JP4301781B2 - 操作装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字入力等が可能なキーボード部材の操作面に棒状の操作部が設けられた操作装置に係り、特にキーボード部材のキー操作によって操作部の検出素子が誤動作しないようにした操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノートブック型のコンピュータなどの操作装置では、その操作面に、複数のキーを配列して構成したキーボード部材と、スティック状の操作部を有する入力手段が併設されているものがある。この入力手段の操作部は、キーボード部材の操作面の中央部において突出するように設置されており、前記操作部を指で所望の方向へ加圧する操作をすることで、例えば画面に表示されたカーソルが前記方向へ移動させられる。
【０００３】
図５は、従来の操作装置に設けられた入力手段の取付構造を示す断面図である。この入力手段の操作部１０１は、凸状に形成されており、前記取付板１０２を介して支持板１０３に固定されている。
【０００４】
前記取付板１０２は金属の板材で形成され、その一部に複数の爪部１０２ａ，１０２ｂが形成されている。前記取付板１０２の上面には前記操作部１０１を有する入力手段が載せられて、前記爪部１０２ａと１０２ｂの先端が折り曲げられて前記操作部１０１の突出部分が支持されて固定されている。前記取付板１０２には、貫通孔１０３ｃ，１０３ｄが形成されており、前記支持板１０３にかしめ部１０３ａ，１０３ｂが形成されて、各かしめ部１０３ａ，１０３ｂが前記貫通孔１０３ｃ，１０３ｄに挿入されている。そして、前記かしめ部１０３ａ，１０３ｂの先端の径が広げられて、前記取付板１０２が前記支持板１０３にかしめられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の操作装置では、コンピュータの種類毎にキーボード部材のキートップの高さ寸法やキートップの押し込み量（ストローク）が異なっている。このため、キーボード部材の種類毎にキートップの上端面と操作部１０１の上端の位置関係を最適な高さ寸法に設定する必要がある。操作部１０１のキートップからの高さ寸法が高すぎるとパソコンの画面を閉じたときに液晶パネルに前記操作部１０１が接触してパネルを損傷するおそれがあり、また前記高さ寸法が低すぎると操作性が損なわれる。その結果、各キーボード部材のキートップの高さ寸法やストロークに応じて、操作部１０１の高さ寸法や、取付板１０２や支持体１０３の厚み寸法を設計しなければならずコスト高となる。
【０００６】
また、前記操作部１０１の操作の検出には歪みセンサが設けられている。またノート型コンピュータの薄型化により、使用される支持板１０３も薄型化の傾向にある。しかし、歪みセンサは非常に感度の高い素子で形成され、しかも前記支持板１０３は薄型化により弾性変形しやすくなっている。このため、操作部１０１の周辺に設置されているキーボード部材のキーを押圧操作すると、そのとき発生する外部応力が前記支持板１０３と取付板１０２に伝達されて歪みセンサが誤検出する。よって、操作部１０１を操作していないにもかかわらず画面上のカーソルが勝手に移動するといった問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、コスト的に安価に製造することができ、しかもキーボード部材の打鍵操作によって入力手段が誤動作することがない操作装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金属製の支持板の上に、複数のキーが配列された操作面を有するキーボード部材と、棒状の操作部を有する入力手段が設けられた操作装置において、
前記入力手段は前記操作部の加圧方向を検出する歪みセンサを有し、前記入力手段が金属製の固定板に固定されており、
前記支持板には、前記キーボード部材のキーを動作自在に支持する支持体を下から支持する複数の支持領域が設けられているとともに、前記キーの方向へ隆起する凸状の絞り部が前記支持板と一体に形成され、前記絞り部は、前記支持領域から外れた位置で且つ隣り合う前記支持領域で挟まれた位置へ向けて三方向に延びて形成され、前記絞り部の前記三方向に延びる部分に、それぞれ上方へ延びるかしめ部が一体に形成されており、
前記固定板は、三方向に延びる板部を有し、前記絞り部の前記三方向に延びる部分の上にそれぞれ前記板部が重ねられ、前記かしめ部によって、それぞれの前記板部が前記絞り部上で固定されていることを特徴とするものである。
【０００９】
上記本発明では、絞り部を設けると、絞り部の無い部分よりも強度が増して撓み変形しにくくなり、キーボード部材のキーの打鍵操作によって発生する外部応力が入力手段に伝達されにくくなるので、歪みセンサの誤検出を無くすことができる。したがって、キーボード部材の打鍵操作時に表示画面上のカーソルが勝手に移動してしまうのを防止できる。
【００１２】
本発明は、絞り部を凸面に形成しているため、入力手段の操作部の突出高さを調節できるので、各種のキーボード部材に応じて様々な種類の入力手段を設計する必要がなくなり、製造コストを抑えることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の操作装置が搭載されたノート型パソコンを示す一部省略平面図、図２は本発明の操作装置の主要部を示す分解斜視図、図３は入力手段が固定板に取り付けられた状態を示す平面図、図４は図３の４−４線の断面図である。
【００１６】
図１に示す操作装置１には、キーボード部材１０と入力手段２０が設けられ、前記入力手段２０がキーボード部材１０の操作面１０ａ内に設けられている。キーボード部材１０は、複数のキー１１，１１，１１…の配列により構成されている。
【００１７】
図１と図２に示すように、前記入力手段２０は、棒状（スティック状）の操作部２１を有している。前記操作部２１は、前記操作面１０ａの中央より若干左寄りの「Ｂ」キーと「Ｇ」キーと「Ｈ」キーとの境界に位置している。
【００１８】
図３と図４に示すように、前記入力手段２０には、合成樹脂で形成された基台２２が設けられている。この基台２２は、四角柱状の突体２２ａを有し、その下端に円形のフランジ２２ｂが一体に形成されている。前記突体２２ａには、ゴム製やシリコン樹脂製のキャップ２３が装着されている。すなわち、前記キャップ２３は、その下面に四角柱状の穴２３ａが形成されて、前記穴２３ａが前記突体２２ａと嵌合している。なお、本実施の形態では、前記基台２２とキャップ２３とで操作部２１が構成されている。
【００１９】
前記フランジ２２ｂの裏面には、抵抗体などで形成された検出素子２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄからなる歪みセンサが設けられている。各検出素子２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、素子の伸び縮みを検出できるものであり、Ｘ１側、Ｘ２側、Ｙ１側およびＹ２側に接着剤などで固定されている。また各検出素子２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、帯状のフレキシブル基板２６に形成された導電パターンと接続され、前記フレキシブル基板２６は入力手段２０の側方へ延びている。
【００２０】
前記入力手段２０では、例えば、操作部２１がＸ１側に加圧されると検出素子２５ａが引き伸ばされて検出素子２５ｂが縮められる。このときの検出素子２５ａ，２５ｂの抵抗値の変化によって操作部２１がＸ１側に加圧されたことが認識される。その結果、表示部２の画面２ａに表示されたカーソルがＸ１方向へ移動させられる。また操作部２１をその他の方向へ加圧したときもその加圧方向と同一方向へカーソルを移動させることができる。
【００２１】
前記入力手段２０は、金属製の板材で形成された固定板３０上に固定される。固定板３０は、前記基台２２の下側に円形の板部３０ｄを有し、前記板部３０ｄには、Ｘ１側、Ｘ２側、Ｙ２側に延びる板部３０ａ，３０ｂ，３０ｃが一体に形成されている。さらに板部３０ａと３０ｂの先端がそれぞれＹ１側に直角に曲げ形成され、各板部３０ａ，３０ｂ，３０ｃの先端に小径の貫通孔３１ａ，３１ｂ，３１ｃが形成されている。
【００２２】
前記板部３０ｄの周縁部には、起立片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが一体に形成されている。起立片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、Ｘ軸またはＹ軸に対して４５度ずれた位置に形成され、前記入力手段２０を前記板部３０ｄに載置したときに、前記入力手段２０のフランジ２２ｂの外周縁部に前記起立片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの内面が位置している。そして前記起立片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの先端が前記フランジ２２ｂ側に折り曲げられて、入力手段２０が固定板３０上に固定される。
【００２３】
なお、本実施の形態ではフランジ２２ｂの外周面に位置決め凹部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが形成されて、この凹部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ内に前記起立片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが位置して折り曲げられている。したがって、入力手段２０を固定板３０に固定したときに、入力手段２０が固定板３０の面に沿って回転するのを防止できる。
【００２４】
図２に示すように、前記入力手段２０が固定された固定板３０は支持板４０に載せられる。支持板４０はアルミなどの薄い金属板で形成されており、所定の位置に絞り部４１が形成されている。この絞り部４１は、前記固定板３０の平面形状とほぼ一致する形状であり、キーボード部材１０のキー１１，１１，１１の支持位置、すなわち図２の一点鎖線で示す領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３から外れた位置に形成されている。本実施の形態では、絞り部４１は裏面から押し出されて形成された凸面であり、この凸面側に固定板３０が載せられる。
【００２５】
前記絞り部４１には、前記板部３０ａ，３０ｂ，３０ｃと重なる部分の先端に、円筒状のかしめ部４２ａ，４２ｂ，４２ｃが凸面側に突出して形成されている。前記かしめ部４２ａ，４２ｂ，４２ｃに前記固定板３０の貫通孔３１ａ，３１ｂ，３１ｃが挿入されると、固定板３０が絞り部４１上に位置決めされる。そして、このとき貫通孔３１ａ，３１ｂ，３１ｃから突出したかしめ部４２ａ，４２ｂ，４２ｃの先端に対してその内径が広げられて前記固定板３０が前記絞り部４１に固定される。
【００２６】
前記入力手段２０が設けられた支持板４０には、入力手段２０の設置側からフィルム状のシート部材５０が積層される。このシート部材５０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの合成樹脂製のフィルムで形成されており、前記シート部材５０の上面にはシリコンゴムなどで山型に形成された弾性部材５１，５１，５１…が、前記キーボード部材１０の各キー１１，１１，１１…と対向する位置に設けられている。この弾性部材５１では、その下側の部分が、内部に空間が形成されて弾性変形可能な変形部５１ａとなっている。なお、図２ではキーボード部材１０の「Ｂ」キー、「Ｇ」キー及び「Ｈ」キーに対向する弾性部材５１，５１，５１のみを示している。
【００２７】
前記シート部材５０には、前記入力手段２０が固定された固定板３０を突出させることができる切欠部５２が形成されている。この切欠部５２の形状は、前記絞り部４１の平面形状とほぼ同じである。ただし、この切欠部５２の形状は前記入力手段２０が固定された固定板３０を通過できるものであればこの形状に限られるものではない。
【００２８】
また前記シート部材５０上には、弾性部材５１と対向する位置に配線パターン５３ａと５３ｂが所定間隔離間して形成されている。弾性部材５１に形成された空間内の天井面には、導電性部材で形成された接点５４が固定されている。前記弾性部材５１が上方から押圧されると、弾性部材５１の変形部５１ａが弾性変形して、接点５４が配線パターン５３ａと５３ｂにそれぞれ接触して出力がオンになる。出力がオンに切り換えられると、この弾性部材５１の上に位置するキーが押されたことが検知される。また弾性部材５１に対する押圧力を解除すると、前記変形部５１ａの弾性復帰力によってキー１１が元の状態に復帰して出力がオフになる。
【００２９】
前記シート部材５０の上面には、さらに金属製の支持ベース６０が積層されている。この支持ベース６０には、前記弾性部材５１と対向する位置にパンタグラフ形状の支持体６１，６１，６１…が設けられている。各支持体６１は、その上端部に四角形状の押え板６２を有し、この押え板６２は脚部６１ａ，６１ｂによって支持ベース６０の上方において支持されている。一方の脚部６１ａは前記支持ベース６０に形成された支持片６３に回転摺動自在に支持され、もう一方の脚部６１ｂは支持片６４に回動自在に支持されている。また押え板６１と脚部６１ａ，６１ｂとで囲まれる内側に前記弾性部材５１が位置している。したがってキー１１が下方へ押されると、各脚部６１ａ，６１ｂが折り畳まれると共に押え板６２が水平に下降して、押え板６２で弾性部材５１が押圧されてスイッチ出力がオンに切り換えられる。
【００３０】
また前記支持体６１，６１，６１の境界部分の支持ベース６０には、前記切欠部５２とほぼ同じ形状の切欠部６５がＺ方向に貫通して形成されている。ただし、この切欠部６５はこの形状に限られるものではない。
【００３１】
本実施の形態では、前記支持板４０上にシート部材５０が、さらに支持ベース６０が重ねられると、前記入力手段２０が支持ベース６０から突出する。このとき、シート部材５０に設けられた各弾性部材５１と支持ベース６０に設けられた各支持体６１は、それぞれ支持板４０の支持位置となる領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…内に位置する。よって、この絞り部４１は前記領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を避けた領域に位置している。
【００３２】
前記入力手段２０を絞り部４１上に設置すると、感度の高い歪みセンサを搭載したものであっても、操作部２１の近傍に位置するキーボード部材１０のキー操作による影響を受けににくくできる。すなわち、絞り部４１の領域がその他部分と比べて剛性が高くなって弾性変形しにくくなるため、キーボード部材１０のキー操作によって発生する外部応力が前記入力手段２０まで伝わらなくなる。したがってキー操作時に歪みセンサが誤検出するのを防止できる。これにより例えばキー操作時に画面上のカーソルが勝手に移動するといった不具合を無くすことができる。
【００３３】
前記絞り部を凸面にすると、入力手段２０の操作部２１の高さ位置を容易に調節することができる。さらに絞り部４１の凸面の突出寸法を細かく設定すると、操作部２１の高さ位置をさらに細かく設定できる。よって、キーの高さ寸法やキーストロークの異なるキーボード部材であっても、それに搭載する入力手段２０をキーボード部材１０の種類毎に設計する必要がない。したがって、操作部２１の高さ位置は、絞り部４１の凸寸法を変更するだけでよく、共通の入力手段２０で対応できるようになるので、製造コストを低く抑えることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明した本発明は、キーボード部材と棒状の操作部を有する別の入力手段が設けられた操作装置であって、キーボード部材のキー操作が行われたとしても、入力手段が誤動作することがない。しかも、各種のキーボード部材に対して同じ構成の入力手段を搭載できるので、部品の共通化が可能になって、製造コスト的を低くできる。
【００４３】
また、入力手段を支持板に直接搭載することで部品点数を減らして、製造コストを抑えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の操作装置が搭載されたノート型パソコンを示す一部省略平面図、
【図２】本発明の操作装置の主要部を示す分解斜視図、
【図３】入力手段を示す平面図、
【図４】図３の４−４線の断面図、
【図５】従来の操作装置の入力手段の支持構造を示す断面図、
【符号の説明】
１ 操作装置
１０ キーボード部材
１０ａ 操作面
１１ キー
２０ 入力手段
２１ 操作部
２２ 基台
２２ａ 突体
２２ｂ フランジ
２５ａ〜２５ｄ 検出素子
３０ 固定板
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 貫通孔
３２ａ〜３２ｄ 起立片
４０ 支持板
４１ 絞り部
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ かしめ部
５０ シート部材
５１ 弾性部材
５２，６５ 切欠部
６０ 支持ベース
６１ 支持体

Claims (1)

1. 金属製の支持板の上に、複数のキーが配列された操作面を有するキーボード部材と、棒状の操作部を有する入力手段が設けられた操作装置において、
   前記入力手段は前記操作部の加圧方向を検出する歪みセンサを有し、前記入力手段が金属製の固定板に固定されており、
   前記支持板には、前記キーボード部材のキーを動作自在に支持する支持体を下から支持する複数の支持領域が設けられているとともに、前記キーの方向へ隆起する凸状の絞り部が前記支持板と一体に形成され、前記絞り部は、前記支持領域から外れた位置で且つ隣り合う前記支持領域で挟まれた位置へ向けて三方向に延びて形成され、前記絞り部の前記三方向に延びる部分に、それぞれ上方へ延びるかしめ部が一体に形成されており、
   前記固定板は、三方向に延びる板部を有し、前記絞り部の前記三方向に延びる部分の上にそれぞれ前記板部が重ねられ、前記かしめ部によって、それぞれの前記板部が前記絞り部上で固定されていることを特徴とする操作装置。

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