JP6143723B2 - ポインティングデバイスの取付構造、およびポインティングデバイス - Google Patents

Description

本発明は、操作部の傾倒操作によりカーソル操作が可能なポインティングスティックを備えたポインティングデバイスの取付構造に関し、特にノート型コンピュータ（ノートパソコン）やゲーム機などに用いられるポインティングデバイスの取付構造、およびポインティングデバイスに関する。

例えばノートパソコンの普及に伴い、そのディスプレイ上のカーソル移動においてポインティングスティックが用いられるようになっている。このようなノートパソコンは、ディスプレイ上のカーソルを移動する際にマウスを用いる必要がないので、作業スペース上の観点から省スペース化が図られ、特に、飛行機や電車等の移動中に用いる場合に使い勝手が良いとされている。

そして、ポインティングデバイスに検出素子を有し、この検出素子を利用することでポインティングスティックの操作量を検出するようにしたポインティングデバイスの取付構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２１４９８５号公報

係る特許文献１において開示されたポインティングデバイスの取付構造は、同文献の図６から明らかなように平板状の金属板からなる取付部材に検出素子及びポインティングスティックを備えたポインティングデバイスをアルミ等の金属板からなる基材に取り付け、取付部材と基材の両者を貫通する貫通孔にリベットを挿通して加締めることでポインティングデバイスを基材に固定している。そして、このように仮組み付けしたものに同文献の図１に示すハウジング（フレーム）を被せることで、ポインティングスティックを特定の操作キーの間からハウジングのスティック挿通穴を介してキーボード上側に突出させている。

係るポインティングデバイスの取付構造によると、キーボード上面の予め厳密に規定された位置からポインティングスティックを突出させるためには、ポインティングデバイス、基材、及びハウジングの全ての部品の寸法精度を厳しく管理すると共に、ポインティングデバイスを基材に固定する際の組み付け公差及び基材にハウジングを被せて固定する際の組み付け公差を厳しく管理する必要がある。このような各部品の寸法公差や各部品間の組み付け公差を厳密に管理することは、製品自体のコストアップを招き好ましくない。

一方、ハウジングのスティック操作部突出孔を大きくすることで、上述した各部品の寸法公差や部品同士の組み付け公差を厳密に管理することなく、ポインティングスティックをハウジングのスティック挿通孔から突出させることも可能である。しかしながら、このような構成とした場合、ポインティングスティックがハウジングのスティック挿通孔の中心軸線に対してずれてしまう虞がある。このような場合、ハウジングに配列された一部の操作キーのみに極めて近づいた状態でポインティングスティックの先端がキーボード操作面から突出するようになり、外見上見栄えが悪くなる。また、これに加えて、ポインティングスティックとハウジングの一部干渉に起因してポインティングスティック操作時に十分に傾倒させることができない向きが生じてスティック操作に支障をきたす虞もある。また、仮にこのようなずれを生じさせることなく各部品を組み付けることができたとしても、ポインティングスティックとハウジングのスティック挿通孔の間の隙間がある程度大きく形成されているため、この隙間からハウジング内部に異物が入り込んでキーボード操作に支障をきたしたり、その隙間に異物が挟まってポインティングスティックの操作が適切に行えなくなったりする虞もある。

以上のような問題は、特に近年多く製造されている携帯に便利なかなり小型のノートパソコンであってポインティングスティックを備えるものにおいて特に顕著である。それは、このような小型のノートパソコンは、その構成上キーボードの各操作キーの間隔が狭まると共に、ポインティングスティックの配置スペースも小さくなっているためである。

本発明の目的は、組み立てが容易でかつフレームとポインティングスティックの位置関係がずれないようにし、更には製品の低背化を実現できるようにしたポインティングデバイスの取付構造、およびポインティングデバイスを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のポインティングデバイスの取付構造は、
突起部及び基材固定用突起部が形成されたフレームと、ポインティングスティックが取り付けられた支持部材と、基材とを備え、
前記フレームが、前記突起部を介して前記支持部材に、前記基材固定用突起部を介して前記基材に、それぞれ固定され、
前記基材には、前記支持部材が前記基材に干渉しないようにする逃げ部が形成され、
前記逃げ部は、前記支持部材の外側縁部よりも大きい基材開口部であり、
前記支持部材は、前記基材開口部内に収められていることを特徴としている。

また、本発明の請求項２に係るポインティングデバイスの取付構造は、請求項１に記載のポインティングデバイスの取付構造において、前記支持部材に、前記突起部が貫通する貫通孔が形成されたことを特徴としている。

また、本発明の請求項３に係るポインティングデバイスの取付構造は、請求項１または２に記載のポインティングデバイスの取付構造において、前記突起部に段部が形成されていることを特徴としている。

また、本発明の請求項４に係るポインティングデバイスの取付構造は、請求項１乃至３の何れか一項に記載のポインティングデバイスの取付構造において、前記突起部に先端部が形成されていて、前記先端部を溶着で固定されていることを特徴としている。

また、本発明の請求項５に係るポインティングデバイスの取付構造は、請求項２に記載のポインティングデバイスの取付構造において、
前記支持部材の貫通孔にはＣ面取り部が形成されていることを特徴としている。

また、本発明の請求項６に係るポインティングデバイスの取付構造は、請求項５に記載のポインティングデバイスの取付構造において、
前記突起部の先端は前記支持部材の底面よりはみ出していないことを特徴としている。

また、本発明の請求項７に係るポインティングデバイスは、
支持部材にポインティングスティックが取り付けられたポインティングデバイスにおいて、前記支持部材には前記ポインティングデバイスと結合されるフレームに形成された突起部を挿入可能な貫通孔が形成されているとともに前記貫通孔にはＣ面取り部が形成され、
前記フレームには、前記突起部とは別に基材を固定するための基材固定用突起部が備わり、前記基材が前記基材固定用突起部の先端に固定され、かつ前記基材には、前記支持部材が前記基材に干渉しないようにする逃げ部が形成され、
前記逃げ部は、前記支持部材の外側縁部よりも大きい基材開口部であり、
前記支持部材は、前記基材開口部内に収められていることを特徴としている。

本発明によると、組み立てが容易でかつフレームとポインティングスティックの位置関係がずれないようにし、更には製品の低背化を実現できるようにしたポインティングデバイスの取付構造、およびポインティングデバイスを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造を示す断面図である。 図１に示したポインティングデバイスの取付構造の変形例を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造１について説明する。本発明の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造は、ノートパソコンのキーボードの操作キーの間にポインティングスティックを備える形態に適用される。なお、以下の説明において各実施形態及びその各変形例、並びに従来技術に関する図面における各構成要素の大きさや厚み、寸法に関しては、発明の理解の容易化のために実際よりも誇張して示している。また、以下の説明において「上下」の記載については、各図面に描かれた状態の上下方向を基準としている。

最初に第１の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造１を示す断面図である。

第１の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造１は、操作部の傾倒操作によりカーソル操作が可能なポインティングスティック２２０を備えたポインティングデバイスの取付構造に関するものである。このポインティングデバイスの取付構造１は、フレーム１００と、ポインティングスティック２２０が取り付けられた支持部材２１０と、メンブレン基板や操作キー等が配列された基材３００とを備え、フレーム１００は段部１１０ｄが形成された突起部１１０を有し、支持部材２１０は支持部材貫通孔２１１を有し、基材３００は基材貫通孔３２０を有し、それぞれの貫通孔２１１、３２０にフレーム１００の突起部１１０の先端を挿通し溶着で固定している。

以下、これらの各構成要件についてより詳細に説明する。フレーム１００は樹脂でできており、図１には示さないがフレーム１００には、基材３００に配列された多数の操作キーと干渉しないよう開口部が形成されている。そして、配列された操作キー内の隣接する一部の操作キーの間からポインティングスティック２２０のスティック操作部２２２が突出するようにフレーム１００の所定位置にスティック操作部突出孔１２０が形成されている。フレーム１００の下面のスティック操作部突出孔１２０の周囲には、本実施形態では例えばその周方向３箇所において突起部１１０が下方に向かって突出している。突起部１１０の長手方向所定位置には段部１１０ｄが形成され、段部１１０ｄを境に突起部１１０の基端側が大径かつ先端側が小径に形成されている。そして、突起部１１０の下方部分は後述する基材３００の基材貫通孔３２０及び支持部材２１０の支持部材貫通孔２１１に挿通され、その突起部の先端は溶着により支持部材２１０の下面で固定されている（図１における溶着部１１０ａ参照）。そして、段部１１０ｄには、基材３００の上面が当接している。この段部１１０ｄは、基端側を大径かつ先端側を小径にすることによって形成されると説明したが、基端側から先端側まで中心部の径を小径とし、基端側から所定の部分まで外周面にリブを設けて段部を形成してもよい。こうするとフレーム１００にヒケが発生しにくくなる。溶着は、熱溶着、超音波溶着等、樹脂を加熱し固定する方法であれば特に問わない。

基材３００は、本実施形態の場合、金属製の板材からなり、図１には示さないが基材３００の上面には、多数の操作キーが配列されている。そして、フレーム１００のスティック操作部突出孔１２０よりも若干大径の基材開口部３１０が形成されている。なお、フレーム１００のスティック操作部突出孔１２０と基材３００の基材開口部３１０とは、組み付け状態後に同心となるように形成されている。また、基材開口部３１０の周囲には、上述したフレーム１００の突起部１１０が貫通する基材貫通孔３２０が、本実施形態の場合、開口部周囲において周方向３箇所にわたって形成されている。

支持部材２１０は、金属製の板材からできており、上面には、ポインティングスティック２２０が取り付けられている。支持部材２１０にも上述したフレーム１００の突起部１１０が貫通する支持部材貫通孔２１１が３箇所形成されている。そして、これらの部品を組み付けた状態において、フレーム１００の各突起部１１０の中心軸線と基材３００の基材貫通孔３２０及び支持部材２１０の支持部材貫通孔２１１の各中心が一致するようになっている。

ポインティングスティック２２０は、樹脂製のスティック本体２２１と、スティック本体２２１の上部に備わった樹脂又はゴム製のスティック操作部２２２を有し、スティック本体２２１の基端側にポインティングスティック２２０の操作量及び操作方向を検出する公知のひずみゲージ２３０が取り付けられている。そして、支持部材２１０とポインティングスティック２２０とひずみゲージ２３０で、ポインティングデバイス２００を形成している。なお、この部分の構成については、例えば特許文献１や特許第５２８５００１号公報において開示されているので、その詳細な構成の説明を省略する。

以上の構成からも明らかなように、本実施形態の場合、ポインティングデバイス２００は従来のように基材３００のみに固定されているのではなく、フレーム１００の各突起部１１０の先端に形成されて溶着部１１０ａを介して各突起部１１０に接合することでフレーム１００自体に固定されている。同様に基材３００についてもフレーム１００の各突起部１１０の段部１１０ｄと支持部材２１０に挟まれる形で突起部１１０を介してフレーム１００に固定されている。即ち、フレーム１００の各突起部１１０は基材３００の下面にポインティングデバイス２００を固定する役目も果たしている。また、突起部１１０の段部１１０ｄは、各部品を組み付けた状態でフレーム１００と基材３００との間隔を一定に保つ役目を果たしている。これによって、各部品を組み付けた状態で、フレーム１００と支持部材２１０との間隔も常に一定に保っている。

本発明の第１の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造１がこのような構成を有することで、上述した従来技術に係るポインティングデバイスの取付構造の欠点を解決することができる。具体的には、ポインティングデバイス２００がフレーム１００の突起部１１０を介してフレーム１００に直接固定されているため、フレーム１００、ポインティングデバイス２００、及び基材３００の寸法精度や各部品の組み付け公差を全て従来技術のように厳格に管理しなくても、各操作キーが上面に配列されたフレーム１００のスティック操作部突出孔１２０の中心からポインティングスティック２２０をフレーム１００の上面に突出させることができる。即ち、各部品の寸法公差や組み付け公差を従来のように厳格にする必要がないので、コストをかけることなくポインティングスティック２２０をフレーム１００の規定の位置から上面に突出させることができ、見栄えの良い製品とすることができる。

また、本実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造１によると、ポインティングデバイス２００がフレーム１００の突起部１１０を介してフレーム１００に固定されているため、各部品全ての寸法公差や組み付け公差の厳格化による製品のコストアップを避けるためにポインティングスティック２２０のスティック操作部２２２の外径よりもかなり大きなスティック操作部突出孔１２０をフレーム１００に形成する必要がない。これによって、フレーム１００のスティック操作部突出孔１２０とポインティングスティック２２０との間に必要以上に大きな隙間を生じさせなくて済む。その結果、このような隙間を介して異物がフレーム１００の内部に入り込んでキーボードの動作不良を招いたりこの隙間に異物が挟まれてポインティングスティック２２０を正しく操作することができなくなったりする虞が生じることはない。

また、本実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造１によると、フレーム１００の突起部１１０を溶着することでポインティングデバイス２００と基材３００もフレーム１００にしっかりと固定できるので、ネジ等の締結部品を用いる必要がなく、各部品の組み付け工数を低減させることができ、製造コストを低減することが可能となる。

続いて、上述した第１の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造の変形例について説明する。図２は、図１に示したポインティングデバイスの取付構造の変形例を示す断面図である。なお、上述の実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。

この変形例に係るポインティングデバイスの取付構造１’は、上述の実施形態と異なり支持部材２５０の下面側（基材３００との接触面の反対側）における支持部材貫通孔２５１の下側開口部において全周にわたってＣ面取り部２５１ｃが形成されている。このＣ面取り部２５１ｃの角度及び深さは、フレーム１００の突起部１１０を基材３００の基材貫通孔３２０及び支持部材２５０の支持部材貫通孔２５１を介して挿通させ突起部１１０の先端を支持部材２５０に溶着させた際に、この溶着部１１０ｂが支持部材２５０の下面からはみ出さない程度の寸法となっている。

上記変形例に係るポインティングデバイスの取付構造１’によると、フレーム１００の突起部１１０の先端の溶着部１１０ｂが支持部材２５０の支持部材貫通孔２５１のＣ面取り部２５１ｃによって形成される空間内に固着させることで、ポインティングデバイス２００をフレーム１００と基材３００にしっかりと固定することができる。また、支持部材２５０の下面から溶着部１１０ｂが下方にはみ出さないので、製品の低背化を図ることができる。

続いて、本発明の第２の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造２について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造２を示す断面図である。なお、上述の実施形態及びその変形例と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。

本発明の第２の実施形態に係るポインティングデバイスの取付構造２は、上述の第１の実施形態及びその変形例と異なり、基材５００に支持部材２７０が干渉しないようにする逃げ部としての基材開口部５１０が形成されている。具体的には、基材５００に支持部材２７０の外側縁部よりも僅かに大きい基材開口部５１０を設け、フレーム６００の突起部６１０を支持部材２７０の支持部材貫通孔２７１に挿通して突起部６１０の先端を支持部材貫通孔２７１のＣ面取り部２７１ｃに溶着させると共に、基材５００をフレーム６００の突起部６１０とは別の基材固定用突起部６５０に、例えばネジ等の結合部材により（図３ではネジの頭部については図示せず）フレーム６００に取り付けるようになっている。そして、フレーム６００に支持部材２７０と基材５００を取り付けた状態で、支持部材全体が基材５００の基材開口部５１０内に収めると共に、支持部材２７０の下面が基材５００の下面とほぼ面一となっている。なお、突起部６１０には、第１の実施形態及びその変形例と同様の段部６１０ｄが形成されているが、本実施形態の場合は、各部品を組み付けた状態において支持部材２７０の上面が段部６１０ｄに突き当たってフレーム６００と支持部材２７０との間隔を常に一定に保つようになっている。

このような構成をとることによって、上述の第１の実施形態及びその変形例の作用に加えて、フレーム６００の上面と支持部材２７０の下面との間の距離を上述の第１の実施形態及びその変形例に比べて短くすることができ、製品の低背化をより効果的に実現することができる。

以上説明したように、第１の実施形態及びその変形例においては、フレーム１００のスティック操作部突出孔１２０の周囲の周方向３箇所において突起部１１０が設けられている。そして、突起部１１０に段部１１０ｄが形成されていることで、各部品を組み付けた状態でフレーム１００と支持部材２１０（２５０）との間を常に一定の間隔に保つようにしている。また、第２の実施形態においても同様な位置に突起部６１０が設けられている。そして、突起部６１０に段部６１０ｄが形成されていることで、フレーム６００と支持部材２７０との間を常に一定の間隔に保つようにしている。

なお、上述の第２の実施形態においても、支持部材の支持部材貫通孔の開口部にＣ面取り部２７１ｃが形成されていたが、第１の実施形態のようにＣ面取り部を付けずに溶着部が突出していてもよい。この場合、第１の実施形態のように組み立てが容易でかつフレームとポインティングスティックの位置関係がずれない構造を得ることが出来る。

また、上述の第１の実施形態において、フレームの突起部の先端を溶着する代わりにネジ等を突起部の下端にねじ込むことで支持部材に固定することによっても本発明の作用を発揮することは可能である。同様に上述の第１の実施形態の変形例及び第２の実施形態においてフレームの突起部の先端をＣ面取り部内で溶着する代わりに、Ｃ面取り部の形状合致した頭部の平坦な皿ネジを突起部の下端にねじ込むことで支持部材に固定することによっても本発明の作用を発揮することは可能である。

なお、上述の実施形態において記載した材質、形状、寸法、個数はあくまで一例として挙げたものであり、本発明の範囲を逸脱しない限り、他の材質、形状、寸法、個数を適宜選択可能であることは言うまでもない。

また、本実施形態においては、本発明をノート型パソコンに適応したが、必ずしもこれに限定されず、携帯型ゲーム機の操作スティックや各種装置の操作スティックなどに適用しても構わない。

１，１’，２ ポインティングデバイスの取付構造
１００ フレーム
１１０ 突起部
１１０ａ，１１０ｂ 溶着部
１１０ｄ 段部
１２０ スティック操作部突出孔
２００ ポインティングデバイス
２１０ 支持部材
２１１ 支持部材貫通孔
２２０ ポインティングスティック
２２１ スティック本体
２２２ スティック操作部
２３０ ひずみゲージ
２５０ 支持部材
２５１ 支持部材貫通孔
２５１ｃ Ｃ面取り部
２７０ 支持部材
２７１ 支持部材貫通孔
２７１ｃ Ｃ面取り部
３００ 基材
３１０ 基材開口部
３２０ 基材貫通孔
５００ 基材
５１０ 基材開口部
６００ フレーム
６１０ 突起部
６１０ｃ 溶着部
６１０ｄ 段部
６５０ 基材固定用突起部

Claims (7)

1. 突起部及び基材固定用突起部が形成されたフレームと、ポインティングスティックが取り付けられた支持部材と、基材とを備え、
   前記フレームが、前記突起部を介して前記支持部材に、前記基材固定用突起部を介して前記基材に、それぞれ固定され、
   前記基材には、前記支持部材が前記基材に干渉しないようにする逃げ部が形成され、
   前記逃げ部は、前記支持部材の外側縁部よりも大きい基材開口部であり、
   前記支持部材は、前記基材開口部内に収められていることを特徴とするポインティングデバイスの取付構造。
2. 前記支持部材に、前記突起部が貫通する貫通孔が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のポインティングデバイスの取付構造。
3. 前記突起部に段部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のポインティングデバイスの取付構造。
4. 前記突起部に先端部が形成されていて、前記先端部を溶着で固定されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のポインティングデバイスの取付構造。
5. 前記支持部材の貫通孔にはＣ面取り部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のポインティングデバイスの取付構造。
6. 前記突起部の先端は前記支持部材の底面よりはみ出していないことを特徴とする請求項５に記載のポインティングデバイスの取付構造。
7. 支持部材にポインティングスティックが取り付けられたポインティングデバイスにおいて、前記支持部材には前記ポインティングデバイスと結合されるフレームに形成された突起部を挿入可能な貫通孔が形成されているとともに前記貫通孔にはＣ面取り部が形成され、
   前記フレームには、前記突起部とは別に基材を固定するための基材固定用突起部が備わり、前記基材が前記基材固定用突起部の先端に固定され、かつ前記基材には、前記支持部材が前記基材に干渉しないようにする逃げ部が形成され、
   前記逃げ部は、前記支持部材の外側縁部よりも大きい基材開口部であり、
   前記支持部材は、前記基材開口部内に収められていることを特徴とするポンティングデバイス。

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