動規制部は、突起および凹部の組合せとして構成される代わりに、例えば、筐体２９０またはキー列ホルダ２５０に設けられた当接部材として構成されてもよい。この場合、例えば、筐体２９０の内部底面に突起を設け、キー列ホルダ２５０が傾動すると、キー列ホルダ２５０の底面が突起に当接することで、キー列ホルダ２５０の傾動を規制することができる。また、筐体２９０の内部底面の代わりに、キー列ホルダ２５０の底面に突起を設けてもよい。

本実施形態に係るキーボード２００によれば、複数のキー列ホルダ２５０を支持軸２３０の軸心の一方向で同時に移動させることができる。

（操作部材の変形例）
図１１は、操作部材の第１の変形例を示す説明図である。図１１に示すように、操作部材の第１の変形例は、第１の実施形態において、操作ダイアル２８０の代わりに操作部材として機能する操作ラック３８０を含んで構成される。この場合、操作ラック３８０は、第１および第２の支持軸１３０、１４０に固定された支持ギア１３２、１４２に同時に係合するように、筐体１９０の上面に設けられている。操作ラック３８０が支持軸１３０、１４０の軸心と直交する方向で摺動操作されると、操作ラック３８０に係合する支持ギア１３２、１４２が回転し、支持ギア１３２、１４２の回転に連動して第１および第２の支持軸１３０、１４０が回転する。これにより、操作ラック３８０の摺動操作を介して、支持軸１３０、１４０を容易に回転操作することができる。

また、操作部材の第２の変形例として、第２の実施形態において、操作ダイアル２８０を支持ギア１８４に相当する支持ギアとして機能させるとともに、第１の変形例の場合と同様に操作ラック３８０が用いられてもよい。この場合、操作ラック３８０は、支持軸２３０に固定された操作ギア（操作ダイアル２８０）に係合するように、筐体２９０の上面に設けられる。

また、操作部材の第３の変形例として、操作ラック３８０が支持軸１３０、１４０（または２３０）の軸心と同一方向で摺動操作されることで、支持軸１３０、１４０（または２３０）が回転するように構成してもよい。この場合、ベベルギアなどを介して操作ラック３８０を支持ギア１３２、１４２（または２８０）に係合させることで、支持軸１３０、１４０（または２３０）の軸心と同一方向での操作ラック３８０の摺動動作を支持ギア１３２、１４２（または２８０）の回転動作に変換することができる。これにより、キー列１１０(または２１０)の移動方向と同一方向での摺動操作を介して、キーピッチを直感的に調整することができる。

また、操作部材の第４の変形例として、操作ダイアル１８０、２８０、操作ラック３８０などを介して手動で支持軸１３０、１４０（または２３０）を回転させる代わりに、モーター機構などを用いて電動で支持軸１３０、１４０（または２３０）を回転させるように構成してもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態の説明では、支持軸１３０、１４０（または２３０）に螺旋状の係合溝１３６、１４６（または２３６）を設け、キー列ベース１６０（または２６０）に係合溝１３６、１４６（または２３６）に対応する係合突起１６４（または２６４）を設ける場合について説明した。しかし、支持軸１３０、１４０（または２３０）に螺旋状の係合突起を設け、キー列ベース１６０（または２６０）に係合突起に対応する係合溝を設けてもよい。

また、第１の実施形態では、２本の支持軸を用いて、複数のキー列を軸心の双方向で同時に移動させる場合におけるキーボードの構成について説明した。しかし、キーボードは、第２の実施形態と同様に１本の支持軸を用いて、または、３本以上の支持軸を用いて、複数のキー列を軸心の双方向で同時に移動させるように構成されてもよい。一方、第２の実施形態では、１本の支持軸を用いて、複数のキー列を軸心の一方向で同時に移動させる場合におけるキーボードの構成について説明した。しかし、キーボードは、第１の実施形態と同様に２本の支持軸を用いて、または、３本以上の支持軸を用いて、複数のキー列を軸心の一方向で同時に移動させるように構成されてもよい。

本発明の第１の実施形態に係るキーボードの内部構造を示す説明図（平面図）である。 キーボードの内部構造を示す説明図（断面図）である。 支持軸の構造を示す説明図である。 キー列ホルダの構造を示す説明図である。 キー列ベースの構造を示す説明図である。 キーボードにおけるキーピッチの調整動作を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るキーボードの内部構造を示す説明図（平面図）である。 キーボードの内部構造を示す説明図（断面図）である。 支持軸の構造を示す説明図である。 キーボードにおけるキーピッチの調整動作を示す説明図である。 操作部材の第１の変形例を示す説明図である。

符号の説明

１００、２００ キーボード
１０５、２０５ キー要素
１１０、２１０ キー列
１３０、１４０、２３０ 支持軸
１３６、１４６、２３６ 係合溝（被係合部）
１５０、２５０ キー列ホルダ
２５８ 傾動規制凹部（傾動規制部）
１６０、２６０ キー列ベース
１６４、２６４ 係合突起（係合部）
１８０、２８０ 操作ダイアル（操作部）
１９０、２９０ 筐体
２９２ 傾動規制突起（傾動規制部）

Claims (11)

1. 複数のキー列を有するキーボードにおいて、
   前記キー列を構成する複数のキー要素を前記キー列毎に支持するキー列ホルダと、
   軸心に対して回転可能に設けられ、軸心に交差して配列された前記複数のキー列ホルダを支持する支持軸と、
   前記支持軸に対する前記キー列ホルダの支持面に設けられた係合部と、
   前記キー列ホルダ毎の前記係合部に係合可能に前記支持軸の表面に軸心の方向で螺旋状に設けられ、前記支持軸の回転により前記係合部との係合を介して前記キー列ホルダを軸心の方向で移動させる被係合部と、
   を備え、
   前記支持軸には、軸心の方向で同時に移動させる前記キー列ホルダ毎の移動量に応じて、軸心に対する螺旋の傾斜角度を調節された複数の前記被係合部が設けられたことを特徴とする、キーボード。
2. 前記支持軸には、略中央部から一端までの領域と他端までの領域との間で、軸心に対する螺旋の傾斜方向が正反対となる複数の前記被係合部が設けられたことを特徴とする、請求項１に記載のキーボード。
3. 前記支持軸には、軸心に対する螺旋の傾斜方向が同一となる複数の前記被係合部が設けられたことを特徴とする、請求項１に記載のキーボード。
4. 前記支持軸の回転によって前記キー列ホルダの支持面が前記支持軸に対して傾動することを規制する傾動規制部をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のキーボード。
5. 前記傾動規制部は、前記支持軸とともに前記キー列ホルダを支持する他の支持軸であることを特徴とする、請求項４に記載のキーボード。
6. 互いに隣接して配列される前記キー列ホルダに対応する前記被係合部は、前記支持軸および前記他の支持軸に交互に設けられ、互いに隣接して配列される前記キー列ホルダの前記傾動規制部は、前記他の支持軸および前記支持軸に交互に設けられたことを特徴とする、請求項５に記載のキーボード。
7. 前記複数のキー列を囲む筐体を有し、
   前記傾動規制部は、前記キー列ホルダと前記筐体との間の当接により傾動を規制することを特徴とする、請求項４に記載のキーボード。
8. 前記支持軸を回転させるための操作部材がさらに設けられ、前記操作部材に対する回転操作により前記支持軸が回転することを特徴とする、請求項１に記載のキーボード。
9. 前記支持軸を回転させるための操作部材がさらに設けられ、前記操作部材に対する摺動操作により前記支持軸を回転することを特徴とする、請求項１に記載のキーボード。
10. 請求項１に記載のキーボードを有することを特徴とする、電子機器。
11. 前記電子機器は、電子計算機であることを特徴とする、請求項１０に記載の電子機器。

Images