JP2014203521A - キースイッチ装置および入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低背化を図ることができるキースイッチ装置を提供する。
【解決手段】キースイッチ装置１は、キートップ１０を移動可能に支持するリンク部材１１，１２と、キートップ１０に押圧され、ばね部１３ｂが変形する係合部材１３と、リンク部材１１，１２を支持し、係合穴２１ａを有する支持部材２１とを備える。係合部材１３は、係合穴２１ａの壁面に接触する接触部１３ｃを含む。接触部１３ｃは、係合穴２１ａに向かって凸状になる表面を有する。キートップ１０を押し込むと係合穴２１ａの壁面に対して接触部１３ｃが摺動してばね部１３ｂが変形し、キートップ１０を押し込む荷重が変化する。
【選択図】図２

Description

本発明は、キースイッチ装置およびキースイッチ装置を備える入力装置に関する。

キーボード等の入力装置には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、使用者がキートップを押圧することにより、キーに対応する信号を出力することができる。キースイッチ装置には、使用者がキートップを押圧したときの良好な操作感を得るために、キートップを押圧する荷重を調整する部材が配置されている。たとえば、キートップの下側にゴムにより半球状に形成されたラバーカップを配置することが知られている。また、キートップの下側に金属で形成されたメタルドームを配置することが知られている。

特開平１０−２８３８７７号公報には、操作部を押圧するときの荷重を変化させる節度用コイルばねを備えるプッシュスイッチが開示されている。このプッシュスイッチは、節度用コイルばねの先端に節度部材を配置し、節度部材をガイド溝に沿わせることにより、操作部を押圧するときの荷重を調整している。

キートップを押圧する荷重を調整する部材としては、板ばねを用いることが知られている（例えば、特開平３−１５２８１５号公報および特開２００２−２３１０９０号公報）。

また、特開平８−２７９３１６号公報には、リンク部材にスイッチ作動部を有するスプリング部材を接続し、支持板のスイッチ作動部の摺動経路上に傾斜突起を設けたキースイッチが開示されている。キースイッチのキートップを押下すると、スイッチ作動部が傾斜突起部を乗り越えた直後にスイッチング部を押圧して、スイッチングオン状態に作動する。

特開平１０−２８３８７７号公報 特開平３−１５２８１５号公報 特開２００２−２３１０９０号公報 特開平８−２７９３１６号公報

良好な操作感を得るためには、キートップを押圧したときのキースイッチ装置の押下特性は、キートップを押し込んだ直後に荷重が大きくなり、キートップの移動量に応じて荷重が急激に小さくなり、その後に荷重が再び大きくなるような特性を有することが好ましい。このような押下特性を有するキースイッチ装置では、所定の荷重においてキートップの移動量が瞬間的に大きくなる飛び移り座屈現象を利用することができる。上記のラバーカップやメタルドームでは、飛び移り座屈現象を利用することができて、良好な操作感を得ることができる。

ところで、近年、キースイッチ装置の高さを低くすること、すなわち、キースイッチ装置の低背化が求められている。たとえば、キースイッチ装置の高さを低くすることにより、キースイッチ装置を備える入力装置を薄くする、小型にすることが求められている。

ところが、ラバーカップはある程度の高さが必要であり、キースイッチ装置の低背化が難しかった。一方で、メタルドームを採用した場合には、個々のメタルドームの荷重調整が難しく、荷重の誤差が大きくなってしまうという問題がある。

本発明のキースイッチ装置は、押し込まれて移動する移動部材と、移動部材を移動可能に支持する移動機構と、移動部材に押圧され、少なくとも一部が弾性的に変形する係合部材と、移動機構を支持し、係合穴を有する支持部材と、支持部材の下方に配置され、電気的な接続部を有する電気的接続部材とを備える。係合部材は、係合穴の壁面に接触する接触部を含む。接触部は、凸状に形成された表面を有する。移動部材の押し込みにより、係合穴の壁面に対して接触部の表面が摺動して係合部材が変形する。

上記発明においては、係合部材は、移動部材に押圧される押圧部と、押圧部から立設し、弾性変形するばね部とを含み、接触部は、ばね部に接続されており、接触部の凸状の表面が係合穴を通過するときにばね部が変形することができる。

上記発明においては、係合部材は、押圧部から支持部材に向けて延びている付勢部を含み、付勢部は、移動部材の押し込みにより変形し、移動部材の押し込みに対する反力を供給することができる。

上記発明においては、接続部は、接点対を有し、接点対は、接触部の先端で押圧されて電気的に接続することができる。

上記発明においては、電気的接続部材は、基板と、基板の表面に形成されている複数の電極とを有し、係合部材は、複数の接触部を有し、導電性を有する材質にて形成されており、複数の接触部が複数の電極のいずれかに接触して、複数の電極同士が接触部によって電気的に導通されることができる。

上記発明においては、係合部材は、移動部材に押圧される押圧部と、弾性を有する材質にて球状に形成され、一部が接触部を構成する球状部を含み、接触部は、移動部材の押し込みにより係合穴の壁面に摺動して係合穴を通過し、接触部が係合穴を通過するときに球状部が変形することができる。

上記発明においては、係合部材は、移動部材に押圧される押圧部と、押圧部から支持部材に向けて側方に延び、弾性変形するばね部とを含み、接触部は、ばね部の先端に形成されており、移動部材の押し込みにより係合穴の壁面の上端部と摺動した後に係合穴に落ち込み、接触部が係合穴の上端部と摺動するときにばね部が変形することができる。

本発明の他のキースイッチ装置は、押し込まれて移動する移動部材と、移動部材を移動可能に支持する移動機構と、移動部材に押圧され、少なくとも一部が弾性的に変形する係合部材と、移動機構を支持する支持部材と、支持部材の下方に配置され、電気的な接続部を有する電気的接続部材とを備える。支持部材は、表面が膨らんだ形状の膨らみ部を有し、係合部材は、移動部材に固定され、移動部材に押圧される押圧部と、押圧部から支持部材に向けて延び、弾性変形するばね部と、ばね部に接続され膨らみ部に接触する接触部とを含み、接触部は、膨らみ部に向かって凸状になる表面を有し、移動部材の押込みにより膨らみ部に対して接触部が摺動してばね部が変形する。

本発明の入力装置は、上述のキースイッチ装置を備える。

本発明によれば、低背化を図ることができるキースイッチ装置およびキースイッチ装置を備える入力装置を提供することができる。

実施の形態１における第１の例によ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１における第１の例によるキースイッチ装置を押圧する前の概略断面図である。 実施の形態１における第１の例によるキースイッチ装置の第１の係合部材を表側から見た時の斜視図である。 実施の形態１における第１の例によるキースイッチ装置の第１の係合部材を裏側から見た時の斜視図である。 実施の形態１における第１の係合部材のばね部と接触部の部分との拡大側面図である。 実施の形態１における第１の例によるキースイッチ装置を押圧したときの概略断面図である。 実施の形態１における第１の例によるキースイッチ装置の押下特性を説明するグラフである。 実施の形態１における第２の係合部材の斜視図である。 実施の形態１における第２の例によるキースイッチ装置の概略断面図である。 実施の形態１における第３の係合部材を表側から見たときの斜視図である。 実施の形態１における第３の係合部材を裏側から見たときの斜視図である。 実施の形態１における第３の例によるキースイッチ装置の概略断面図である。 実施の形態１における第３の例によるキースイッチ装置の係合部材とキートップとの部分の概略斜視図である。 実施の形態１における第４の例によるキースイッチ装置の概略断面図である。 実施の形態１における第４の例によるキースイッチ装置のキートップと係合部材との部分の概略斜視図である。 キーボードの概略斜視図である。 実施の形態２における第１の例によ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２における第１の例によるキースイッチ装置の第１の概略断面図である。 実施の形態２における第１の例によるキースイッチ装置のキートップと第１の係合部材との概略斜視図である。 実施の形態２における第１の例によるキースイッチ装置の第２の概略断面図である。 実施の形態２における第１の例によるキースイッチ装置の第３の概略断面図である。 実施の形態２における第１の例によるキースイッチ装置の押下特性を説明するグラフである。 実施の形態２における第２の例によるキースイッチ装置の概略断面図である。 実施の形態２における第２の係合部材の斜視図である。 実施の形態２における第３の係合部材の斜視図である。 実施の形態２における第４の係合部材の斜視図である。 実施の形態２における第４の係合部材の側面図である。 実施の形態３におけ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３におけるキースイッチ装置の第１の概略断面図である。 実施の形態３におけるキースイッチ装置の第２の概略断面図である。 実施の形態３におけるキースイッチ装置の第３の概略断面図である。 実施の形態３におけるキースイッチ装置の押下特性を説明するグラフである。

（実施の形態１）
図１から図１６を参照して、実施の形態１におけるキースイッチ装置および入力装置について説明する。本実施の形態においては、キーボードに配置されているキースイッチ装置を例に取り上げて説明する。

図１は、本実施の形態における第１の例によるキースイッチ装置１の概略分解斜視図である。図２は、本実施の形態における第１の例によるキースイッチ装置１を押圧する前の概略断面図である。第１の例によるキースイッチ装置１は、使用者が押し込むことにより移動する移動部材の一例としてのキートップ１０を備える。キースイッチ装置１は、キートップ１０の移動により、メンブレンシート２３に形成されている接点対が電気的に接続する。

キースイッチ装置１は、キートップ１０を移動可能に支持する移動機構の一例としてのギヤリンク機構を備える。ギヤリンク機構は、複数のリンク部材１１，１２を含む。リンク部材１１，１２は、一方の端部に摺動軸１１ａ，１２ａを有する。また、リンク部材１１，１２は、他方の端部に回動軸を有する。

リンク部材１１，１２の摺動軸１１ａ，１２ａは、キートップ１０を支持する。本実施の形態におけるリンク部材１１，１２は、他方の端部の先端に歯部１１ｂ，１２ｂを有する。歯部１１ｂおよび歯部１２ｂは、互いに噛み合うように形成されている。

キースイッチ装置１は、リンク部材１１，１２を支持するための支持部材２１を備える。支持部材２１とキートップ１０との間にはハウジング２２が配置されている。本実施の形態におけるリンク部材１１，１２は、回動軸を回動中心として、ハウジング２２を介して支持部材２１に回動可能に支持されている。ハウジング２２は、脚部２２ａを有する。

支持部材２１の下側には、電気的接続部材の一例としてのメンブレンシート２３が配置されている。本実施の形態におけるメンブレンシート２３は、電気的な接続部としての接点対を有する。接点対は、メンブレンシート２３の内部に配置されている。メンブレンシート２３は、接点対が配置されている領域が押圧されることにより、接点対が電気的に接続する。メンブレンシート２３は、ハウジング２２の脚部２２ａに固定される。支持部材２１とメンブレンシート２３とは、互いに離れて配置されている。

図３に、本実施の形態における第１の係合部材１３を表側から見た斜視図を示す。図４に、本実施の形態における第１の係合部材１３を裏側から見た斜視図を示す。なお、ここではキートップ１０に面する側を表側と称する。本実施の形態におけるキースイッチ装置１は、少なくとも一部が弾性的に変形する係合部材１３を備える。係合部材１３は、支持部材２１とキートップ１０との間に配置される。ハウジング２２は、係合部材１３の一部を覆うように形成されており、係合部材１３を所定の位置に固定する。

係合部材１３は、キートップ１０に接触し、キートップ１０に押圧される押圧部１３ｄを有する。係合部材１３は、キートップ１０の押し込みに対する反力を発生する付勢部１３ａを有する。付勢部１３ａは板状に形成されており、弾性を有する。付勢部１３ａは、押圧部１３ｄから図示側方に支持部材２１に向かって延びており、端部が支持部材２１に接触する。

係合部材１３は、押圧部１３ｄから図２図示下方に立設するばね部１３ｂと、ばね部１３ｂの先に形成されている接触部１３ｃとを有する。ばね部１３ｂは、弾性を有する。支持部材２１には、接触部１３ｃが配置される領域に対応して、係合穴２１ａが形成されている。接触部１３ｃは、係合穴２１ａの壁面に向かって凸状に突出する表面を有する。接触部１３ｃの表面は、キートップ１０を押し込むと係合穴２１ａの壁面に接触する。

図５に、本実施の形態におけるばね部１３ｂと接触部１３ｃとの拡大図を示す。本実施の形態における係合部材１３の接触部１３ｃは棒状に形成され、係合穴２１ａの壁面に向かって凸状に曲がる形状を有する。接触部１３ｃは、凸状の頂部１３ｅを有する。接触部１３ｃは、ばね部１３ｂから外側（図示右側）に向かう部分と、頂部１３ｅを挟んで内側（図示左側）に向かう部分とにより構成されている。図４に図示されるように、本実施の形態の係合部材１３には、ばね部１３ｂおよび接触部１３ｃが複数形成されている。複数の接触部１３ｃでは、それぞれの頂部１３ｅが外側を向いて係合穴２１ａに向かうように形成されている。

図６に、第１の例によるキースイッチ装置１を押圧したときの概略断面図を示す。第１の例によるキースイッチ装置１は、使用者によりキートップ１０が押圧されると、矢印１０１に示すように、キートップ１０が支持部材２１に向かって移動する。このときに、リンク部材１１，１２の摺動軸がキートップ１０に押圧されて、リンク部材１１，１２が駆動される。リンク部材１１，１２は、回動軸の周りを回動すると共に、摺動軸１１ａ，１２ａがキートップ１０に対して摺動する。

また、リンク部材１１の歯部１１ｂとリンク部材１２の歯部１２ｂとが互いに係合しているために、リンク部材１１，１２の一方が駆動されると他方も駆動される。たとえば、キートップ１０が斜めに押圧された場合においても、歯部１１ｂおよび歯部１２ｂが噛み合っているために、リンク部材１１，１２は、歯部１１ｂ，１２ｂを介して連動する。このために、キートップ１０は、押圧面の傾きが抑制されながら支持部材２１に向かって移動する。

また、キートップ１０を押圧すると、係合部材１３の付勢部１３ａの端部が、支持部材２１上を摺動する。このときに、２つの付勢部１３ａが徐々に開くことで付勢部１３ａが湾曲し、キートップ１０を押し込む向きと反対向きの力がキートップ１０に供給される。

係合部材１３の接触部１３ｃは、支持部材２１の係合穴２１ａの壁面に接触する。接触部１３ｃが係合穴２１ａの壁面に接触することにより、接触部１３ｃに対して係合穴２１ａの内側に向かう力が付与される。接触部１３ｃが係合穴２１ａの壁面に対して摺動するときにばね部１３ｂが変形することにより、キートップ１０を押し込む力に対する反力が生じる。キートップ１０を押し込む力に対する反力は、接触部１３ｃの頂部１３ｅが係合穴２１ａを通過するまで増加し、頂部１３ｅが係合穴２１ａを通過した後には減少する。

この状態から更にキートップ１０を押し込むと、接触部１３ｃは係合穴２１ａを通過し、その先端にてメンブレンシート２３を押圧する。接触部１３ｃの先端がメンブレンシート２３を押圧することにより、メンブレンシート２３の内部に形成されている接点対が電気的に接続される。

キートップ１０の押し込みを止めると、キートップ１０は、付勢部１３ａの弾性力により支持部材２１から離れる向きに移動する。すなわち、キートップ１０は、矢印１０１に示す向きと反対向きに移動する。係合部材１３の接触部１３ｃは、再び係合穴２１ａの壁面に摺動をしながら移動し、キートップ１０が元の位置に戻る。

図７に、本実施の形態の第１の例によるキースイッチ装置１の押下特性を説明するグラフを示す。横軸は、キートップ１０を押し込んだときのキートップ１０の移動量であり、縦軸は、キートップ１０を押し込むときの荷重である。前述のように、キートップ１０を押下すると、接触部１３ｃの頂部１３ｅが係合穴２１ａを通過するまでは、荷重が増加する。そして、接触部１３ｃの頂部１３ｅが係合穴２１ａを通過すると荷重が減少する。その後に、接触部１３ｃがメンブレンシート２３を押圧する状態では、キートップ１０を押し込む荷重が再び増加する。このように、押下特性の曲線に極大点４１および極小点４２が発現する。メンブレンシート２３は、極小点４２の近傍において電気的に接続される。

このような押下特性では、キースイッチ装置を押し込んだ時に、キートップ１０の所定の移動量（極大点）までは除々に押下に必要な荷重が増加するが、キートップの移動量が極大点を越えるとキートップ押下に要する力が小さくなるため、極大点と同程度の荷重を要する位置まで高速でキートップ１０が移動する。図７の矢印１０４に示すように、移動量が短時間に変化する飛び移り座屈現象が生じやすく、クリック感などの良好な操作感覚を得ることができる。

このように、本実施の形態のキースイッチ装置１においては、接触部１３ｃが係合穴２１ａを通過するときにばね部１３ｂが変形し、その変形量に応じてキートップ１０を押し込む荷重が変化する。図７に示すキースイッチ装置１の押下特性は、ばね部１３ｂおよび接触部１３ｃの少なくとも一方の形状または厚さなどの構造や材質を変更することにより、任意に調整することができる。例えば、ばね部１３ｂの厚さｄ（図５図示）を大きくすることにより、キートップ１０を押し込んだときの荷重を増大させることができる。また、荷重を調整するために接触部１３ｃの頂部１３ｅの高さｈ（図５図示）を任意に変更することができる。頂部１３ｅの高さｈを大きくすることにより、キートップ１０を押し込んだときの荷重を増大させることができる。また、頂部１３ｅの位置を変更することにより、極大点４１が発現するキートップ移動量を変更したり調整したりすることもできる。

このように、本実施の形態のキースイッチ装置１は、押下特性を任意に調整できる。さらに、本実施の形態のキースイッチ装置１は、ラバーカップ等を用いた場合に比べて高さが低くなり、低背化を図ることができる。この結果、キースイッチ装置１を備える入力装置の低背化や小型化を図ることができる。

本実施の形態の第１の例における第１の係合部材１３は、ばね部１３ｂが変形するように形成されているが、係合部材はこの形態に限られず、接触部１３ｃが弾性的に変形するように形成されても構わない。また、本実施の形態の第１の係合部材１３は複数の接触部１３ｃを有するが、この形態に限られず、単一の接触部が形成されていても構わない。

図３および図４に示す係合部材１３は、単一の板状部材を材料にして一体的に形成されている。係合部材１３は、材料となる板状部材の一部を切断したり、折り曲げたりすることにより形成されている。付勢部１３ａは、押圧部１３ｄを折り曲げることにより形成されている。ばね部１３ｂおよび接触部１３ｃは、押圧部１３ｄおよび付勢部１３ａの一部分に切り込みを入れた後に、この部分を折り曲げることにより形成されている。このように、単一の板状部材を加工して係合部材１３を形成することにより、容易に係合部材を製造できる。

図８に、本実施の形態における第２の係合部材１４を裏側から見た斜視図を示す。係合部材１４は、押圧部１４ｄと付勢部１４ａとを有する。ばね部１４ｂおよび接触部１４ｃは、押圧部１４ｄおよび付勢部１４ａとは別の部材にて形成され、押圧部１４ｄに固定される。ばね部１４ｂおよび押圧部１４ｄが金属で形成されている場合には、例えば、レーザー溶接等で押圧部１４ｄに固定することができる。または、抵抗溶接等で固定しても構わない。

図９に、本実施の形態における第２の例によるキースイッチ装置２の概略断面図を示す。キースイッチ装置２は、電気的接続部材として配線基板２５を備える。

配線基板２５は、基板２４と、基板２４の表面に形成されている複数の電極３１，３２とを含む。基板２４は、ハウジング２２の脚部２２ａに支持されている。係合部材１３の接触部１３ｃ、ばね部１３ｂおよび押圧部１３ｄは、導電性を有する材質にて形成されている。たとえば、係合部材１３全体が金属で形成されている。

図９は、キートップ１０を押圧したときの状態を示している。キートップ１０を押圧することにより、電極３１が一方の接触部１３ｃに接触し、電極３２が他方の接触部１３ｃに接触する。係合部材１３が導電性を有するために、キートップ１０の押下により電極３１と電極３２とが係合部材を介して電気的に導通する。

このように、電気的接続部材は内部に接点対を有するメンブレンシートに限られず、プリント配線基板のような電気的接続部材を採用することができる。また、図９に示す例では基板２４に２個の電極３１，３２が形成されているが、この形態に限られず、任意の個数の電極を基板に形成し、電極同士を電気的に導通させることもできる。

図１０に、本実施の形態における第３の係合部材１５を表側から見た斜視図を示す。図１１に、本実施の形態における第３の係合部材１５を裏側から見た斜視図を示す。第３の係合部材１５は、４個の付勢部１５ａを有する。それぞれの付勢部１５ａは、押圧部１５ｄから外側に向かって延びるように形成されている。また、係合部材１５には、４個のばね部１５ｂおよび４個の接触部１５ｃが形成されている。それぞれの接触部１５ｃは、支持部材２１の係合穴２１ａの壁面に向かって凸状の表面を有するように形成されている。

第３の係合部材１５では付勢部１５ａおよび接触部１５ｃを４個形成しているが、付勢部１５ａおよび接触部１５ｃは任意の個数形成することができる。付勢部１５ａおよび接触部１５ｃの個数を増やすことにより、キートップ１０を押圧しているときにキートップ１０が傾くことを抑制し、より安定した動作を提供することができる。また、キートップ１０を押圧する時の荷重を大きくする場合には、付勢部の数を増やすことで荷重を大きくすることができる。

図１２に、本実施の形態における第３の例によるキースイッチ装置３の概略断面図を示す。図１３に、本実施の形態における第３の例によるキースイッチ装置３のキートップ１０と係合部材１６との概略斜視図を示す。第３の例によるキースイッチ装置３は、係合部材１６がキートップ１０に固定されている。係合部材１６は、押圧部１６ｄと、ばね部１６ｂと、接触部１６ｃとを有する。キートップ１０には、押圧部１６ｄが固定されている。

キースイッチ装置３は、キートップ１０を押圧するときの反力を供給するコイルスプリング３３を備える。コイルスプリング３３は、支持部材２１とキートップ１０との間に配置されている。コイルスプリング３３は、複数の接触部１６ｃを囲むように配置されている。キートップ１０を押し込んだ後に元の位置に戻すための力を供給する弾性部材としては、任意の弾性部材を採用することができる。

図１４に、本実施の形態における第４の例によるキースイッチ装置４の概略断面図を示す。図１５に、本実施の形態における第４の例によるキースイッチ装置４のキートップ１０と係合部材１７との概略斜視図を示す。第４の例によるキースイッチ装置４は、係合部材１７を備える。係合部材１７は、キートップ１０に押圧される押圧部１７ｄと、係合穴２１ａの壁面に接触する接触部１７ｃを有する球状部１７ｆとを含む。球状部１７ｆは、弾性を有する材質、例えば、ゴム等にて球状に形成されている。本実施の形態におけるキースイッチ装置４は、球状部１７ｆが押圧部１７ｄに固定されている。また、押圧部１７ｄは、キートップ１０に固定されている。球状部１７ｆの周りにはキートップ１０を押圧した後に元の位置に戻すためのコイルスプリング３３が配置されている。

キートップ１０を押下し始めると、球状部１７ｆの接触部１７ｃが支持部材２１の係合穴２１ａの壁面に摺動する。その結果、係合部材１７の球状部１７ｆ全体が変形する。球状部１７ｆの一部が接触部１７ｃを構成する。球状部１７ｆの頂部が係合穴２１ａを通過するまでは、球状部の変形によって荷重が増大する。球状部１７ｆの頂部が係合穴２１ａを通過した後には球状部が元に戻り荷重が減少する。このように、係合部材１７の接触部１７ｃを含む部分を、弾性を有する球体により構成することができる。第４の例によるキースイッチ装置４においても、極大点および極小点を有する押下特性を有し、良好な操作感覚を得ることができる。また、キースイッチ装置の低背化を図ることができる。

図１６に、本実施の形態におけるキーボードの概略斜視図を示す。キーボード３５は、複数のキースイッチ装置１を含む。入力装置は、キーボード３５に限られず、キートップを押圧することにより情報を入力可能な任意の装置とすることができる。

本実施の形態における係合部材は、一部が弾性的に変形するように形成されているが、この形態に限られず、係合部材全体が変形可能に形成されていても構わない。

また、本実施の形態におけるキースイッチ装置は、支持機構としてギヤリンク機構が採用されているが、この形態に限られず、移動部材を移動可能に支持できる任意の支持機構を採用することができる。

（実施の形態２）
図１７から図２７を参照して、実施の形態２におけるキースイッチ装置および入力装置について説明する。

図１７に、本実施の形態の第１の例によるキースイッチ装置５０の概略分解斜視図を示す。図１８に、本実施の形態における第１の例によるキースイッチ装置５０の第１の概略断面図を示す。図１８は、キートップ６０を押圧していない状態を示している。キートップ６０は、ギヤリンク機構を介して支持部材７０に支持されている。ギヤリンク機構は、リンク部材６１，６２を有する。リンク部材６１，６２は、支持部材７０に回動可能に支持されている。リンク部材６１，６２は、摺動軸６１ａ，６２ａを有する。また、リンク部材６１，６２は、互いに噛み合う歯部６１ｂ，６２ｂを有する。

支持部材７０の下方には、メンブレンシート７３が配置されている。また、本実施の形態におけるメンブレンシート７３は、基材７４に支持されている。キースイッチ装置５０は、移動部材の一例としてのキートップ６０に押圧され、少なくとも一部が弾性的に変形する第１の係合部材６３を備える。

図１９に、本実施の形態の第１の係合部材６３とキートップ６０との部分の概略斜視図を示す。係合部材６３の押圧部６３ｄには、嵌合穴６３ｇが形成されている。キートップ６０は、メンブレンシート２３に向かって突出する突起部６０ａを有する。突起部６０ａは、キートップ６０に立設している。突起部６０ａは、矢印１０３に示すように嵌合穴６３ｇに圧入される。係合部材６３は、突起部６０ａが嵌合穴６３ｇに嵌め込まれることにより、キートップ６０に固定される。

支持部材７０において、キートップ６０の突起部６０ａに対応する領域には、挿入穴７０ｂが形成されている。また、支持部材７０の挿入穴７０ｂの側方には、係合部材６３の接触部６３ｃが係合する係合穴７０ａが形成されている。係合穴７０ａは、キートップ６０を押圧したときに接触部６３ｃが移動する経路上に形成されている。

係合部材６３は、キートップ６０に押圧される押圧部６３ｄ、押圧部６３ｄから支持部材７０に向かって延びるばね部６３ｂを含む。ばね部６３ｂは、押圧部６３ｄから側方に延びている。本実施の形態のばね部６３ｂは、板状に、弾性変形するように形成されている。係合部材６３は、支持部材７０の係合穴７０ａの壁面に接触する接触部６３ｃを有する。

本実施の形態における接触部６３ｃは、ばね部６３ｂの先端に形成されている。接触部６３ｃは、キートップ６０を押し込むと、支持部材７０の係合穴７０ａの壁面の上端部を摺動するように形成されている。接触部６３ｃは、接触部６３ｃが移動する方向に沿って切断したときの形状が半円形状になるように形成されている。接触部６３ｃは、係合穴７０ａの壁面に向かって凸状になる表面を有する。

図２０に、本実施の形態の第１の例によるキースイッチ装置５０の第２の概略断面図を示し、図２１に、本実施の形態の第１の例によるキースイッチ装置５０の第３の概略断面図を示す。図２０は、キートップ６０を中程度まで押し込んだ状態を示しており、図２１は、更にキートップ６０を押圧したときの状態を示している。

第１の例によるキースイッチ装置５０は、キートップ６０を押圧することにより、キートップ６０がリンク部材６１，６２に支持されながら下降する。係合部材６３の接触部６３ｃは、図１８の状態では支持部材７０の表面に接触している。キートップ６０を押圧すると、接触部６３ｃは支持部材７０の表面を摺動し、係合部材６３の２つのばね部６３ｂが徐々に開く。ばね部６３ｂが変形することにより、キートップ６０の押下力に対して反力を供給することができる。また、キートップの押下により、接触部６３ｃは係合穴７０ａに向かって移動する。

図１８の状態でキートップ６０の押圧を継続すると、図２０に図示するように係合部材６３の接触部６３ｃは係合穴７０ａの壁面の上端部に接触し、上端部を摺動する。この状態から更にキートップ６０を押圧すると、図２１に示すように、接触部６３ｃは係合穴７０ａの内部に落ち込む。また、キートップ６０の突起部６０ａは挿入穴７０ｂを通過し、メンブレンシート７３を押圧する。突起部６０ａがメンブレンシート７３を押圧することにより、メンブレンシート７３の内部に形成されている接点対が導通する。

図２２に、本実施の形態の第１の例によるキースイッチ装置５０の押下特性のグラフを示す。キースイッチ装置５０は、キートップ６０を押圧することにより、係合部材６３のばね部６３ｂが両側に開いて反力を供給する。接触部６３ｃは支持部材７０の表面を摺動し、荷重が次第に増加する。また、接触部６３ｃが係合穴７０ａ壁面の上端部に到達した後に係合穴７０ａの内部に落ち込む時に荷重が減少する。接触部６３ｃが係合穴７０ａに落ち込み、その先端がメンブレンシートに接触した後は、再び荷重が上昇する。

接触部６３ｃが係合穴７０ａ壁面の上端部に到達した時期に極大点９１が発現し、接触部６３ｃが係合穴７０ａに落ち込んで、その先端がメンブレンシートに接触した時期に極小点９２が発現する。第１の例によるキースイッチ装置５０は、押下特性に極大点９１および極小点９２が発現するため、良好な操作感覚を得ることができ、更に、低背化を図ることができる。

また、本実施の形態においては、キートップ６０の突起部６０ａにスリット部６０ｂが形成され、突起部６０ａが係合部材６３の嵌合穴６３ｇに圧入されている。この構成を採用することにより、突起部６０ａが弾性変形し、突起部６０ａを係合部材６３の嵌合穴６３ｇに容易に圧入することができる。

第１の例によるキースイッチ装置５０は、キートップ６０に形成された突起部６０ａによりメンブレンシート７３を押圧しているが、この形態に限られず、接点対を係合穴７０ａ内部の領域に形成し、キートップ６０を押し込んで係合穴７０ａに落ち込んだ接触部６３ｃによりメンブレンシート７３を押圧して、接点対を電気的に接続しても構わない。この場合、メンブレンシートを押圧する為の突起部６０ａや突起部６０ａを通過させる挿入穴７０ｂが不要になり、構造を簡易にすることができる。

また、電気的接続部材はメンブレンシート７３に限られず、任意の電気的接続部材を採用できる。たとえば、実施の形態１と同様に、基板の表面に電極が配置されている電気的接続部材を採用できる。

図２３に、本実施の形態における第２の例によるキースイッチ装置５１の概略断面図を示す。第２の例によるキースイッチ装置５１は、電気接続部材として配線基板７６を備える。配線基板７６は、基板７５と、基板７５の表面に形成されている電極８１，８２とを有する。電極８１，８２は、支持部材７１の係合穴７０ａの内部の領域に配置されている。また、それぞれの電極８１，８２は、係合部材６３の接触部６３ｃが係合穴７０ａに落ち込んだときに接触部６３ｃに接触するように形成されている。係合部材６３は、導電性を有する材質にて形成されている。

図２３は、キートップ６０を押し込んだ状態を示している。キートップ６０を押し込むことにより、接触部６３ｃがそれぞれ対応する係合穴７０ａに落ち込む。この時に、電極８１には一方の接触部６３ｃが接触し、電極８２には他方の接触部６３ｃが接触する。係合部材６３が導電性を有する材質で形成されているために、係合部材６３を介して電極８１と電極８２とを電気的に接続できる。

図２４に、本実施の形態における第２の係合部材６４の斜視図を示す。係合部材６４は、押圧部６４ｄと、押圧部６４ｄから延びるばね部６４ｂとを有する。また、押圧部６４ｄには、嵌合穴６４ｇが形成されている。係合部材６４の接触部６４ｃは、接触部６４ｃが移動する方向に沿って切断したときの形状がＶ字形状に形成されている。接触部６４ｃの表面が平面を組み合わせて形成されているために、係合部材６４の設計を容易に行うことができる。この他にも接触部は凸状の任意の形状を採用することができる。

図２５に、本実施の形態における第３の係合部材６５の斜視図を示す。第３の係合部材６５は、４個のばね部６５ｂと、それぞれのばね部６５ｂの先端に形成されている接触部６５ｃとを含む。押圧部６５ｄには嵌合穴６５ｇが形成されている。それぞれのばね部６５ｂは、押圧部６５ｄから延びるように形成されている。ばね部６５ｂは、係合部材６５を上側から見たときに９０°ごとに形成することができる。なお、係合部材のばね部および接触部は、任意の個数にて形成できる。

図２６に、本実施の形態における第４の係合部材６６の斜視図を示す。図２７に、第４の係合部材６６の側面図を示す。第４の係合部材６６は、押圧部６６ｄを有する。押圧部６６ｄには、キートップ６０の突起部６０ａを嵌合するための嵌合穴６６ｇが形成されている。

前述の係合部材６３，６４，６５では、ばね部６３ｂ，６４ｂ，６５ｂが押圧部６３ｄ，６４ｄ，６５ｄから外側に向かって延びている。一方、第４の係合部材６６においては、係合部材６６を側面視したときに、１つのばね部６６ｂと他のばね部６６ｂとは互いに交差し、それぞれのばね部６６ｂは、押圧部６６ｄから内部に向かうように折り曲げて形成されている。接触部６６ｃは、支持部材７０の表面に向かって凸状に形成されている。第４の係合部材６６においても、ばね部６６ｂが湾曲することにより、キートップ６０の押圧に対する反力を供給する。また、接触部６６ｃが支持部材７０の係合穴７０ａに落ち込むことにより荷重を調整することができる。

本実施の形態におけるキースイッチ装置は、実施の形態１と同様に、キーボードなどの入力装置に配置することができる。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。

（実施の形態３）
図２８から図３２を参照して、実施の形態３におけるキースイッチ装置および入力装置について説明する。

図２８は、本実施の形態のキースイッチ装置５２の概略分解斜視図である。図２９に、本実施の形態のキースイッチ装置５２の第１の概略断面図を示す。キースイッチ装置５２がリンク部材６１，６２を備えることや、係合部材６３を備えることは、実施の形態２におけるキースイッチ装置５０，５１と同様である。本実施の形態のキースイッチ装置５２の支持部材７１には、膨らみ部７１ａが形成されている。

本実施の形態のキースイッチ装置５２は、支持部材７１を備える。支持部材７１は、キートップ６０の突起部６０ａを挿入する挿入穴７１ｂを有する。支持部材７１は、挿入穴７１ｂの側方に形成され表面が膨らんでいる膨らみ部７１ａを有する。膨らみ部７１ａは、キートップ６０を押圧したときに係合部材６３の接触部６３ｃが接触する位置に形成されている。本実施の形態における膨らみ部７１ａは、接触部６３ｃが移動する方向に沿って切断したときの断面形状が半円形状に形成されている。

図２９は、キートップ６０を押圧していない状態を示している。図３０に、本実施の形態のキースイッチ装置５２の第２の概略断面図を示す。図３１に、本実施の形態のキースイッチ装置５２の第３の概略断面図を示す。キートップ６０を押圧していない状態では、係合部材６３の接触部６３ｃは、膨らみ部７１ａが形成されている領域よりも内側に位置する。図２９ではキートップ６０を押圧していない状態においても接触部６３ｃが膨らみ部７１ａに接触しているが、この形態に限られず、キートップを押圧していない状態で接触部６３ｃが膨らみ部７１ａから離れていても構わない。接触部６３ｃは、膨らみ部７１ａに向かって凸状になる表面を有する。

図２９の状態からキートップ６０を押圧すると、図３０に示すように接触部６３ｃが膨らみ部７１ａの表面を摺動しながら移動する。膨らみ部７１ａの表面を接触部６３ｃが移動している間、接触部６３ｃが膨らみ部７１ａの頂部に到達するまでは、２個のばね部６３ｂが開いてキートップ６０に対する反力が増大する。すなわち、キートップ６０を押圧する荷重が次第に増大する。ところが、図３０の状態から更にキートップを押込み、接触部６３ｃが膨らみ部７１ａの頂部を超えた後には、キートップ６０を押圧する荷重が減少する。

更にキートップを押圧すると、図３１に示すように接触部６３ｃは膨らみ部７１ａを超えた後には支持部材７１の表面に接触しながら移動する。この場合には、係合部材６３のばね部６３ｂが開いて荷重が増大する。キートップ６０に形成された突起部６０ａはこの状態でメンブレンシート２３を押圧して、接点対の電気的な導通を得ることができる。

図３２に、本実施の形態におけるキースイッチ装置５２の押下特性を説明するグラフを示す。接触部６３ｃが膨らみ部７１ａの頂部に到達するまで（極大点９３に到達するまで）は荷重が上昇し、接触部６３ｃが膨らみ部７１ａの頂部を通過した後には、荷重が減少する。接触部６３ｃが膨らみ部７１ａから離れた後（極小点９４に到達した後）には、再び荷重が上昇する。このように、本実施の形態のキースイッチ装置５２においても、良好な操作感覚を得ることができる。また、キースイッチ装置の低背化を図ることができる。

本実施の形態における膨らみ部７１ａは、接触部６３ｃが移動する方向に沿って切断したときの断面形状が半円形に形成されているが、膨らみ部は、支持部材の表面が膨らむように形成されていれば構わない。例えば、接触部が移動する方向に沿って切断したときの断面形状が、三角形や四角形など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スイッチ装置は、実施の形態１および２と同様に、キーボードなどの入力装置に配置することができる。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１または２と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。たとえば、実施の形態２における支持部材の係合穴と実施の形態３における支持部材の膨らみ部とを組み合わせることができる。すなわち、支持部材の表面に膨らみ部を形成し、更に、膨らみ部の外側に係合穴を形成することができる。この場合に、係合部材の接触部が膨らみ部を摺動した後に係合穴に落ち込むことにより、所望の押下特性を得ることができる。

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。

１，２，３，４ キースイッチ装置
１０ キートップ
１１，１２ リンク部材
１３，１４，１５，１６，１７ 係合部材
１３ａ，１４ａ，１５ａ 付勢部
１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ ばね部
１３ｃ，１４ｃ，１５ｃ，１６ｃ，１７ｃ 接触部
１３ｄ，１４ｄ，１５ｄ，１６ｄ，１７ｄ 押圧部
１３ｅ 頂部
１７ｆ 球状部
２１ 支持部材
２１ａ 係合穴
２３ メンブレンシート
２４ 基板
２５ 配線基板
３１，３２ 電極
３３ コイルスプリング
３５ キーボード
５０，５１，５２ キースイッチ装置
６０ キートップ
６０ａ 突起部
６０ｂ スリット部
６１，６２ リンク部材
６３，６４，６５，６６ 係合部材
６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ，６６ｂ ばね部
６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ 接触部
６３ｄ，６４ｄ，６５ｄ，６６ｄ 押圧部
６３ｇ，６４ｇ，６５ｇ，６６ｇ 嵌合穴
７０，７１ 支持部材
７０ａ 係合穴
７１ａ 膨らみ部
７０ｂ，７１ｂ 挿入穴
７３ メンブレンシート
７４ 基材
７５ 基板
７６ 配線基板
８１，８２ 電極

Claims (9)

1. 押し込まれて移動する移動部材と、
   前記移動部材を移動可能に支持する移動機構と、
   前記移動部材に押圧され、少なくとも一部が弾性的に変形する係合部材と、
   前記移動機構を支持し、係合穴を有する支持部材と、
   前記支持部材の下方に配置され、電気的な接続部を有する電気的接続部材とを備え、
   前記係合部材は、前記係合穴の壁面に接触する接触部を含み、
   前記接触部は、凸状に形成された表面を有し、
   前記移動部材の押し込みにより、前記係合穴の壁面に対して前記接触部の表面が摺動して前記係合部材が変形することを特徴とする、キースイッチ装置。
2. 前記係合部材は、前記移動部材に押圧される押圧部と、前記押圧部から立設し、弾性変形するばね部とを含み、
   前記接触部は、前記ばね部に接続されており、
   前記接触部の凸状の前記表面が前記係合穴を通過するときに前記ばね部が変形する、請求項１に記載のキースイッチ装置。
3. 前記係合部材は、前記押圧部から前記支持部材に向けて延びている付勢部を含み、
   前記付勢部は、前記移動部材の押し込みにより変形し、前記移動部材の押し込みに対する反力を供給する、請求項２に記載のキースイッチ装置。
4. 前記接続部は、接点対を有し、
   前記接点対は、前記接触部の先端で押圧されて電気的に接続する、請求項２または３に記載のキースイッチ装置。
5. 前記電気的接続部材は、基板と、前記基板の表面に形成されている複数の電極とを有し、
   前記係合部材は、複数の前記接触部を有し、導電性を有する材質にて形成されており、
   複数の前記接触部が前記複数の電極のいずれかに接触して、前記複数の電極同士が前記接触部によって電気的に導通される、請求項２または３に記載のキースイッチ装置。
6. 前記係合部材は、前記移動部材に押圧される押圧部と、弾性を有する材質にて球状に形成され、一部が前記接触部を構成する球状部を含み、
   前記接触部は、前記移動部材の押し込みにより前記係合穴の壁面に摺動して前記係合穴を通過し、
   前記接触部が前記係合穴を通過するときに前記球状部が変形する、請求項１に記載のキースイッチ装置。
7. 前記係合部材は、前記移動部材に押圧される押圧部と、前記押圧部から前記支持部材に向けて側方に延び、弾性変形するばね部とを含み、
   前記接触部は、前記ばね部の先端に形成されており、前記移動部材の押し込みにより前記係合穴の壁面の上端部と摺動した後に前記係合穴に落ち込み、
   前記接触部が係合穴の上端部と摺動するときに前記ばね部が変形する、請求項１に記載のキースイッチ装置。
8. 押し込まれて移動する移動部材と、
   前記移動部材を移動可能に支持する移動機構と、
   前記移動部材に押圧され、少なくとも一部が弾性的に変形する係合部材と、
   前記移動機構を支持する支持部材と、
   前記支持部材の下方に配置され、電気的な接続部を有する電気的接続部材とを備え、
   前記支持部材は、表面が膨らんだ形状の膨らみ部を有し、
   前記係合部材は、前記移動部材に固定され、前記移動部材に押圧される押圧部と、前記押圧部から前記支持部材に向けて延び、弾性変形するばね部と、前記ばね部に接続され前記膨らみ部に接触する接触部とを含み、
   前記接触部は、前記膨らみ部に向かって凸状になる表面を有し、
   前記移動部材の押込みにより前記膨らみ部に対して前記接触部が摺動して前記ばね部が変形することを特徴とする、キースイッチ装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のキースイッチ装置を備えることを特徴とする、入力装置。

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