JP2014082099A - キーボード - Google Patents

Abstract

【課題】キートップの大きさを変更した場合に操作荷重の変化を抑制するキーボードを提供する。
【解決手段】キーボードは、単一のスライダを有する第１の移動部材と、複数のスライダ２１，２２を含む第２の移動部材５２と、メンブレンシート１３と、ラバーカップ１４とを備える。メンブレンシート１３の接点６０、ラバーカップ１４および支持部１２ａを含むユニット部が複数形成されている。１つのユニット部に係合する第１の移動部材と、複数のユニット部に係合する第２の移動部材５２とが取替え可能に形成されている。第２の移動部材５２は、１つのユニット部のラバーカップ１４を押圧すると共に、他のユニット部のラバーカップ１４の押圧を回避する構造を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、キーボードに関する。

従来から店舗のＰＯＳ（Point of Sales）システム等では、所定の情報を装置本体に入力するためにキーボードが使用されている。キーボードは、所定の情報ごとに形成されている複数のキースイッチ装置を備え、キースイッチ装置を押下することにより所定の情報が入力される。たとえば、キートップの表面には、入力される文字、記号などの入力情報が刻印されている。キートップが押下されると、そのキートップに刻印された入力情報に対応するキー入力信号を装置本体に送信することができる。

ところで、近年においては、キートップのレイアウト（キー配列）を変更できるキーボードが知られている。また、キートップの大きさを変更できるキーボードが知られている。このようなキーボードは、使用者の希望に応じてキーボードの配列やキートップの大きさを変更できるために、操作の利便性が向上するという特徴を有する。

特許文献１には、金銭登録機に適用されるキーキャップが自由に交換できるキーボードが開示されている。このキーボードにおいては、キーキャップが取り付けられるキーベースをパネル上に等間隔に配置し、キーキャップの裏面に所定間隔の接合柱を設けることにより、単倍寸法キー、二倍寸法キー、または四倍寸法キーなどの規格に制限されずに自由に交換できることが開示されている。

特許文献２には、圧操作により回路基板の接点部をスイッチ動作するキーボタンが、上部ケース内に上下方向に移動可能に取り付けられたボタン本体部と、ボタン本体部の上部に着脱可能に取り付けられて上部ケースのキー開口部から上方に突出する表記ボタン部とを有するキーボードが開示されている。このキーボードにおいては、上部ケースの上面に着脱可能に取り付けられた化粧パネルに、表記ボタン部を挿入するボタン挿入孔を設けられており、機器ケースを分解しなくても、仕様に応じて簡単にキーボタンの表記ボタン部を交換できると開示されている。

登録実用新案第３０２３４９５号公報 特開２００６−１７９３６１号公報

特許文献１に開示されているように、使用者が押込むキートップの大きさを変更可能なキーボードでは、たとえば、１倍寸法のキートップを２倍寸法のキートップ等に変更することができる。ところが、キートップのみを変更した場合、すなわち、使用者が押込む部分のみを変更した場合には、キートップを押下するときの操作荷重が変化する場合がある。たとえば、１倍寸法のキートップが１つのコイルスプリングにより飛び出す向きに付勢されている場合には、２倍寸法のキートップを取り付けると、２つのコイルスプリングにより付勢される。このために、２倍寸法のキートップの操作荷重が１倍寸法のキートップの操作荷重よりも大きくなる。たとえば、２倍寸法のキートップは、おおよそ２倍の力で押込まなくてはならなくなる。このために、キートップを取り替えた時に、使用者の操作感が悪化したり、十分に押込まれずに接点の接続が行われなかったりする。

更に、キーボードは、１倍寸法のキートップに対応して１つの接点が開閉可能に形成されているために、１倍寸法のキートップを２倍寸法のキートップに変更すると、複数の接点が接続されて誤操作が生じる虞がある。

このために、キートップの大きさを変更する場合には、たとえば、一部のメンブレンシートを押圧する部材を取り外すことができる。この後に大きさの異なるキートップを装着することができる。ところが、メンブレンシートを押圧するコイルスプリング等は、キートップを支持するスライダの内部に配置されている。キートップの大きさを変更する場合には、キートップおよびスライダを引き抜いた後に、一部のコイルスプリング等を取り外す必要があり、キーボードの組立てやキートップのレイアウトの変更には時間がかかるという問題がある。

本発明のキーボードは、押込まれて移動する移動部材と、移動部材を支持する支持部を含む基材と、電気的に接続される接点を有する電気的接続部材と、移動部材と電気的接続部材との間に配置され、移動部材に押圧されることにより変形し、電気的接続部材を押圧する弾性部材とを備える。接点、弾性部材および支持部を含むユニット部が複数形成されている。移動部材は、１つのユニット部に係合する第１の移動部材、および複数のユニット部に係合する第２の移動部材により構成されている。第１の移動部材と第２の移動部材とが取替え可能に形成されている。第２の移動部材は、係合する複数のユニット部のうち一つのユニット部の弾性部材を押圧すると共に、他のユニット部の弾性部材の押圧を回避する構造を有する。

上記発明においては、第２の移動部材は、一つのユニット部に嵌合し、弾性部材を押圧する第１の嵌合部と、他のユニット部に嵌合し、弾性部材の押圧を回避する構造を有する第２の嵌合部とを含み、第１の嵌合部は、支持部に対向するように形成され、支持部の内面と摺動する内側摺動部を有し、第２の移動部材が押込まれた時に内側摺動部が弾性部材を押圧し、第２の嵌合部は、支持部に対向するように形成され、支持部の内面と摺動する内側摺動部を有し、第２の移動部材が押込まれた時に内側摺動部と弾性部材との間に隙間が生じるように短く形成されることができる。

上記発明においては、第２の移動部材は、一つのユニット部に嵌合し、弾性部材を押圧する第１の嵌合部と、他のユニット部に嵌合し、弾性部材の押圧を回避する構造を有する第２の嵌合部とを含み、第１の嵌合部は、支持部に対向するように形成され、支持部の内面と摺動する内側摺動部を有し、第２の移動部材が押込まれた時に内側摺動部が弾性部材を押圧し、第２の嵌合部は、内側摺動部が排除されて支持部の内部には空洞が形成されることができる。

上記発明においては、第２の嵌合部は、支持部の外面と摺動する外側摺動部を有することができる。

上記発明においては、第２の移動部材は、一つのユニット部に嵌合し、弾性部材を押圧する第１の嵌合部と、他のユニット部に嵌合し、弾性部材の押圧を回避する構造を有する第２の嵌合部とを含み、第１の嵌合部は、支持部に対向するように形成され、支持部の内面と摺動する内側摺動部を有し、第２の移動部材が押込まれた時に内側摺動部が弾性部材を押圧し、第２の嵌合部は、支持部に対向するように形成され、支持部の内面と摺動する内側摺動部を有し、第２の移動部材が押込まれた時に内側摺動部が弾性部材の側方に配置されることができる。

上記発明においては、第２の移動部材は、使用者に押圧される押圧面が形成されているキートップを含み、キートップは、長手方向に垂直な方向に切断したときの断面形状が、押圧される方向に延びる中心軸に対して対称であることができる。

上記発明においては、支持部の周りに配置され、移動部材を電気的接続部材から離す向きに付勢する補助付勢部材を備え、補助付勢部材の弾性力は、弾性部材の弾性力よりも小さくなるように形成されることができる。

本発明によれば、使用者が押込む移動部材の大きさが変更可能に形成されており、移動部材の大きさを変更した場合に、操作荷重の変化を抑制するキーボードを提供することができる。

実施の形態におけるキーボードの第１の状態を説明する概略斜視図である。 実施の形態におけるキーボードの第２の状態を説明する概略斜視図である。 実施の形態における第１のキーボードの１倍寸法のキートップが配置されているキースイッチ装置の概略断面図である。 実施の形態における第１のキーボードの２倍寸法のキートップが配置されているキースイッチ装置の概略分解斜視図である。 実施の形態における第１のキーボードの２倍寸法のキートップが配置されているキースイッチ装置の概略断面図である。 実施の形態におけるキーボードの押下特性を説明するグラフである。 比較例のキーボードの２倍寸法のキートップが配置されているキースイッチ装置の概略断面図である。 実施の形態における第２のキーボードの２倍寸法のキートップが配置されるキースイッチ装置の支持部およびスライダの概略斜視図である。 実施の形態における第２のキーボードの２倍寸法のキートップが配置されているキースイッチ装置の概略断面図である。 実施の形態における第３のキーボードの２倍寸法のキートップが配置されているキースイッチ装置の概略断面図である。 実施の形態における第３のキーボードのラバーカップが押圧されない非接続ユニット部の領域の概略断面図である。 実施の形態における第４のキーボードの２倍寸法のキートップが配置されているキースイッチ装置の概略断面図である。 （ａ）は実施の形態におけるキートップの概略平面図であり、（ｂ）は実施の形態におけるキートップの概略側面図である。 （ａ）は実施の形態における他のキートップの概略平面図であり、（ｂ）は実施の形態における他のキートップの概略側面図である。

図１から図１４を参照して、実施の形態におけるキーボードについて説明する。本実施の形態においては、ＰＯＳ（Point of Sales）システムで採用されているキーボードを例示して説明する。

図１に、本実施の形態におけるキーボードの第１の状態を説明する概略斜視図を示す。本実施の形態におけるキーボード２には、複数のキースイッチ装置が配置されている。キースイッチ装置は、キートップを含み、押し込まれることにより移動する移動部材と、移動部材を支持し、移動部材の移動により接続される接点を有するユニット部とを含む。

第１の状態においては、表面形状が異なるキートップ４，５，６が配置されている。キートップ４は、１つのユニット部に対応する１倍寸法のキートップである。キートップ５，６は、複数のユニット部に対応する。キートップ５は、２つのユニット部に対応し、キートップ４のほぼ２倍の面積の押圧面を有する２倍寸法のキートップである。キートップ６は、４つのユニット部に対応し、キートップ４のほぼ４倍の面積の押圧面を有する４倍寸法のキートップである。領域９１は、２倍寸法のキートップ５が配置されている領域であり、領域９２は、４倍寸法のキートップ６が配置されている領域である。また、接続ユニット部５０は、後述するように、複数のユニット部のうちキートップを押圧したときに接点が接続されるユニット部である。

図２に、本実施の形態におけるキーボードの第２の状態を説明する概略斜視図を示す。第２の状態においては、全てのユニット部に対して１倍寸法のキートップ４が配置されている。本実施の形態におけるキーボードは、図１および図２に示すように、キートップの大きさを変更可能に形成されている。たとえば、図２の領域９１に示す２個のキートップ４を取り外して、図１に示す１個のキートップ５を取り付けることができる。また、図２の領域９２に示す４個のキートップ４を取り外して、図１に示す１個のキートップ６を取り付けることができる。

本実施の形態における移動部材は、第１の移動部材および第２の移動部材により構成されている。本実施の形態におけるキーボードは、第１の移動部材および第２の移動部材を取り付け可能に形成されている。第１の移動部材５１は、１つのユニット部に対して設けられる移動部材であり、第２の移動部材５２，５４〜５６は、複数のユニット部に対して設けられる移動部材である。

図３は、第１の移動部材が配置されているキースイッチ装置の概略断面図である。図３のキースイッチ装置には、１倍寸法のキートップが配置されている。キーボード２は、第１の移動部材５１と、第１の移動部材５１を支持する支持部１２ａを含む基材１２を備える。本実施の形態における支持部１２ａは、管状に形成されている。

本実施の形態においては、メンブレンシート１３に含まれる接点６０と、ラバーカップ１４と、支持部１２ａとを含む部分をユニット部と称する。たとえば、１つのユニット部は、１つのスライダを支持して、単一の接点６０を含んでいる。本実施の形態におけるキーボード２は、複数のユニット部を有する。図３に示すキースイッチ装置では、１つのユニット部に第１の移動部材５１が配置されている。

第１の移動部材５１は、キートップ４とスライダ２１とを含む。本実施の形態のキートップ４は、一方の側が開口した箱型に形成されている。キートップ４は、１つのスライダ２１に支持されている。スライダ２１は、一つのユニット部に嵌合し、ラバーカップ１４を押圧する第１の嵌合部として機能する。本実施の形態においては、キートップ４は、スライダ２１に固定されており、キートップ４とスライダ２１は、一体的に基材１２から取り外されたり、取り付けられたりする。

スライダ２１は、支持部１２ａに摺動する摺動部を有する。摺動部は、支持部１２ａの内面に摺動する内側摺動部２９と、支持部１２ａの外面に摺動する外側摺動部３０とを含む。内側摺動部２９は、支持部１２ａの内部に挿入されている。本実施の形態において、内側摺動部２９および外側摺動部３０は、支持部１２ａに嵌合している。

スライダ２１の内側摺動部２９は、基材１２にスライダ２１を係止させるための係止爪２６を有する。係止爪２６は、基材１２に形成されている係止部１２ｂに係止している。係止爪２６が係止部１２ｂに引っかかることにより、スライダ２１が基材１２から飛び出すことが防止される。また、内側摺動部２９の先端には、ラバーカップ１４を押圧するための押圧部２７が形成されている。

基材１２の下側には、電気的接続部材としてのメンブレンシート１３が配置されている。メンブレンシート１３は、内部に接点６０を有する。本実施の形態における接点６０は、押圧されることにより互いに対向する電極同士が接触し、この電極が配置されている電気回路が電気的に接続される部分である。メンブレンシート１３は、所定の位置が押圧されることにより所定の接点６０が電気的に接続されるように形成されている。本実施の形態における接点６０は、１つの電極と他の電極とが接触するように形成されているが、この形態に限られず、複数の電極同士が互いに接触するように形成されていても構わない。たとえば、メンブレンシート１３は、上側層と下側層との間に隙間を形成するスペーサとを含む。メンブレンシートは、単一の接点において、上側層に複数の上側電極が配置され、下側層に複数の下側電極が配置され、複数の上側電極と複数の下側電極とが互いに接触するように形成されていても構わない。また、電気的接続部材としては、メンブレンシートに限られず、押圧されることにより電気的な接続を行うことができる任意の部材を採用することができる。

メンブレンシート１３とスライダ２１との間には、弾性部材としてのラバーカップ１４が配置されている。ラバーカップ１４は、弾性を有し、スライダ２１をメンブレンシート１３から離す向きに付勢する。

本実施の形態におけるラバーカップ１４は、スライダ２１の押圧部２７に当接する当接部１４ａを有する。本実施の形態における当接部１４ａは、管状に形成されている。ラバーカップ１４の当接部１４ａは、スライダ２１の押圧部２７に押圧される。本実施の形態におけるラバーカップ１４は、変形部１４ｄを有する。変形部１４ｄは、当接部１４ａが押圧されたときに変形して、スライダ２１に反力を供給する。本実施の形態における変形部１４ｄは、当接部１４ａが押圧されたときに座屈変形する。また、変形部１４ｄは、押圧が解除されると元の形状に戻る。本実施の形態におけるラバーカップ１４は、ラバーカップ１４が変形するときに空気が流通する凹部１４ｃを含む。凹部１４ｃは、ラバーカップ１４において、メンブレンシート１３との接触面から凹むように形成されている。

本実施の形態におけるラバーカップ１４は、メンブレンシート１３の接点６０が配置されている領域を押圧する押圧部１４ｂを有する。押圧部１４ｂは、メンブレンシート１３に向かうように内側に配置されている。また、本実施の形態におけるスライダ２１には、押圧部１４ｂを押圧する棒状部２８が形成されている。

本実施の形態におけるキースイッチ装置は、使用者によりキートップ４が押込まれると、矢印１０１に示すように、キートップ４およびスライダ２１が基材１２に向かって移動する。移動部材５１が移動する際、支持部１２ａに対してスライダ２１の内側摺動部２９および外側摺動部３０が摺動することで、支持部１２ａに沿ってスライダ２１が移動する。図示下方に移動したスライダ２１の押圧部２７は、ラバーカップ１４の当接部１４ａを押圧し、これによってラバーカップ１４の変形部１４ｄが変形する。更に、スライダ２１の図示下方への移動に従って、スライダ２１の棒状部２８がラバーカップ１４の押圧部１４ｂを押圧するため、ラバーカップ１４の押圧部１４ｂがメンブレンシート１３に接触してメンブレンシート１３を押圧する。これにより、メンブレンシート１３の内部に設けられた接点６０が電気的に接続される。

使用者がキートップ４から指を離すと、ラバーカップ１４が、元の形状に戻ろうとするため、ラバーカップ１４の弾性によって、キートップ４とスライダ２１とが元の位置に戻る。これによって、メンブレンシート１３が、押圧部１４ｂによって押圧されなくなるので接点６０が開放される。このように、本実施の形態におけるキースイッチ装置は、メンブレンシート１３に形成されている接点６０を接続したり開放したりすることができる。

図４は、本実施の形態の第１のキーボードにおいて、第２の移動部材が配置されているキースイッチ装置の概略分解斜視図である。図５は、本実施の形態の第１のキーボードにおいて、第２の移動部材が配置されているキースイッチ装置の概略断面図である。図４および図５に示すキースイッチ装置では、２倍寸法のキートップが配置されている。

図４および図５を参照して、本実施の形態におけるキーボード２は、複数のユニット部に係合する第２の移動部材５２を取り付け可能に形成されている。第２の移動部材は、ユニット部に嵌合する嵌合部として機能するスライダを複数含む。第２の移動部材は、一つのユニット部に嵌合し、ラバーカップ１４を押圧する第１の嵌合部と、他のユニット部に嵌合し、ラバーカップ１４の押圧を回避する構造を有する第２の嵌合部とを含む。図４および図５に示す例において、第２の移動部材５２は、キートップ５とスライダ２１，２２とを含む。スライダ２１は第１の嵌合部として機能し、スライダ２２は第２の嵌合部として機能する。キートップ５は、２つのスライダ２１，２２の上部に固定されている。本実施の形態の第２の移動部材５２は、キートップ５およびスライダ２１，２２を一体的に取り外したり取り付けたりするように形成されている。

スライダ２１，２２に係合する複数のユニット部は、第２の移動部材５２が押込まれたときに、接点６０が接続されるユニット部と、接点６０が接続されずに開放状態が維持されるユニット部とに分別される。本実施の形態においては、接点６０が接続されるユニット部を接続ユニット部と称し、接点６０が接続されずに開放状態が維持されるユニット部を非接続ユニット部と称する。矢印９５に示す領域は、接続ユニット部の領域であり、矢印９６に示す領域が非接続ユニット部の領域である。また、矢印９５に示す領域は、第１の嵌合部が配置されている領域であり、矢印９６に示す領域は、第２の嵌合部が配置されている領域である。

矢印９５に示す領域に配置されているスライダ２１の構造は、図３に示す１倍寸法のキートップ４を含むキースイッチ装置のスライダ２１の構造と同様である。スライダ２１は、接続ユニット部に係合している。

第２の移動部材５２は、矢印９６に示す領域において、非接続ユニット部に係合するスライダ２２を含む。スライダ２２は、内側摺動部３２と外側摺動部３０とを含む。スライダ２２の内側摺動部３２は、接続ユニット部に係合するスライダ２１の内側摺動部２９よりも短く形成されている。スライダ２２の内側摺動部３２は、キートップ５が押込まれたときに、内側摺動部３２の先端がラバーカップ１４に接触しないように短く形成されている。すなわち、スライダ２２の内側摺動部３２は、ラバーカップ１４の当接部１４ａを押圧しない構造を有する。また、スライダ２２の棒状部３１はスライダ２１の棒状部２８よりも短く形成されており、ラバーカップ１４の押圧部１４ｂの押圧を回避する構造を有する。このように、第２の移動部材５２のスライダ２２は、ラバーカップ１４の押圧を回避する構造を有する。

使用者が、矢印１０１に示す向きにキートップ５を押込んだ時には、接続ユニット部において、スライダ２１の内側摺動部２９がラバーカップ１４を押圧することにより、メンブレンシート１３の内部の接点６０が接続される。ところが、非接続ユニット部においては、スライダ２２の内側摺動部３２および棒状部３１は、ラバーカップ１４に到達せずに、メンブレンシート１３の内部の接点６０は、開放された状態が維持される。

このように、第２の移動部材５２は、複数の支持部１２ａに支持され、１つのユニット部のラバーカップ１４を押圧して接点６０を接続する。更に、第２の移動部材５２は、その他のユニット部のラバーカップ１４の押圧を回避する構造を有している。この構成を採用することにより、単一のユニット部に、単一のスライダを含む第１の移動部材５１が配置されたときの操作荷重と、複数のユニット部に、複数のスライダを含む第２の移動部材５２が配置されたときの操作荷重とをほぼ同じにすることができる。

図１および図２を参照して、移動部材を取り替える際には、所定の移動部材を引き抜いた後に別の移動部材を配置することができる。たとえば、図２において、領域９１に配置されている１倍寸法のキートップ４および１つのスライダ２１を含む第１の移動部材５１を２個引き抜く。この後に、図１に示されるように、２倍寸法のキートップ５および２つのスライダ２１，２２を含む第２の移動部材５２を取り付けることができる。

図６に、本実施の形態における第２の移動部材を押下したときの操作荷重を説明するグラフを示す。実線は、本実施の形態における第２の移動部材５２を押下したときの荷重の特性を示している。横軸はキートップの押込み量であるストロークであり、縦軸は操作荷重を示している。

使用者がキートップ５を押下しはじめると、すなわちストロークがゼロから大きくなると、ラバーカップ１４が変形することにより操作荷重が大きくなる。所定のストロークにおいて、ラバーカップ１４の変形部１４ｄが座屈し、極大点８１が発現する。ストロークが極大点８１の位置よりも大きくなると、操作荷重が徐々に減少する。さらにストロークが大きくなると、極小点８２が発現する。メンブレンシート１３の接点６０は、たとえば極小点８２にて接続される。ストロークが極小点８２の位置よりも大きくなると再び操作荷重が上昇する。

本実施の形態における第２の移動部材は、１つのユニット部のラバーカップを押圧するように形成されている。２倍寸法のキートップ５を有する第２の移動部材５２を押下したときの荷重は、１倍寸法のキートップ４を有する第１の移動部材５１を押下したときの荷重とほぼ同じになる。すなわち、第１の移動部材５１を押下した場合にも、図６に示す実線の荷重とぼぼ同じになる。このために、１倍寸法のキートップを含む第１の移動部材５１から２倍寸法のキートップを含む第２の移動部材５２に取替えた場合においても、使用者に違和感が生じることなく、キースイッチ装置を操作することができる。また、同様に、第２の移動部材５２から第１の移動部材５１に取替えた場合においても、使用者に違和感が生じることなく、キースイッチ装置を操作することができる。

ここで、比較例のキーボードについて説明する。比較例のキーボードの移動部材では、複数のユニット部において弾性部材を押圧する構造を有し、更に、複数の接点を押圧する構造を有する。

図７に、比較例のキーボードにおいて、２倍寸法のキートップが配置されているキースイッチ装置の概略断面図である。比較例のキーボードは、支持部４０ａを含む基材４０を備える。比較例のキーボードの移動部材５３は、キートップ５と２つのスライダ２３とを含む。スライダ２３は、内側摺動部４２と外側摺動部４３とを有する。比較例のキーボードは、移動部材５３に反力を供給する弾性部材１５を含む。弾性部材１５は、筒状の形状を有する筒状部１５ａと変形部１５ｂとを含む。筒状部１５ａは外側摺動部４３に接触している。筒状部１５ａは、キートップ５が押下された場合に、ほぼ変形せずに変形部１５ｂを押圧する。

また、スライダ２３には、コイルスプリング４１が取り付けられている。コイルスプリング４１は、キートップ５が押込まれたときにメンブレンシート１３を押圧する。図７に示す比較例においては、２個のユニット部に弾性部材１５が配置され、キートップ５を押し下げることにより、２個の弾性部材１５が変形する。

図６を参照して、一点鎖線は、図７に示す比較例の２倍寸法のキートップが配置されているキースイッチ装置の荷重を示す。比較例のキーボードでは、移動部材５３が移動するストローク全体の領域において、本実施の形態のキーボードの荷重よりも大きくなっていることが分る。すなわち、比較例のキーボードでは、２倍寸法のキートップを含む移動部材５３を押下するときに大きな力が必要であり、キー操作が硬くなった操作感覚になる。このために、操作に違和感が生じる場合がある。これに対して、本実施の形態におけるキーボードは、１つのユニット部に係合する第１の移動部材５１と、複数のユニット部に係合する第２の移動部材５２とを取り替えても、荷重をほぼ同じにすることができるために、操作に違和感が生じることを抑制できる。

図７を参照して、比較例の２倍寸法のキートップを有するキースイッチ装置において、１倍寸法のキートップを有するキースイッチ装置と同様の操作荷重を得るためには、たとえば、１つの弾性部材１５と１つのコイルスプリング４１とを取り外す必要や、２つの弾性材料を軽い押下力で変形する材料に変えると共にコイルスプリング４１を取り外す必要があり、手間がかかってしまう。これに対して、本実施の形態のキーボードでは、第２の移動部材が、一つのユニット部のラバーカップを押圧すると共に、他のユニット部のラバーカップの押圧を回避するように形成されている。このために、移動部材を取り替える際に所定の部品を取り外す等の作業は不要であり、容易にキートップの大きさを変更することができる。

また、図７を参照して、比較例のキーボードにおいては、１回の操作により、２個のコイルスプリング４１がメンブレンシート１３を押圧する。すなわち、メンブレンシート１３に形成された２個の接点６０が接続される。このように２個の接点６０をほぼ同時に接続するために、電気的な誤反応が生じる場合がある。

これに対して、本実施の形態においては、図５を参照して、矢印９５に示す領域の接続ユニット部の接点６０を接続する一方で、矢印９６に示す領域の非接続ユニット部では接点６０の開放が維持されている。１回の押下によって、メンブレンシート１３に形成されている単一の接点６０を接続している。このように本実施の形態においては、複数の接点が同時に接続されることが回避されており、電気的な誤反応等を抑制することができる。

図８に、本実施の形態の第２のキーボードにおいて、２倍寸法のキートップが配置されるキースイッチ装置のスライダおよび支持部の概略斜視図を示す。図９に、本実施の形態の第２のキーボードおいて、第２の移動部材が配置されているキースイッチ装置の概略断面図を示す。図８および図９を参照して、本実施の形態における第２のキーボードは、複数のユニット部と係合する第２の移動部材５４を取り付け可能に形成されている。矢印９５に示す領域の構造は、本実施の形態の第１のキーボードの構造と同様である（図５参照）。すなわち、ラバーカップ１４を押圧する第１の嵌合部として機能するスライダ２１が配置され、接続ユニット部が構成される。スライダ２１は、基材４６の支持部４６ａに摺動する。係止爪２６は、係止部４６ｂに係止する。

本実施の形態の第２のキーボードにおいて、第２の移動部材５４は、矢印９６に示す領域の非接続ユニット部に係合するスライダ２４を含む。スライダ２４は、第２の嵌合部として機能する。スライダ２４は、内側摺動部を有していない。更に、スライダ２４は、ラバーカップ１４の押圧部１４ｂを押圧する棒状部２８を有していない。一方で、スライダ２４は、基材４６の支持部４６ａ，４６ｃの外面に摺動する外側摺動部３０，３３を含む。

第２のキーボードの基材４６は、支持部４６ａおよび係止部４６ｂを有する。更に、基材４６は、支持部４６ｃを有する。支持部４６ａは、管状に形成されている。支持部４６ｃは、支持部４６ａの端部に接続されている。支持部４６ｃは、支持部４６ａよりも外側に膨らむように形成されている。外側摺動部３０は、支持部４６ａに対向するように形成され、支持部４６ａと摺動する。外側摺動部３３は、支持部４６ｃに対向するように形成され、支持部４６ｃと摺動する。このように、スライダ２４は、内側摺動部が排除されており、支持部４６ａ，４６ｃの内部は空洞になっている。

第２のキーボードにおいても、第２の移動部材５４が押込まれた時に、矢印９６に示す領域の非接続ユニット部に配置されているラバーカップ１４の押圧を避けることができる。また、移動部材を取り替えた時に荷重が変化することを抑制できる。キートップ５を押込んだ場合に、矢印９５に示す領域の接続ユニット部においては、メンブレンシート１３の接点６０が接続される一方で、矢印９６に示す領域の非接続ユニット部においては、メンブレンシート１３の接点６０が開放された状態を維持することができる。

また、第２の移動部材５４は、スライダ２４に内側摺動部が形成されていなくても、外側摺動部３０，３３が支持部４６ａ，４６ｃと摺動することにより、基材４６に対して安定してスライダ２４を移動させることができる。すなわち、第２の移動部材５４を安定して移動させることができる。矢印９６に示す領域に配置されているスライダ２４としては、この形態に限られず、任意の構造により基材４６の支持部４６ａ，４６ｃに支持されることができる。

図１０は、本実施の形態の第３のキーボードにおいて、第２の移動部材が配置されているキースイッチ装置の概略断面図である。本実施の形態の第３のキーボードは、複数のユニット部と係合する第２の移動部材５５を取り付け可能に形成されている。第２の移動部材５５は、第１の嵌合部として機能するスライダ３５と、第２の嵌合部として機能するスライダ２５とを含む。

第３のキーボードにおけるラバーカップ１４は、本実施の形態における第１のキーボードのラバーカップ１４に比べて小型に形成されている。スライダ３５の内側摺動部３８は、係止爪３６と押圧部３７とを含む。係止爪３６は、基材１２の係止部１２ｂに係止するように形成されている。押圧部３７は、ラバーカップ１４の当接部１４ａを押圧するように形成されている。矢印９５に示す領域の構造は、ラバーカップ１４の大きさ、係止爪３６の形状、および押圧部３７の形状を除いて、本実施の形態の第１のキーボードの構造と同様である（図５参照）。

第３のキーボードにおいて、第２の移動部材５５のスライダ２５は、係止爪４９を有する内側摺動部３９を含む。係止爪４９は、基材１２の係止部１２ｂに係止するように形成されている。内側摺動部３９は、キートップ５が押込まれたときに、ラバーカップ１４の外側に配置されるように形成されている。互いに対向する係止爪４９同士の間隔は、ラバーカップ１４の外径よりも大きく形成されている。

図１１に、本実施の形態の第３のキーボードにおいて、非接続ユニット部の部分の概略断面図を示す。図１１は、キートップ５が押圧されている状態を示している。矢印９６に示す非接続ユニット部の領域において、スライダ２５の内側摺動部３９の端部に形成されている係止爪４９は、ラバーカップ１４の側方に配置されている。スライダ２５の内側摺動部３９は、キートップ５が押込まれたときにラバーカップ１４を内部に収容するように配置され、ラバーカップ１４を押圧しない。このために、スライダ２５によるラバーカップ１４の押圧を回避することができる。

本実施の形態の第３のキーボードにおいても、第２の嵌合部として機能するスライダ２５の構造により、ラバーカップ１４の押圧を回避することができて、キートップの変更時に荷重が変化することを抑制できる。また、接続ユニット部の接点６０において電気的な接続を得るとともに、非接続ユニット部においては、電気的な接続を回避することができる。

図１２に、本実施の形態の第４のキーボードにおいて、第２の移動部材が配置されているキースイッチ装置の概略断面図を示す。本実施の形態における第４のキーボードは、第２の移動部材５６を取り付け可能に形成されている。第２の移動部材５６は、第１の嵌合部として機能するスライダ１９と、第２の嵌合部として機能するスライダ２０とを含む。スライダ１９は、内側摺動部２９および外側摺動部３４を有する。スライダ２０は、内側摺動部３２と外側摺動部３４とを含む。矢印９５に示す領域において、内側摺動部２９がラバーカップ１４を押圧する構造、および、矢印９６に示す領域において、内側摺動部３２および棒状部３１がラバーカップ１４に到達しない構造は、本実施の形態の第１のキーボードの構造と同様である（図５参照）。

第４のキーボードは、支持部１２ａの外側の周りに配置されている補助付勢部材１６を備える。本実施の形態における補助付勢部材１６は、ラバーカップである。補助付勢部材１６は、スライダ１９，２０の外側摺動部３４に接触する筒状部１６ａを含む。補助付勢部材１６は、筒状部１６ａに接続され、弾性的に変形可能な変形部１６ｂを含む。本実施の形態における変形部１６ｂは、キートップ５が押下されたときに座屈変形するように形成されている。本実施の形態における変形部１６ｂは、第２の移動部材５６をメンブレンシート１３から離す向きに付勢する。すなわち、補助付勢部材１６は、押込む操作に対する反力を供給する。補助付勢部材１６の弾性力は、ラバーカップ１４の弾性力よりも小さくなるように形成されている。

補助付勢部材１６は、基材１２の表面に配置されている。本実施の形態における補助付勢部材１６は、基材１２に固定されているが、この形態に限られず、スライダ１９，２０の外側摺動部３４に固定されていても構わない。すなわち、補助付勢部材１６は、移動部材を取り替えるときに、移動部材とともに外されるように形成されていても構わない。

前述のキーボードの第２の移動部材５２，５４，５５は、複数のラバーカップ１４のうち、接続ユニット部の１つのラバーカップ１４を押圧するように形成されている。ラバーカップ１４からの反力は、接続ユニット部の領域において生じ、非接続ユニット部の領域には生じない。このために、キートップ５は、接続ユニット部の領域では速やかに元の位置に戻る一方で、非接続ユニット部の領域では元の位置に戻る動作が遅くなる場合がある。

本実施の形態の第４のキーボードにおいては、それぞれのユニット部に対応するように補助付勢部材１６が配置されている。使用者がキートップ５を押込むと、補助付勢部材１６は、筒状部１６ａが平行移動して変形部１６ｂを押し下げる。変形部１６ｂは外側に向かって変形する。補助付勢部材１６は、スライダ２１，２２に反力を供給する。このために、キートップ５から指を離した場合には、キートップ５を速やかに元の位置に戻すことができる。特に、矢印９６に示す非接続ユニット部の領域においても速やかに元の位置に戻すことができる。

このように、補助付勢部材１６は、第２の移動部材５６を元の位置に戻すために配置されている。従って、補助付勢部材１６の弾性力は、ラバーカップ１４の弾性力よりも十分に小さいことが好ましい。補助付勢部材１６の弾性力は、キートップ５を押し込む時の荷重に実質的な影響を与えないように十分に小さいことが好ましい。

例えば、図６を参照して、キートップ５を押込むときのピーク荷重（極大点８１の荷重）が３５ｇグラム以上５５グラム以下の場合には、補助付勢部材１６のピーク荷重が５グラム以下であることが好ましい。例えば、補助付勢部材１６の弾性力は、ラバーカップ１４の弾性力の略７分の１以下であることが好ましい。更には、補助付勢部材１６の弾性力は、ラバーカップ１４の弾性力の略１０分の１以下であることが好ましい。

本実施の形態における補助付勢部材はラバーカップであるが、この形態に限られず、補助付勢部材は、移動部材を付勢する任意の構造を採用することができる。例えば、補助付勢部材としては、ラバーカップ、線状の針金により形成されたばね部材、およびコイルスプリングのうち少なくとも一つを含むことができる。

図１を参照して、上記の実施の形態においては、領域９１に配置されている２倍寸法のキートップ５を含むキースイッチ装置を例示して説明している。第２の移動部材のキートップの大きさについては、この形態に限られず、任意の大きさのキートップを採用することができる。たとえば、図１においては、領域９２に示される４倍寸法のキートップを含む第２の移動部材にも本発明を適用することができる。この場合に、第２の移動部材は、１つの第１の嵌合部と、３つの第２の嵌合部とを含む。第２の移動部材に係合する４つのユニット部は、１つの接続ユニット部５０と、３つの非接続ユニット部とに分別される。

図１３に、本実施の形態におけるキートップの説明図を示す。図１３（ａ）は、本実施の形態における２倍寸法のキートップ５の概略平面図であり、図１３（ｂ）は、２倍寸法のキートップ５の概略側面図である。キートップ５は、使用者に押込まれる押圧面を有し、平面形状が長方形に形成されている。また、キートップ５は、その長手方向に垂直な方向に切断したときの断面形状が対称である。すなわち、図１３（ｂ）に示すように、側面視したときに押圧される方向に延びる中心軸５ａに対して対称の形状を有する。

図１４に、本実施の形態における他のキートップの説明図を示す。図１４（ａ）は、他のキートップ７の概略平面図である。図１４（ｂ）は、他のキートップ７の概略側面図である。他のキートップ７は、長手方向に垂直な方向に切断したときの断面形状が非対称である。図１４（ｂ）に示すように、側面視したときに押圧される方向に延びる中心軸７ａに対して非対称の形状を有する。キートップ７は、傾斜が緩やかな側面７ｂを有する。側面７ｂには、例えば文字７ｃが刻印されている。キートップ７をキーボードに配置するときには文字７ｃが見やすいように、側面７ｂが使用者に近い側に配置される。このように、他のキートップ７を含む第２の移動部材は、キーボードに装着するときに方向性を有する。キートップ７の長手方向の向きが定められている。ところが、使用者がキートップ７を含む第２の移動部材を取り付ける向きを誤る場合がある。例えば、側面７ｂが使用者から遠い側に配置される場合がある。

これに対して、図１３に示すキートップ５は、断面形状が中心軸５ａに対して対称であるために、第２の移動部材を取り付ける場合には、キートップ５の長手方向を複数のユニット部が並ぶ方向に合わすのみで良い。このように、第２の移動部材を取り付ける方向を間違ってしまうことを回避できる。キートップ５を含む第２の移動部材は、長手方向を合わせる作業で取り付けることができるために、図１４に示す非対称のキートップ７よりも容易に取替えることができる。

本実施の形態における移動部材は、キートップとスライダとが別部品として形成されているが、この形態に限られず、移動部材が一つの材質から一体的に形成されていても構わない。

本実施の形態におけるキーボードは、１つのメンブレンシートに複数の接点が形成されているが、この形態に限られず、それぞれの接点毎にメンブレンシートが形成されていても構わない。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される変更が含まれている。

２ キーボード
４〜７ キートップ
５ａ 中心軸
１２，４６ 基材
１２ａ，４６ａ，４６ｃ 支持部
１３ メンブレンシート
１４ ラバーカップ
１６ 補助付勢部材
１９〜２５，３５ スライダ
２７，３７ 押圧部
２９，３２，３８，３９ 内側摺動部
３０，３３，３４ 外側摺動部
５１〜５６ 移動部材
６０ 接点
８１ 極大点
８２ 極小点

Claims (7)

1. 押込まれて移動する移動部材と、
   前記移動部材を支持する支持部を含む基材と、
   電気的に接続される接点を有する電気的接続部材と、
   前記移動部材と前記電気的接続部材との間に配置され、前記移動部材に押圧されることにより変形し、前記電気的接続部材を押圧する弾性部材とを備え、
   前記接点、前記弾性部材および前記支持部を含むユニット部が複数形成されており、
   前記移動部材は、１つの前記ユニット部に係合する第１の移動部材、および複数の前記ユニット部に係合する第２の移動部材により構成されており、
   前記第１の移動部材と前記第２の移動部材とが取替え可能に形成されており、
   前記第２の移動部材は、係合する複数の前記ユニット部のうち一つの前記ユニット部の前記弾性部材を押圧すると共に、他の前記ユニット部の前記弾性部材の押圧を回避する構造を有する、キーボード。
2. 前記第２の移動部材は、一つの前記ユニット部に嵌合し、前記弾性部材を押圧する第１の嵌合部と、他の前記ユニット部に嵌合し、前記弾性部材の押圧を回避する構造を有する第２の嵌合部とを含み、
   前記第１の嵌合部は、前記支持部に対向するように形成され、前記支持部の内面と摺動する内側摺動部を有し、前記第２の移動部材が押込まれた時に内側摺動部が前記弾性部材を押圧し、
   前記第２の嵌合部は、前記支持部に対向するように形成され、前記支持部の内面と摺動する内側摺動部を有し、前記第２の移動部材が押込まれた時に内側摺動部と前記弾性部材との間に隙間が生じるように短く形成されている、請求項１に記載のキーボード。
3. 前記第２の移動部材は、一つの前記ユニット部に嵌合し、前記弾性部材を押圧する第１の嵌合部と、他の前記ユニット部に嵌合し、前記弾性部材の押圧を回避する構造を有する第２の嵌合部とを含み、
   前記第１の嵌合部は、前記支持部に対向するように形成され、前記支持部の内面と摺動する内側摺動部を有し、前記第２の移動部材が押込まれた時に内側摺動部が前記弾性部材を押圧し、
   前記第２の嵌合部は、前記内側摺動部が排除されて前記支持部の内部には空洞が形成されている、請求項１に記載のキーボード。
4. 前記第２の嵌合部は、前記支持部の外面と摺動する外側摺動部を有する、請求項３に記載のキーボード。
5. 前記第２の移動部材は、一つの前記ユニット部に嵌合し、前記弾性部材を押圧する第１の嵌合部と、他の前記ユニット部に嵌合し、前記弾性部材の押圧を回避する構造を有する第２の嵌合部とを含み、
   前記第１の嵌合部は、前記支持部に対向するように形成され、前記支持部の内面と摺動する内側摺動部を有し、前記第２の移動部材が押込まれた時に内側摺動部が前記弾性部材を押圧し、
   前記第２の嵌合部は、前記支持部に対向するように形成され、前記支持部の内面と摺動する内側摺動部を有し、前記第２の移動部材が押込まれた時に内側摺動部が前記弾性部材の側方に配置される、請求項１に記載のキーボード。
6. 前記第２の移動部材は、使用者に押圧される押圧面が形成されているキートップを含み、
   前記キートップは、長手方向に垂直な方向に切断したときの断面形状が、押圧される方向に延びる中心軸に対して対称である、請求項１から５のいずれか一項に記載のキーボード。
7. 前記支持部の周りに配置され、前記移動部材を前記電気的接続部材から離す向きに付勢する補助付勢部材を備え、
   前記補助付勢部材の弾性力は、前記弾性部材の弾性力よりも小さくなるように形成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のキーボード。

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