JP2011187034A - 開閉時の円運動力学を用いたティルト式キーボード - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のキーボード下部に支持部材を設ける方法では、使用環境への依存度が高いものであり、手動やバネの弾発力のみを利用したキーボードの角度調整では、モニター部とキーボード部の干渉が想定されるが、本発明では、それらの課題を解消するものである。
【解決手段】 本発明は、例えば、ノートパソコンなど、キーボード部を有する折りたたみ式の電子媒体における、開閉時の円運動力学を用いた、キーボード部の角度調整を可能とするものである。例えば、ノートパソコンのモニター部を開閉する時に発生する円運動の力を活用し、円運動時に発生する動力をラックギアに伝動させることで、ラックギアに予め軸止めされている支柱へ更に動力を伝動し、支柱を起立させることで、キーボードの角度を調整を可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、ノート型パソコンのキーボード部分の角度調整をモニター部の開閉時に働くの円運動力学を用いて、キーボード部の角度調整が可能となる仕組みに関するものである。

従来、ノート型パソコンはキーボード部、モニター部に大別されており、それぞれがちょうつがい状に構成され、キーボード部は製造者（メーカー）側により任意の形体がとられているもので、予め設定された角度ないしは水平状態に決定されているものである。

キーボード単体で提供されているものでは、文献１および文献２で記されるように、キーボード下部に支持部材を設けることで角度調整できるものである。

自分が好む台座（机など）が必ずしも平らであるとは限らず、例えば、網目の台座である場合には、従来の文献１および文献２のキーボード下部に支持部材による角度調整機能では、キーボード下部に支持部材が網の隙間に入ってしまうなど不確実性が高く、キーボードの水平と安定性を保つことが困難である。

また、従来の文献１および文献２のキーボード下部に支持部材を設ける手段では、支持部材の左右の間隔や位置などが製造者（メーカー）側により任意の間隔であり、左右の支持部材の間隔（幅）よりも台座の幅の方が狭い、ないしは、キーボード本体が前後左右に移動してしまうことで、いずれか一方ないしは両方の支持部材が台座から外れてしまうことで、ノートパソコンないしはキーボード本体の安定を保つ事が不可能であるなど、使用環境への依存性が高いものであった。

文献３ではバネの弾発力、または（および）スライド部材を手動で前後させることで、キーボード部を起立させる仕組みになっているが、モニター部を閉じる際に起立したキーボードを操作部９により水平状態へ戻す必要があり、使用者が誤って、キーボードが起立した状態のままモニター部を閉じることで、モニター部とキーボードが干渉してしまうという可能性があるという問題点がある。

特開平７−２１２０４９ 特開平９−３０５２８２ 特願平７−１２９２４６

ところで、従来のキーボード下部に支持部材を設けることによるキーボードの角度調整方法では、使用者の物理的環境（台座の性質・形態）が限定されており、例えば、実際には使用者の台座部分（机など）よりもノートパソコン本体（ないしはキーボード）の方が奥行きや幅で上回っている場合や、台座が網状であることで、肝心のキーボード下部に支持部が立てられず、ノートパソコン本体（ないしはキーボード）の安定を保つことが困難であるという問題点があり、実際にはノートパソコン（ないしはキーボード）の角度調整は使用できず、環境に依存してしまうという問題点がある。

更に、文献３で言及されている仕組みでは、モニター部の開いた後に使用者が任意で角度調整操作部をスライドさせること、ないしは弾性手段を用いることでモニター部を開くと同時にキーボードを起立させる仕組みであり、モニター部を閉じる前に角度調整操作部をスライドさせて起立した状態のキーボードを水平状態へ戻すという操作が必要であり、使用者が誤って、キーボードが起立した状態のままモニター部を閉じることで、モニター部とキーボード部が干渉してしまう可能性があるという問題点がある。

また、従来のキーボード下部に支持部材を設ける仕組みでは、台座の性質・形態とキーボード下部の支持部材の相性が必ずしも一致するとは限らず、使用環境への依存度が高いという問題点がある。

ノートパソコン（ないしはキーボード）の角度調整機能を利用できない環境の場合、使用者は常に前のめりの姿勢となってしまうため、長時間の使用の際には健康への悪影響もあるという問題点がある。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、使用者の環境を問わずノートパソコンのモニター部開閉時に発生する円運動力学を用いてキーボード部分の角度を調整可能するというもので、その仕組みを提供することにある。

上記のような目的を達成するため、本発明によるキーボード部の角度調整は、基本構成として、モニター部を開く時に発生する円運動に合わせて、モニター部とキーボード部を固定する軸の円運動を利用する。

本発明によるティルト式キーボードにおいて、モニター部とキーボード部を固定するシャフトに固定された内側スプラインシャフトが回転することで、内側スプラインシャフトの回転がラックギアに伝動することで、ラックギアが平行移動し、ラックギアとキーボード下部に予め固定してある支柱が起き上がることで、モニターの開閉とともにキーボードに角度をつけることができるように構成される。

本発明によるティルト式キーボードにおいて、使用者の好みでキーボードを水平に戻したい場合には、予めシャフトに固着された内側スプラインシャフトを内側へ押圧することで、外側スプラインシャフトと内側スプラインシャフトを解除しニュートラル状態にして、キックバネにより起立したキーボード部を下方向へ押圧することで水平位置まで戻すことができるように構成される。

内側スプラインシャフトの内側エンドポイントには、スプリング２が配置され、スプリング２の弾発力により外側方向へ戻す働きを持つ。スプリング２の内側エンドポイントには、シャフト支持部があり、スプリング２のストッパーの役目をはたす。

また、シャフトから手を離すことで、スプリング２の弾発力により内側スプラインシャフトが外方向へ移動し、再度、外側スプラインシャフトと噛み合うことで、キーボードの角度が固定される。

更に、スプラインシャフトがニュートラル状態で、キックバネの作用により起立した状態にあるキーボードを下方向へ押圧し、好みの角度の位置でシャフトから手を離すことで、スプリング２の反発作用により、相互のスプラインシャフトが再度噛み合い、任意の角度を固定することができる。

また、本発明によるティルト式キーボードにおいて、使用者がモニター部を閉じる動作をとった場合に、メインギアが開く動作とは逆回転となるため、メインギアがギア付き平行スライド軸を後方へ移動させることで起立したキーボードが水平状態へ戻るように構成されている。

モニター部が水平になるまで全開の状態になる場合は、ラックギアのバックエンド部以上には噛み合うギアが無いため、必然的に内側スプラインシャフトは空回りの状態となる。

更に、モニター部を全開の状態から閉じる動作をとった場合は、ラックギアのフロントエンド部以上には噛み合うギアが無いため、必然的に内側スプラインシャフトは空回りの状態となる。

更に、別の使用方法として、本発明によるティルト式キーボードにおいては、スプラインシャフトに電気式モーターと取り付けることで、電動によるキーボード部の角度調整を可能にするように構成されてもよい。その場合、起立した状態のキーボード部を水平状態に戻す動作よりもモニターを閉じる動作速度が上回るケースを想定し、モニター部とキーボード部の干渉を確実に防ぐため、内側スプラインシャフトとラックギアを解除するための垂直軸を設け、ラックギアを下方向へ下げる手段を設けることが望ましい。その場合、垂直軸をもとの位置へ戻すためのスプリング１が必要となる。

電動によるキーボード部の角度調整を可能にするように構成する場合、電力低下時での使用も考慮し、前述のシャフトを内側へ押圧することでスプラインシャフトを解除するための手動での角度調整機能を設けることが望ましい。

本発明により、ノートパソコンの使用者が台座の形態を気にすることなく、キーボード部分に角度を設けることが可能となる。

例えば、自宅では予め角度のついた台座に配置して使用していたノートパソコンを持ち出し、飲食店などで使用する際に、台座の性質・形態に関わらずキーボード部分のみに角度をつけることができ、使い勝手が向上する。

また、ノートパソコンの使用環境が頻繁に変動し、台座となる机が水平であったり、移動した先の台座が網目になっていたり、台座がノートパソコン本体よりも小さい場合などでも、ノートパソコン本体を配置できる環境さえあれば、キーボード部分の角度調整が可能となり、使用環境への依存度が低くできる。

更に、ノートパソコンの長時間使用の際、それまでは水平なキーボードに対し、前のめりの姿勢で使用していたことに対し、キーボードに角度を設け、自分の方向へ向けることで、より正しい姿勢で使用可能となる。

本発明によるティルト式キーボードの基本構成の側面から見た断面図である。 本発明によるティルト式キーボードのギアシャフト部分の拡大図である。 本発明によるティルト式キーボードの収納時の状態を示す図である。

１ モニター部
２ キーボード部
３ ラックギア
４ 支柱
５ シャフト
６ 内側スプラインシャフト
７ 外側スプラインシャフト
８ キックバネ
９ スプリング１
１０ スプリング２
１１ シャフト支持部（スプリング２のストッパーも兼ねる。）

支柱をキーボード下部に左右にわたり一貫した板状の支柱にすることで、キーボード操作時の安定性を図る。

シャフト支持部は、シャフトの中心位置を維持する部材であることから、強度の高く維持することが望ましい。

押圧されたシャフトの回転を妨げないために、シャフトの回転に影響されないよう、例えばベアリングの要素を持つ部材をシャフトのエンドポイントに取り付けることが望ましい。

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本発明は、キーボード部を有する折りたたみ式のノートパソコンや電子計算機全般に用いられ、キーボード部の使用環境の改善に関するものである。

Claims (6)

1. スプラインシャフトの回転作用を用いることで、キーボードの角度調整を可能とする。
2. モニター部に固着されたスプラインシャフトの回転作用を用いることで、キーボードの角度調整を可能とする。
3. モニター部の開放動作と同時に、モニター部に固着された
   外側スプラインシャフトが内側スプラインシャフトを回転させることでラックギアをスライドさせ、キーボード部に傾斜をつけることができ、スプラインシャフトにより傾斜角度が固定される。
4. モニター部を閉める動作と同時に、モニター部に固着された
   外側スプラインシャフトが内側スプラインシャフトを回転させることでラックギアをスライドさせ、キーボード部をもとの水平状態にすることで、キーボード部を収納する動作を省くことができる。
5. シャフトに固着された内側スプラインシャフトを内側へ押圧することで、外側スプラインシャフトとの噛み合いを解除し、ニュートラル状態にすることが可能となる。
6. シャフトを押圧し、スプラインシャフトがニュートラル状態で、キックバネの作用により起立したキーボードを下方向へ押すことで、キーボードを任意の角度に調整し、シャフトから手を離すことで再度スプラインシャフトが噛み合い、キーボードの角度を固定することができる。

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