JP4342979B2 - Coordinate input device and keyboard input device using the same - Google Patents
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Description
本発明は座標入力装置およびこれを用いたキーボード入力装置に係わり、傾倒操作可能な操作部にゴムキャップを圧入嵌合させた座標入力装置およびこれを用いたキーボード入力装置に関する。 The present invention relates to a coordinate input device and a keyboard input device using the coordinate input device, and more particularly to a coordinate input device in which a rubber cap is press-fitted into an operation unit capable of being tilted and a keyboard input device using the coordinate input device.
従来の座標入力装置を、特許文献1に基づいて説明すると、図5は歪みセンサの説明を容易にするために、従来の座標入力装置を逆さにした図面である。
このような図5において、従来の座標入力装置21は、四角柱状に形成されて所定高さで突出する操作部22と、その一端に設けられた平板状の基部23とからなり、操作部22および基部23とは、接着剤等で一体形成されている。
A conventional coordinate input device will be described based on
In FIG. 5, the conventional
また、従来の座標入力装置21は、操作部22の先端部には、ゴムキャップ(図示せず)の圧入孔に圧入されて取り付けされ、ゴムキャップを介して操作者の指等で操作部22を、少なくとも矢印で示す4方向に傾倒操作可能になっている。前記操作部22とゴムキャップの圧入孔との圧入代は、0.2mmに形成され、圧入深さは2mm以上に設定されていた。
Further, the conventional
このような圧入寸法で操作部22に圧入して取り付けたゴムキャップは、真上に引っ張った時の操作部22から抜ける時の抜去力が略200gfになっていた。
前記ゴムキャップの抜去力は、部品寸法のバラツキ等によってバラツクので、傾倒操作時に抜け出さないように、また、繰り返しの傾倒荷重で摩耗したときに交換を容易にするために、150〜400gfの範囲になるように、圧入代および圧入深さ等が決められていた。
The rubber cap that was press-fitted and attached to the
The removal force of the rubber cap varies due to variations in component dimensions, etc., so that it does not come out during tilting operations, and in order to facilitate replacement when worn by repeated tilting loads, it is in the range of 150 to 400 gf. As such, the press-fitting allowance, the press-fitting depth, and the like were determined.
また、基部23の裏面には、歪みセンサ24、25が印刷形成されている。この歪みセンサ24、25は、それぞれ抵抗体26、リード線27、28からなっている。
そして、操作部22を所定方向に傾倒させて基部23が撓むと、この基部23の撓みに連動して抵抗体26が延び縮みする。
このことにより、抵抗体26の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化を検出手段(図示せず)が検出することにより、例えばディスプレイ上に表示しているカーソルの動きを制御可能になっている
Further,
When the
As a result, the resistance value of the
このような従来の座標入力装置21は、基部23が板状の基板(図示せず)に取り付けられて、破線で示すようなキーボード装置(図示せず)側の筐体29内に取り付けられている。
そして、キーボード装置側の筐体29内に取り付けられた座標入力装置21は、周囲に複数のキースイッチ(図示せず)が配設され、操作部22の先端、即ち、ゴムキャップがキースイッチのキートップから所定寸法突出していた。
このような座標入力装置21を取り付けたキーボード入力装置は、ノートパソコン等の携帯型電子機器に用いる場合に、操作部22の高さ寸法を低くしたり、基部23の厚さを薄くしたりして、薄型化の要求に対応していた。
The
When such a keyboard input device to which the
しかし、従来の座標入力装置21は、キーボード入力装置操の薄型化に対応して、操作部22の高さを低くすると、ゴムキャップの圧入深さが浅くなって、ゴムキャップの抜去力が150gf以下になる問題があった。
このようなゴムキャップの抜去力が150gf以下になると、ゴムキャップに傾倒荷重を加わえた時に、ゴムキャップが操作部22から抜け出す問題があった。 また、ゴムキャップの抜去力が150gf以下になると、運搬中に外部から振動等が加わると、ゴムキャップが操作部から抜け落ちるおそれがあった。
However, in the conventional
When the removal force of such a rubber cap is 150 gf or less, there is a problem that the rubber cap is pulled out from the
また、圧入深さが浅くなったゴムキャップの抜去力を大きくする手段として、操作部22とゴムキャップとの圧入代を0.4mm程度に大きくすることにより、抜去力を大きくすることは可能であるが、圧入代を大きくすると、圧入作業時にゴムキャップが弾性変形して座屈し、確実に圧入できなくなる問題があった。
Further, as a means for increasing the removal force of the rubber cap having a shallow press-fit depth, it is possible to increase the removal force by increasing the press-fitting allowance between the
本発明は前述のような課題を解決して、キーボード入力装置の薄型化に伴って、操作部とゴムキャップとの圧入深さが浅くなっても、ゴムキャップを適正な抜去力で操作部に嵌着支持することができる座標入力装置およびこれを用いたキーボード入力装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and even when the press-fitting depth between the operation unit and the rubber cap becomes shallow as the keyboard input device becomes thinner, the rubber cap is moved to the operation unit with an appropriate removal force. It is an object of the present invention to provide a coordinate input device capable of being fitted and supported and a keyboard input device using the same.
前記課題を解決するための第1の解決手段として本発明の座標入力装置は、一方の面に歪み検出センサを形成した基部と、この基部の他方の面から所定高さで突出する角柱状の操作部と、前記操作部に圧入嵌合可能な所定深さの角孔を有するゴムキャップとを備え、前記操作部は、前記操作部の外周面が4面からなる四角柱状に形成され、前記操作部の先端における前記外周面のそれぞれには、所定寸法で外側に突出する凸部が突出形成されており、前記角孔は、前記角孔の内周面が4面からなる四角状に形成され、前記角孔の内周面のそれぞれにおける前記角孔の底部と前記内周面とが交わる部分には、前記角孔に前記操作部を圧入した時に前記凸部が嵌合可能なアンダーカット部が凹み形成されており、前記操作部と前記角孔との間に、前記ゴムキャップが前記操作部に嵌着可能な圧入代が形成されていることを特徴とする。 As a first means for solving the above problems, a coordinate input device according to the present invention includes a base having a strain detection sensor formed on one surface and a prismatic shape protruding from the other surface of the base at a predetermined height. An operation portion, and a rubber cap having a square hole with a predetermined depth that can be press-fitted into the operation portion, and the operation portion is formed in a quadrangular prism shape having four outer peripheral surfaces of the operation portion, Each of the outer peripheral surfaces at the distal end of the operation portion has a protruding portion protruding outward with a predetermined dimension, and the square hole is formed in a square shape having four inner peripheral surfaces of the square hole. And an undercut in which the convex portion can be fitted when the operation portion is press-fitted into the square hole at a portion where the bottom portion of the square hole and the inner peripheral surface intersect each other on the inner peripheral surface of the square hole. parts are formed depressions, between the rectangular holes and the operating unit, Serial rubber cap is characterized in that it fitted possible fitting margin is formed in the operation portion.
また、前記課題を解決するための第2の解決手段として、前記凸部は、前記操作部の外周面からの突出寸法が0.1〜0.2mmに形成され、前記アンダーカット部は、前記角孔の前記内周面からの凹み寸法が0.1〜0.2mmに形成されていることを特徴とする。 Further, as a second solving means for solving the above problem, the projecting portion is formed to have a protruding dimension from the outer peripheral surface of the operation portion of 0.1 to 0.2 mm, and the undercut portion is The concave dimension from the inner peripheral surface of the square hole is formed to be 0.1 to 0.2 mm.
また、前記課題を解決するための第3の解決手段として、前記圧入代は、0.1mm〜0.3mmの範囲に形成されていることを特徴とする。 As a third solving means for solving the foregoing problems, prior Ki圧 Iridai is characterized in that it is formed in a range of 0.1 mm to 0.3 mm.
また、前記課題を解決するための第4の解決手段として本発明のキーボード入力装置は、請求項1乃至5のいずれかに記載の座標入力装置において、前記基部を基板に取り付け、前記ゴムキャップを嵌着した前記操作部を複数のキースイッチのキートップ間に位置させて、前記基板を複数のキースイッチが配置されたメタルプレートに取り付けたことを特徴とする。
Moreover, the keyboard input device of this invention as a 4th solution means to solve the said subject WHEREIN: The coordinate input device in any one of
本発明の座標入力装置における操作部の外周面には、所定寸法で外側に突出する凸部が形成され、ゴムキャップの角孔の内周面には、角孔に操作部を圧入した時に、凸部が嵌合可能なアンダーカット部が凹み形成されているので、角孔の操作部に対する圧入深さを浅くしても、ゴムキャップの抜去力を適正に維持することができる。
そのためにゴムキャップの圧入深さを浅くして、キーボード入力装置の薄型化に対応可能な座標入力装置を提供できる。
On the outer peripheral surface of the operation portion in the coordinate input device of the present invention, a convex portion protruding outward with a predetermined dimension is formed, and when the operation portion is press-fitted into the square hole on the inner peripheral surface of the square hole of the rubber cap, Since the undercut portion into which the convex portion can be fitted is formed in a concave shape, the removal force of the rubber cap can be properly maintained even if the press-fitting depth of the square hole into the operation portion is shallow.
Therefore, it is possible to provide a coordinate input device that can reduce the thickness of the keyboard input device by reducing the press-fitting depth of the rubber cap.
また、凸部は、操作部先端の外周面に形成され、アンダーカット部は、角孔の底部と内周面とが交わる部分に形成されているので、操作部にゴムキャップを圧入したときに、凸部がアンダーカット部に嵌合して、圧入寸法が浅くても抜去力を大きくすることができる。そのために、薄型対応が可能な座標入力装置を提供できる。 Also, the convex part is formed on the outer peripheral surface at the tip of the operation part, and the undercut part is formed in the part where the bottom part of the square hole and the inner peripheral surface intersect, so when the rubber cap is pressed into the operation part Even if the convex portion is fitted to the undercut portion and the press-fitting dimension is shallow, the removal force can be increased. Therefore, it is possible to provide a coordinate input device capable of being thin.
また、操作部は、外周面が4面からなる四角柱状に形成され、前記外周面のそれぞれに凸部を突出形成し、アンダーカット部は、角孔の内周面が4面からなる四角状に形成され、前記内周面のそれぞれにアンダーカット部を形成したので、圧入深さが浅くても更にゴムキャップの操作部に対する抜去力を大きくすることができる。 In addition, the operation part is formed in a quadrangular prism shape with four outer peripheral surfaces, projecting protrusions are formed on each of the outer peripheral surfaces, and the undercut part is a square shape with four inner peripheral surfaces of the square holes. Since the undercut portion is formed on each of the inner peripheral surfaces, the pulling force on the operation portion of the rubber cap can be further increased even if the press-fitting depth is shallow.
また、凸部は、操作部の外周面からの突出寸法が0.1mmに形成され、アンダーカット部は、角孔の内周面からの凹み寸法が0.1mmに形成されているので、凸部にアンダーカット部を確実に嵌合させることができる。 In addition, the protrusion is formed with a protruding dimension of 0.1 mm from the outer peripheral surface of the operation part, and the undercut part is formed with a concave dimension of 0.1 mm from the inner peripheral surface of the square hole. The undercut portion can be reliably fitted to the portion.
また、操作部とゴムキャップの角孔との圧入代は、0.1mm〜0.3mmの範囲に形成されているので、ゴムキャップを操作部に圧入する時に、ゴムキャップが大きく変形することなく圧入できる。そのために、組立作業性が良いと共に、適正な抜去力を得ることができる。 In addition, since the press-fitting allowance between the operation part and the square hole of the rubber cap is formed in the range of 0.1 mm to 0.3 mm, the rubber cap does not greatly deform when the rubber cap is press-fitted into the operation part. Can be press-fitted. Therefore, the assembly workability is good and an appropriate removal force can be obtained.
また、本発明のキーボード入力装置は、請求項1乃至5のいずれかに記載の座標入力装置において、前記基部を基板に取り付け、前記ゴムキャップを嵌着した前記操作部を複数のキースイッチのキートップ間に位置させて、前記基板を複数のキースイッチが配置されたメタルプレートに取り付けたので、キースイッチの薄型化によって、ゴムキャップの圧入深さが浅くなったとしても、ゴムキャップの抜去力を適正に維持することができる。そのために、薄型のキーボード入力装置を提供できる。
The keyboard input device according to the present invention is the coordinate input device according to any one of
本発明の座標入力装置は、携帯型のノートパソコン等のキーボード装置に取り付けられており、ディスプレー上のカーソル等を任意の位置に移動操作可能になっている。このような本発明の座標入力装置の1実施の形態を、図1〜図4に基づいて説明すると、図1は本発明の座標入力装置の分解斜視図であり、図2は図1を下面側から見た図であり、図3は本発明の座標入力装置の要部断面図であり、図4は本発明の座標入力装置を用いたキーボード入力装置の平面図である。 The coordinate input device of the present invention is attached to a keyboard device such as a portable notebook personal computer, and can move a cursor on a display to an arbitrary position. An embodiment of the coordinate input device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is an exploded perspective view of the coordinate input device of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the coordinate input device of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of a keyboard input device using the coordinate input device of the present invention.
本発明の座標入力装置1は、図1〜図3に示すように、外形が略円形状に形成された基部2と、この基部2の上面(他方の面)の中央部から所定高さで突出する略四角柱状の操作部3とが形成された入力部材4が配設されている。
前記基部2と操作部3とからなる入力部材4は、それぞれ耐熱性プラスチック材からなり、周囲の環境温度が大きく変化しても、膨張、あるいは収縮がほとんどない、温度特性に優れた材料で形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
The
前記基部2は、円周方向が90゜の等間隔に分割されて4つの切り欠き部2aが形成され、この切り欠き部2a、2aに挟まれた部分に、4個の梁部2bが形成されている。
そして、互いに隣り合う梁部2b間には、隣り合う梁部2bを連結する桟部2cがそれぞれ形成されている。
また、基部2の一方の面で下面側で桟部2cが形成された部分には、所定寸法で下方側に突出する台座部2dが形成されている。
The
And the
In addition, a
また、梁部2bのそれぞれの下面側(基部2の一方の面)には、例えばカーボン系の抵抗体が印刷等により形成されている。
また、四角柱状の操作部3は、2.5mm角に形成されて4つの外周面を有すると共に、基部2表面からの高さ寸法が略1.8mmに形成されている。
Further, for example, a carbon-based resistor is formed on each lower surface side (one surface of the base portion 2) of the
In addition, the quadrangular
また、操作部3先端の4つの外周面には、凸部3aがそれぞれ外側に突出して形成され、この凸部3aの突出寸法は、0.1〜0.2mmに形成されている。
前記凸部3aは、図示上下方向の縦寸法が略0.4mmに形成され、凸部3aが形成された部分の操作部3先端のコーナ部が、略15°のテーパ状で面取りされている。そのために、操作部3に後述するゴムキャップ5の角孔5aを圧入するときの作業性を向上するようになっている。
Further,
The
また、操作部3には、略帽子状のゴムキャップ5が圧入されて嵌着可能になっている。前記ゴムキャップ5は、合成ゴムの一種であるニトリルゴム(NBR)等からなり、図示下面中央部に、形状が四角状の角孔5aが形成され、この角孔5aが四角柱状の操作部3に圧入可能になっている。
前記角孔5aは、操作部3との圧入代が0.2mmになるように形成されると共に、深さ寸法が従来よりも0.5mm浅い略1.5mmに形成されて、後述するキーボード入力装置10の薄型化に対応した寸法になっている。
Further, a substantially cap-
The
また、角孔5aの底部には、4つの内周面が交わる部分に、操作部3に圧入した時に、操作部3の凸部3aが嵌合可能なアンダーカット部5bが凹み形成されている。前記アンダーカット部5bは、凹み深さが略0.1〜0.2mm以上の寸法に形成されている。
そして、基部2の台座部2dが、基板(図示せず)に取り付けられて本発明の座標入力装置1が構成されている。
In addition, an undercut
And the
このような座標入力装置1の組立は、基部2の台座部2dを基板に接着剤等で固着すると共に、操作部3上にゴムキャップ5を位置させて、角孔5aを操作部3に位置合わせする。
その後、ゴムキャップ5を上方から手作業等で操作部3に押し込むと、角孔5aが操作部3に押し込まれて圧入されると共に、凸部3aがアンダーカット部5bに嵌合して、ゴムキャップ5が操作部3に抜け止めされて嵌着される。
この時の基部2上面とゴムキャップ5の下面との間には、略0.3mmの隙間が形成される。そのために、ゴムキャップ5に傾倒荷重を加えて操作部3が傾倒しても、ゴムキャップ5の下面が基部2上面にぶつからないようになっている。
In such an assembly of the coordinate
After that, when the
A gap of approximately 0.3 mm is formed between the upper surface of the
このように組み立てられた本発明の座標入力装置1は、操作部3に嵌着したゴムキャップ5を真上に引っ張った時に略300gfと大きな抜去力を得ることができた。即ち、本発明の座標入力装置1は、ゴムキャップの圧入深さが、従来例のものより0.5mm浅くても、抜去力において従来例のものより優れていることが判明した。
また、操作部3と角孔5aとの圧入代は、凸部3aが無い部分において、従来例と同じ0.2mmとなっているので、圧入作業時にゴムキャップ5が弾性変形して座屈するという弊害も無く、圧入作業性が低下することもない。
そのために、ゴムキャップ5を操作部3に確実に嵌着させることができ、ゴムキャップ5を介して操作部3を傾倒操作時に、ゴムキャップ5が抜け出すことがない。また、ゴムキャップ5の交換も容易に行うことができる。
The coordinate
Further, since the press-fitting allowance between the
Therefore, the
また、本発明の座標入力装置1を用いたキーボード入力装置10を、図4に基づいて説明すると、外形が略矩形状の筐体11内部には、複数のキースイッチがメタルプレート(図示せず)に載置されており、複数のキースイッチに対応して複数のキートップ12が配設されている。
そして、本発明の座標入力装置1は、例えばホームポジションキーF、Jの中間、具体的にはスペースキー12aの図示真上に位置する3個のキーG、H、Bに囲まれた位置に操作部3に嵌着したゴムキャップ5が位置するように、基部3を取り付けた基板がメタルプレートに取り付けられている。
Further, a
The coordinate
この時の座標入力装置1は、周囲の3個のキーG、H、Bよりゴムキャップ5が若干突出している。
このような配列によって、本発明の座標入力装置1は、左右いずれかの人差し指で、ゴムキャップ5を介して操作部3を傾倒操作して、ディスプレー上のカーソウルを所望の位置に移動操作すると共に、その他の指で所望のキートップ12を操作することができる。
このような本発明の座標入力装置1を用いたキーボード入力装置10は、薄型化のために、ゴムキャップ5の圧入深さが浅くなったとしても、ゴムキャップ5の抜去力を適正な150〜400gfに維持することができる。
そのために、繰り返しの傾倒操作を行っても、ゴムキャップ5が操作部3から抜け出すことがない。
In the coordinate
With such an arrangement, the coordinate
In the
Therefore, the
尚、本発明の実施の形態では、基部2の一方の面である下面側に歪みセンサを形成したもので説明したが、基部2の他方の面である操作部3周囲の梁部2b上に歪みセンサを形成したものでも良い。
また、凸部3aを、操作部3先端に突出形成したもので説明したが、操作部3先端より若干下方に凸部3aを形成したものでも良い。この時のゴムキャップ5は、凸部3aに対応する位置にアンダーカット部5bが形成したものであれば良い。
In the embodiment of the present invention, the strain sensor is formed on the lower surface side, which is one surface of the
Moreover, although the
1 本発明の座標入力装置
2 基部
2a 切り欠き部
2b 梁部
2c 桟部
2d 台座部
3 操作部
3a 凸部
4 入力部材
5 ゴムキャップ
5a 角孔
5b アンダーカット部
10 キーボード入力装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記操作部は、前記操作部の外周面が4面からなる四角柱状に形成され、前記操作部の先端における前記外周面のそれぞれには、所定寸法で外側に突出する凸部が突出形成されており、
前記角孔は、前記角孔の内周面が4面からなる四角状に形成され、前記角孔の内周面のそれぞれにおける前記角孔の底部と前記内周面とが交わる部分には、前記角孔に前記操作部を圧入した時に前記凸部が嵌合可能なアンダーカット部が凹み形成されており、
前記操作部と前記角孔との間に、前記ゴムキャップが前記操作部に嵌着可能な圧入代が形成されていることを特徴とする座標入力装置。 A base having a strain detection sensor formed on one surface, a prismatic operation portion protruding from the other surface of the base at a predetermined height, and a square hole having a predetermined depth capable of being press-fitted into the operation portion. With a rubber cap,
The operation portion is formed in a quadrangular prism shape having four outer peripheral surfaces of the operation portion, and each of the outer peripheral surfaces at the distal end of the operation portion is formed with a protruding portion protruding outward with a predetermined dimension. And
The square hole is formed in a quadrangular shape in which the inner peripheral surface of the square hole is composed of four surfaces, and the portion of the inner peripheral surface of the square hole where the bottom of the square hole and the inner peripheral surface intersect each other, An undercut part into which the convex part can be fitted when the operating part is press-fitted into the square hole is formed as a recess ,
A coordinate input device in which a press-fitting allowance for allowing the rubber cap to be fitted to the operation portion is formed between the operation portion and the square hole .
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