JP6477163B2 - キー入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザによって入力操作されるキー入力装置に関する。

各種情報の入力に使用されるキー入力装置として、通常、第１方向に沿って配置された２つの第１キー領域と、第１方向とは直交する第２方向に沿って配置された２つの第２キー領域とを有するキー部材を備えたキー入力装置がある。キー入力装置では、通常、キー部材の下方に、キー領域のそれぞれに対応して配置された４つのスイッチ部（接点）を備えた基板が設けられている。このようなキー入力装置は、キー部材におけるいずれか１つのキー領域が押圧操作されると、押圧操作されたキー領域に対応する１つのスイッチ部が選択的に導通状態とされる。

特許文献１及び２には、４つのキー領域が一体に構成されたキー部材と、各キー領域の押圧操作によって対応する部分が弾性変形するラバー体とを備えたキー入力装置が開示されている。ラバー体を備えたキー入力装置では、キー領域の押圧操作によるラバー体の弾性変形により、ユーザはクリック感を得ることができるために、ユーザは、キー入力装置を快適に使用することができる。

特開２０００−３３９０８２号公報 特開２０１４−５６６８０号公報

上記のキー入力装置では、４つのキー領域が一体に構成されたキー部材が用いられるために、いずれか１つのキー領域が押圧操作されると、キー部材が一体となって姿勢変化する。この場合には、押圧操作されたキー領域（以下「第１キー領域」とする）とは対を成すキー領域以外の各キー領域（以下「第２キー領域」とする）も、押圧操作された方向に沿って変位する。

この場合、第２キー領域の変位によって、当該第２キー領域に対応するスイッチ部が導通しないように、ラバー体における当該第２キー領域に対応する部分の変位量が制限される。このため、第１キー領域が押圧操作される際に、第２キー領域に対応するラバー体において発生する抵抗力が、当該第１キー領域に対応するラバー体の弾性的な変位に影響される。その結果、第１キー領域におけるラバー体の変位によってスイッチ部が導通する際に、第２キー領域に対応するラバー体からの抵抗が加わり、ユーザは、十分なクリック感を得ることができないおそれがある。

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、キー領域の押圧操作によるクリック感が向上することにより、ユーザが快適に使用できるキー入力装置を提供することにある。

(1) 本発明に係るキー入力装置は、第１方向に沿って配置された２つの第１キー領域と、上記第１方向と交差する第２方向に沿って配置された２つの第２キー領域とを有し、ユーザによる押圧操作によって上記第１キー領域及び上記第２キー領域が一体に姿勢変化するキー部材と、上記第１キー領域及び上記第２キー領域の各キー領域のそれぞれに対応して配置されており、対応するキー領域の押圧操作によって弾性的に座屈する屈曲変形部を有する当接部を備えた弾性部材と、上記各当接部のそれぞれに対応して配置されており、対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が上記座屈によって導通状態になるスイッチ部を有する基板と、を具備しており、上記各当接部のそれぞれは、ユーザによる上記第１キー領域及び上記第２キー領域のいずれか一方に含まれるキー領域の押圧操作によって対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が弾性的に座屈して、対応するスイッチ部が導通すると、他方に含まれるキー領域に対応する当接部における上記屈曲変形部は、上記スイッチ部を導通させた当接部に近接する一部分のみが弾性的に座屈して対応するスイッチ部を導通させない。

この構成では、押圧操作したキー領域に対応する当接部における屈曲変形部が全体にわたって弾性的に座屈して、押圧操作したキー領域に対応するスイッチ部が導通状態になる。この場合、押圧操作されたキー領域とは対を成さない２つのキー領域に対応する当接部の屈曲変形部は、スイッチ部を導通させた当接部に近接した一部だけが弾性的に座屈し、対応するスイッチ部を導通させない。このとき、ユーザは、押圧操作したキー領域の当接部だけでなく、他の２つの当接部の屈曲変形部において一部が座屈するときの感触も得ることができる。その結果、ユーザは、良好なクリック感を得ることができる。

(2) 好ましくは、上記各当接部が上記キー部材と対向して接触する接触面は、対応する２つのキー領域が沿う上記第１方向又は上記第２方向の一方に沿った第１長さが、対応しない２つのキー領域が沿う上記第１方向又は上記第２方向の他方に沿った第２長さよりも短い形状である。

これにより、当接部における屈曲変形部の一部を、対応するスイッチ部が導通することなく、容易に弾性的に座屈させることができる。

(3) 好ましくは、上記各当接部の接触面は、上記第２方向に沿って長い円形状である。

この場合は、当接部における上記屈曲変形部の一部を、より確実に、弾性的に座屈させることができる。

(4) 好ましくは、上記キー部材は、ユーザが押圧操作した第１キー領域又は第２キー領域における一方のキー領域に対応する他方のキー領域の縁部を支点として姿勢変化する。

このように、ユーザが押圧したキー領域とは対をなすキー領域の縁部を支点としてキー部材が姿勢変化することにより、押圧操作されるキー領域を大きく変位させることができる。その結果、クリック感を向上させることができる。

(5) 好ましくは、上記キー部材を外方に露出させる開口部を備えたパネルをさらに具備しており、上記キー部材の縁部は、ユーザによる押圧操作によって上記開口部の周縁部に当接し、当該縁部と当該周縁部との当接箇所が上記支点である。

これにより、押圧操作されるキー領域を、容易に大きく変位させることができる。

(6) 本発明の他の局面に係るキー入力装置は、第１方向に沿って配置された２つの第１キー領域と、上記第１方向と交差する第２方向に沿って配置された２つの第２キー領域とを有し、ユーザによる押圧操作によって上記第１キー領域及び上記第２キー領域が一体に姿勢変化するキー部材と、上記第１キー領域及び上記第２キー領域の各キー領域のそれぞれに対応して配置されており、対応するキー領域の押圧操作によって弾性的に座屈する屈曲変形部を有する当接部を備えた弾性部材と、上記各当接部のそれぞれに対応して配置されており、対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が上記座屈によって導通状態になるスイッチ部を有する基板と、を具備しており、上記各当接部のそれぞれは、ユーザによる上記第１キー領域及び上記第２キー領域のいずれか一方に含まれるキー領域の押圧操作によって対応するスイッチ部が導通すると同時又は導通した後に、他方に含まれるキー領域に対応する当接部は、対応する屈曲変形部の一部の弾性的な座屈により、押圧操作されたキー領域の最大押圧荷重と対応するスイッチ部が導通した時の押圧荷重との差を大きくする。

この場合も、ユーザは、良好なクリック感を得ることができる。

本発明によれば、キー領域の押圧操作によるクリック感が向上することにより、ユーザが快適に使用できるキー入力装置が提供される。

図１は、本発明の実施形態であるキー入力装置２０を有する操作装置１０の斜視図である。 図２は、操作装置１０の分解斜視図である。 図３は、操作装置１０の平面図である。 図４（Ａ）は、図３に示されたキー入力装置２０のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４（Ｂ）は、その動作説明図である。 図５（Ａ）は、図３に示されたキー入力装置２０のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図５（Ｂ）は、その動作説明図である。 図６は、弾性部材１２に設けられたキー入力装置２０におけるキー弾性領域２２の斜視図である。 図７（Ａ）は、キー入力装置２０において、右キー領域３３Ｔに押圧荷重を加えた場合における右キー領域３３Ｔの変位量（ストローク）について、シミュレーションにより検証した結果を示すグラフ、図７（Ｂ）は、従来のキー入力装置において同様のシミュレーションした結果を示すグラフである。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

［操作装置１０の概略構成］
図１は、操作装置２０の斜視図である。なお、以下の説明においては、図１に示された複合機１０の状態に対して、上下方向７、前後方向８、左右方向９が定義される。

図１に示されるように、操作装置１０は、上下方向７に沿った寸法が、左右方向８に沿った寸法及び前後方向９に沿った寸法のそれぞれより小さい直方体形状に構成されている。図３に示されるように、操作装置１０の左右方向８における中央付近にキー入力装置２０が配置されている。なお、操作装置１０は、キー入力装置２０以外の各種入力装置も具備しているが、本実施形態では、各種入力装置の詳細な説明は省略される。

図２に示されるように、操作装置１０は、基板１１と、基板１１上に設けられた弾性部材１２と、基板１１及び弾性部材１２を覆うパネル１３とを有する。キー入力装置２０は、基板１１の左右方向８の中央部に設けられたスイッチ基板領域１１Ａ及び弾性部材１２における左右方向８の中央部に設けられたキー弾性領域２２と、キー弾性領域２２上に設けられた入力操作部材３１とによって構成されている。

図２に示されるように、パネル１３の上面１３Ｃにおける左右方向８の中央部には、上下方向７に沿った平面視において正方形状である中央開口部１３Ｄが設けられている。パネル１３の上面１３Ｃには、中央開口部１３Ｄの他に、キー入力装置２０以外の入力装置の入力操作部材が露出する複数の開口部１３Ｅが設けられている。中央開口部１３Ｄには、キー入力装置２０の入力操作部材３１が嵌め込まれる。

なお、操作装置１０は、プリンタ等の各種機器に搭載される。機器に搭載された場合には、機器の上面に、操作装置１０の正面が上方に向けて搭載されると、操作装置１０の正面が上面になる。機器の前面に、操作装置１０の正面が前方に向けて搭載されると、操作装置１０の正面は前面になる。

図２に示されるように、パネル１３の上面１３Ｃには、中央開口部１３Ｄの周縁部から下向きに延出する周壁部１３Ｆが、中央開口部１３Ｄの全周にわたって設けられている。周壁部１３Ｆは、パネル１３の上面１３Ｃから一定の長さで下方に突出している。周壁部１３Ｆには、中央開口部１３Ｄにおける左右方向８に沿った側縁の中央部、及び、前後方向９に沿った各側縁の中央部にそれぞれ対応する位置に、上下方向７に沿った凹部１３Ｇが設けられている。後述するように、各凹部１３Ｇには、キー部材３３に設けられた各位置決めリブ３３Ｋがそれぞれ嵌合される。

［入力操作部材３１］
図２に示されるように、キー入力装置２０の入力操作部材３１は、パネル１３の中央開口部１３Ｄ内の周縁部に嵌合されたキー部材３３と、キー部材３３の中央部に嵌合された中央キー部材３２とを有する。

キー部材３３は、パネル１３の中央開口部１３Ｄから露出する上面部３３Ａと、上面部３３Ａにおける左右方向８の両端の各側縁からそれぞれ下方に延出した左壁部３３Ｄ及び右壁部３３Ｅと、前後方向９の両端の各側縁からそれぞれ下方に延出した前壁部３３Ｆ及び後壁部３３Ｇとを有する中空の直方体形状になっている。図１及び図３に示されるように、キー部材３３の上面部３３Ａには、ユーザによって押圧操作される左キー領域３３Ｓ及び右キー領域３３Ｔと、前キー領域３３Ｕ及び後キー領域３３Ｖとが設けられている。左キー領域３３Ｓ及び右キー領域３３Ｔは、上面部３３Ａの中央部を挟んで左右方向８に沿って配置されている。前キー領域３３Ｕ及び後キー領域３３Ｖは、上面部３３Ａの中央部を挟んで前後方向９に沿って配置されている。

図１及び図３に示されるように、キー部材３３の上面部３３Ａは、パネル１３の中央開口部１３Ｄの周縁に沿った外周縁部を有しており、上面部３３Ａの中央部には、平面視で正方形状の開口部３３Ｂが形成されている。開口部３３Ｂ内には、中央キー部材３２が挿入されている。中央キー部材３２の上面は、ユーザによって押圧操作される中央キー領域３２Ａになっている。

図１に示されるように、キー部材３３の上面部３３Ａにおいて、左右方向８に沿って配置された２つの左キー領域３３Ｓ及び右キー領域３３Ｔは、パネル１３の中央開口部１３Ｄ内の左方及び右方において前後方向９に沿って延びている。また、前後方向９に沿って配置された前キー領域３３Ｕ及び後キー領域３３Ｖは、パネル１３の中央開口部１３Ｄ内の前方及び後方において左右方向８に沿って延びている。

図２に示されるように、キー部材３３における上面部３３Ａの周縁部から下方に延出した左側壁３３Ｄ、右壁部３３Ｅ、前壁部３３Ｆ、後壁部３３Ｇのそれぞれの下端部には、外向きに延出したフランジ部３３Ｙが設けられている。フランジ部３３Ｙはキー部材３３の全周にわたって連続している。

図４（Ａ）に示されるように、キー部材３３の左側壁３３Ｄには、前後方向９の中央部に、上下方向７に沿った状態で内向きに延出する内部リブ３３Ｘが設けられている。また、キー部材３３の前壁部３３Ｆにも、左右方向８の中央部に、上下方向７に沿った状態で内向きに延出する内部リブ３３Ｘが設けられている。さらに、図４（Ａ）に示されるように、キー部材３３の右壁部３３Ｅにも、前後方向９の中央部に、上下方向７に沿った状態で内向きに延出する内部リブ３３Ｘが設けられている。なお、図示されていないが、後壁部３３Ｇにも、左右方向８の中央部に、上下方向７に沿った状態で、内向きに延出する内部リブが設けられている。

各位置決めリブ３３Ｋのそれぞれが周壁部１３Ｆの凹部１３Ｇ内に嵌合された状態では、左側壁３３Ｄ、右壁部３３Ｅ、前壁部３３Ｆ、後壁部３３Ｇのそれぞれの下部に設けられたフランジ部３３Ｙが、パネル１３における中央開口部１３Ｄの周囲に設けられた周壁部１３Ｆの下面に当接している（図５（Ａ）参照）。

図２に示されるように、キー部材３３における左側壁３３Ｄには、前後方向９の中央部に、上下方向７に沿って外向きに突出した位置決めリブ３３Ｋが設けられている。キー部材３３の前壁部３３Ｆにも、左右方向８の中央部に、上下方向７に沿って外向きに突出した位置決めリブ３３Ｋが設けられている。また、図４（Ａ）に示されるように、キー部材３３における右壁部３３Ｅにも、前後方向９の中央部に、上下方向７に沿って外向きに突出した位置決めリブ３３Ｋが設けられている。なお、図示されないが、後壁部３３Ｇにも、左右方向８の中央部に、上下方向７に沿って外向きに突出した位置決めリブが設けられている。各位置決めリブ３３Ｋは、パネル１３の周壁部１３Ｆに設けられた各凹部１３Ｇにそれぞれ嵌合される。

図５（Ａ）に示されるように、キー部材３３における前壁部３３Ｆは、左右方向８の両端部を除いて、内面が内方に位置する厚肉部３３Ｚになっている。後壁部３３Ｇ、左側壁３３Ｄ及び右壁部３３Ｅにおいても同様の構成になっている。

キー部材３３は、左キー領域３３Ｓ及び右キー領域３３Ｔと、前キー領域３３Ｕ及び後キー領域３３Ｖとから選択される１つのキー領域がユーザによって押圧操作される。これにより、キー部材３３は一体に姿勢変化する。すなわち、左キー領域３３Ｓ及び右キー領域３３Ｔの一方が、ユーザによって押圧操作されると、他方よりも下方に押し下げられる。この場合、キー部材３３は、ユーザの押圧操作により、左側壁３３Ｄ、右壁部３３Ｅ、前壁部３３Ｆ、後壁部３３Ｇのそれぞれの下部に設けられたフランジ部３３Ｙと、パネル１３の周壁部１３Ｆとの当接箇所のいずれか１つを支点として、一体に姿勢変化される。

例えば、右キー領域３３Ｔが押圧操作されると、他方の左キー領域３３Ｓ、すなわち、右キー領域３３Ｔとは対を成す左キー領域３３Ｓから下方に延出する左側壁３３Ｄのフランジ部３３Ｙと、パネル１３の周壁部１３Ｆとの当接箇所を支点として、右壁部３３Ｅが下方に回動する（図４（Ｂ）参照）。

この場合、右キー領域３３Ｔとは対を成さない前キー領域３３Ｕ及び後キー領域３３Ｖは、キー部材３３が一体に姿勢変化することによって、右キー領域３３Ｔに近接した部分が下方に位置するように、それぞれ傾斜した状態になる（図５（Ｂ）参照）。

前キー領域３３Ｕ及び後キー領域３３Ｖのいずれか一方が押圧操作された場合も同様である。例えば、前キー領域３３Ｕが押圧操作されると、前キー領域３３Ｕとは対を成す他方の後キー領域３３Ｖから下方に延出する後壁部３３Ｇのフランジ部３３Ｙと、パネル１３の周壁部１３Ｆとの当接箇所を支点として、後壁部３３Ｇが下方に回動する。

［弾性部材１２のキー弾性領域２２］
図２に示されるよう、弾性部材１２は、基板１１上に積層されるシート状の本体シート部１２Ａを有し、本体シート部１２Ａの左右方向の中央部がキー弾性領域２２になっている。

図６に示されるように、キー弾性領域２２の中央部には、中央当接部２３が配置されている。中央当接部２３には、中央キー部材３２（図４（Ａ）参照）が上部に支持される
また、キー弾性領域２２には中央当接部２３を挟んで左右方向８に沿って配置された左当接部２４及び右当接部２５と、中央当接部２３を挟んで前後方向９に沿って配置された前当接部２６及び後当接部２７とが設けられている。

図４（Ａ）に示されるように、左当接部２４及び右当接部２５の上方には、キー部材３３の左キー領域３３Ｓ及び右キー領域３３Ｔがそれぞれ対向して配置される。同様に、図５（Ａ）に示されるように、前当接部２６の上方には、キー部材３３の前キー領域３３Ｕが対向して配置される。さらに、図示されていないが、後当接部２７の上方に、キー部材３３の後キー領域３３Ｖが対向して配置される。

図６に示されるように、左当接部２４及び右当接部２５のそれぞれは同様の構成になっており、本体シート部１２Ａとは一体に構成されている。左当接部２４及び右当接部２５のそれぞれは、上部の本体部２４Ａ及び２５Ａと、各本体部２４Ａ及び２５Ａの下部に設けられた屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂとを有する。

図６及び図４（Ａ）に示されるように、各本体部２４Ａ及び２５Ａは、円柱形状である。

図６に示されるように、本体部２４Ａの上面は、上方に位置するキー部材３３における左側壁３３Ｄのフランジ３３Ｙ及び厚肉部３３Ｚの下面と、内部リブ３３Ｘの下面とが接触する接触面２４Ｄになっている。本体部２５Ａの上面も、同様に、上方に位置するキー部材３３の右壁部３３Ｅのフランジ３３Ｙ及び厚肉部３３Ｚの下面と、内部リブ３３Ｘの下面とが接触する接触面２５Ｄになっている。各接触面２４Ｄ及び２５Ｄは、左右方向８に沿った長さが、前後方向９に沿った長さよりも長い長円形状になっている。図４（Ａ）に示されるように、本体部２４Ａ及び２５Ａのそれぞれの底面２４Ｃ及び２５Ｃは、基板１１の表面に平行な平坦面になっている。

図４（Ａ）に示されるように、各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂは、それぞれの上部が、本体部２４Ａ及び２５Ａの下部外周面に全周にわたって一体に結合されており、上部から下方に向かって外向きに広がるように延出している。各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂのそれぞれの下部は、本体シート部１２Ａと一体に結合されている。各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂのそれぞれは、本体部２４Ａ及び２５Ａを、本体シート部１２Ａに対して下方への変位可能に支持している。

本体部２４Ａ及び２５Ａのそれぞれは、左キー領域３３Ｓ及び右キー領域３３Ｔのそれぞれがユーザによって押し下げられると下方に変位する。本体部２４Ａ及び２５Ａのそれぞれが下方に変位すると、各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂの上部は、本体部２４Ａ及び２５Ａのそれぞれと一体となって下方に変位する。

本体部２４Ａ及び２５Ａのそれぞれが、所定の長さにわたって下方に変位する間は、各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂは、本体部２４Ａ及び２５Ａのそれぞれとの結合部が下方に位置する状態に、弾性的に湾曲する。このような状態では、各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂは、本体部２４Ａ及び２５Ａを下方に変位させる荷重（押圧力）に対して逆向き（上向き）の応力（弾性力）が発生する。この応力は、本体部２４Ａ及び２５Ａの下方への変位量にほぼ比例している。

各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂは、本体部２４Ａ及び２５Ａのそれぞれが、所定の長さに以上にわたって下方に変位すると、弾性的に屈曲した状態になる（図４（Ｂ）参照）。この状態では、本体部２４Ａ及び２５Ａを下方に変位させる押圧荷重（押圧力）に対して、上向きの応力が急激に低下する。この場合も、上向きの応力により、本体部２４Ａ及び２５Ａに下向きの押圧荷重が加わらない状態になると、応力（弾性力）によって各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂは屈曲しない状態に戻る。なお、以下においては、各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂにおけるこのような弾性的な屈曲状態を「弾性座屈」と称する。

各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂには、このような弾性座屈が生じる直前において、上向きの最大応力が生じ、弾性座屈が生じることによって上向きの応力が急激に低下する。従って、各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂに生じる上向きの応力は、弾性座屈が生じる前後において大きく変化する。

キー部材３３の左キー領域３３Ｓ及び右キー領域３３Ｔのそれぞれの押圧操作が解消されると、弾性座屈した屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂのそれぞれが、元の状態に復帰する。これにより、本体部２４Ａ及び２５Ａのそれぞれは、下方へ変位が解消されて元の状態に復帰する。従って、キー部材３３の左キー領域３３Ｓ及び右キー領域３３Ｔのそれぞれも、元の状態に復帰する。

図６に示されるように、前後方向９に沿って配置された２つの前当接部２６及び後当接部２７は、長手方向が前後方向９に沿った状態になっていること以外は、左当接部２４及び右当接部２５と同様の構成である。従って、前当接部２６及び後当接部２７のそれぞれは、本体２６Ａ及び２７Ａと、屈曲変形部２６Ｂ及び２７Ｂとを有している。

本体２６Ａ及び２７Ａの上面は、それぞれの上方に位置するキー部材３３の前側壁３３Ｆ及び後壁部３３Ｇのフランジ３３Ｙ及び厚肉部３３Ｚの下面及び内部リブ３３Ｘの下面が、それぞれ接触する接触面２６Ｄ及び２７Ｄになっている。また、図５（Ａ）に示されるように、本体２６Ａの底面２６Ｃは平坦面になっている。なお、図示しないが本体２７Ａの底面も平坦面になっている。

このような構成の前当接部２６及び後当接部２７は、左当接部２４及び右当接部２５と同様の機能を有する。

図６に示されるように、キー弾性領域２２の中央部に配置された中央当接部２３は、本体２３Ａと、本体２３Ａを本体シート部１２Ａ上に支持する円筒形状の屈曲変形部２３Ｂとを有している。本体２３Ａの下部は、円柱形状の台部２３Ｃになっており、上部は、四角柱形状の支持部２３Ｄになっている。図４（Ａ）に示されるように、支持部２３Ｄに中央キー部材３２が支持されている。本体２３Ａにおける台部２３Ｃの底面２３Ｅは平坦面になっている。

本体２３Ａにおける支持部２３Ｄの下部に設けられた屈曲変形部２３Ｂは、左当接部２４及び右当接部２５のそれぞれに設けられた屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂのそれぞれと同様の機能を有する。すなわち、本体２３Ａが所定の長さにわたって下方へ変位すると、屈曲変形部２３Ｂは弾性座屈する。

［基板１１のスイッチ基板領域１１Ａ］
図２に示されるように、基板１１におけるスイッチ基板領域１１Ａの中央部には、中央スイッチ部１１Ｂが設けられている。図４（Ａ）に示されるように、中央スイッチ部１１Ｂは、キー弾性領域２２の中央部に設けられた中央当接部２３の下方に設けられている。中央スイッチ部１１Ｂは、中央当接部２３における台部２３Ｃの底面２３Ｅとは一定の間隔（１ｍｍ程度）が空けられている。中央スイッチ部１１Ｂは、中央当接部２３の屈曲変形部２３Ｂが弾性座屈すると、本体２３Ａに接触して導通状態になる。

図２に示されるように、中央スイッチ部１１Ｂの左方及び右方のそれぞれに、左スイッチ部１１Ｄ及び右スイッチ部１１Ｅが設けられている。図４（Ａ）に示されるように、左スイッチ部１１Ｄ及び右スイッチ部１１Ｅは、左当接部２４及び右当接部２５のそれぞれの下方に配置されている。左スイッチ部１１Ｄ及び右当接部２５は、左当接部２４及び右スイッチ部１１Ｅのそれぞれと、一定の間隔（１ｍｍ程度）が空けられている。

左スイッチ部１１Ｄ及び右スイッチ部１１Ｅは、左当接部２４及び右当接部２５の各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂの全体が弾性座屈することにより、本体部２４Ａ及び２５Ａのそれぞれの底面２４Ｃ及び２５Ｃに当接して、導通状態になる。また、左スイッチ部１１Ｄ及び右スイッチ部１１Ｅは、左当接部２４及び右当接部２５の各屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂにおける長手方向の一方の端部が弾性座屈しても導通状態にはならない。

さらに、図２に示されるように、中央スイッチ部１１Ｂにおける前方及び後方のそれぞれには、前スイッチ部１１Ｆ及び後スイッチ部１１Ｇが設けられている。図５（Ａ）に示されるように、前スイッチ部１１Ｆは、前当接部２６の底面２６Ｃに対向して配置されている。中央スイッチ部１１Ｂの後方に設けられた後スイッチ部１１Ｇは、図示しないが、後当接部２７の底面に対向して配置されている。前スイッチ部１１Ｆ及び後スイッチ部１１Ｇは、前当接部２６及び後当接部２７のそれぞれと、一定の間隔（１ｍｍ程度）が空けられている。

前スイッチ部１１Ｆ及び後スイッチ部１１Ｇも、前当接部２６及び後当接部２７の各屈曲変形部２６Ｂ及び２７Ｂの全体が弾性座屈することにより、本体２６Ａ及び２７Ａが当接して、それぞれ導通状態になる。また、前スイッチ部１１Ｆ及び後スイッチ部１１Ｇは、前当接部２６及び後当接部２７の各屈曲変形部２６Ｂ及び２７Ｂにおける長手方向の一方の端部が弾性座屈しても、それぞれ導通状態にはならない。

［キー入力装置２０の動作］
キー入力装置２０は、キー部材３３の上面部３３Ａに設けられたいずれか１つのキー領域が押圧操作されると、押圧操作されたキー領域が下方に変位した状態に姿勢変化する。

例えば、ユーザによって、キー部材３３の右キー領域３３Ｔが、図４（Ａ）に示す状態から押圧操作されると、右キー領域３３Ｔから下方に延出した右壁部３３Ｅが下方へ変位する。この場合、キー部材３３の下部に設けられたフランジ部３３Ｙが、パネル１３の上面１３Ｃに設けられた周壁部１３Ｆの下面に当接しているために、キー部材３３は、図４（Ｂ）に示されるように、右壁部３３Ｅとは中央キー部材３２を挟んで配置された後壁部３３Ｇとフランジ部３３Ｙとの当接箇所（左キー領域３３Ｓの外縁部）を支点として回動する。

これにより、右壁部３３Ｅの下方に位置するフランジ部３３Ｙの下面及び右壁部３３Ｅに設けられた内部リブ３３Ｘは、それぞれの下方に位置する右当接部２５を下方に押圧する。その結果、右当接部２５は下方に変位する。

この場合、キー部材３３が一体に姿勢変化することから、右壁部３３Ｅとは直交する方向に沿って配置された前壁部３３Ｆ及び後壁部３３Ｇのそれぞれは、右壁部３３Ｅに近接する部分だけが下方に変位した傾斜状態になる（図４（Ｂ）参照）。その結果、前壁部３３Ｆ及び後壁部３３Ｇにより、前当接部２６及び後当接部２７のそれぞれは、本体２６Ａ及び２７Ａの右当接部２５に近接した端部が下方に変位する。

その後、ユーザによる右キー領域３３Ｔの押圧操作が継続されると、右当接部２５の屈曲変形部２５Ｂは、図４（Ｂ）に示されるように、全体が弾性座屈した状態になる。

この場合、前当接部２６は、図５（Ｂ）に示されるように、右当接部２５に近接した部分が大きく下方に変位する。これにより、前当接部２６の屈曲変形部２６Ｂは、右壁部３３Ｅに近接した部分だけが、弾性座屈した状態になる。

同様に、後当接部２７も、右当接部２５に近接した部分だけが、弾性座屈した状態になる。

このように、右当接部２５の屈曲変形部２５Ｂ、前当接部２６の屈曲変形部２６Ｂ、後当接部２７の屈曲変形部２７Ｂのそれぞれが弾性座屈すると、それぞれの屈曲変形部２５Ｂ、２６Ｂ、２７Ｂにおいて生じる応力が、弾性座屈する直前に生じた応力に対して大きく低下する。

このために、ユーザは、右キー領域３３Ｔを惰性によって押圧操作することになる。これにより、右当接部２５がさらに下方に変位し、右当接部２５の接触面２５Ｃが、右スイッチ部１１Ｅに当接する。その結果、右スイッチ部１１Ｅが導通状態になり、また、右当接部２５は変位されない停止状態になる。

この場合には、図５（Ｂ）に示されるように、前当接部２６の屈曲変形部２６Ｂは、右壁部３３Ｅに近接した部分だけが弾性座屈した状態になっている。このために、前当接部２６の下方の前スイッチ部１１Ｆは導通状態にはならない。後当接部２７も同様の状態であり、従って、後当接部２７の下方の後スイッチ部１１Ｇは導通状態にはならない。

以上のように、ユーザは、右スイッチ部１１Ｅが導通状態になる際に、右当接部２５の屈曲変形部２５Ｂの全体の弾性座屈と、前当接部２６及び後当接部２７の各屈曲変形部２６Ｂ及び２７Ｂの一部の弾性座屈とによる大きな応力変化を感じることができる。これにより、ユーザは、右キー領域３３Ｔの押圧操作によって良好なクリック感を得ることができる。

左キー領域３３Ｓ、前キー領域３３Ｕ、後キー領域３３Ｖのそれぞれをユーザか押圧操作する場合も同様である。従って、左キー領域３３Ｓ、前キー領域３３Ｕ、後キー領域３３Ｖのそれぞれの押圧操作によっても、ユーザは、良好なクリック感を得ることができる。その結果、ユーザは、キー入力装置２０を快適に使用することができる。

［キー入力装置２０の動作の検証］
本実施形態のキー入力装置２０において、右キー領域３３Ｔに押圧荷重を加えた場合における右キー領域３３Ｔの変位量（ストローク）について、シミュレーションにより検証した。その結果を、図７（Ａ）のグラフに示す。

図７（Ａ）のグラフにおける■印は、右キー領域３３Ｔに押圧荷重を加えた場合に、右当接部２５と、前当接部２６及び後当接部２７との全てが変位したことによる右キー領域３３Ｔの変位量を示している。また、◆印は、右キー領域３３Ｔに押圧荷重を加えて、右当接部２５だけを変位させた場合における右キー領域３３Ｔの変位量のシミュレーション結果を示している。さらに、▲印は、右キー領域３３Ｔに押圧荷重を加えて、前当接部２６及び後当接部２７だけを変位させた場合における右キー領域３３Ｔの変位量のシミュレーション結果を示している。

図７（Ａ）のグラフにおいて◆印で示されるように、右当接部２５の屈曲変形部２５Ｂは、右キー領域３３Ｔの変位量が０．５ｍｍ程度に達すると、弾性座屈状態になる。また、図７（Ａ）のグラフにおいて▲印で示されるように、前当接部２６及び後当接部２７は、右キー領域３３Ｔの変位量が０．６ｍｍ程度に達すると、屈曲変形部２６Ｂ及び２７Ｂのそれぞれが弾性座屈状態になる。

このことから、図７（Ａ）のグラフにおいて■印で示されるように、右当接部２５の屈曲変形部２５Ｂが座屈状態になるまでの間は、右キー領域３３Ｔに加わる押圧荷重の増加にほぼ比例して、右キー領域３３Ｔの変位量が増加する。その後、右キー領域３３Ｔの変位量が０．５ｍｍ程度になると、屈曲変形部２５Ｂの全体が座屈状態になる。これにより、右キー領域３３Ｔに加わる押圧荷重の増加に対して、右キー領域３３Ｔの変位量が増加する割合が低下する。

次いで、右キー領域３３Ｔの変位量が０．６ｍｍ程度になると、前当接部２６及び後当接部２７のそれぞれの屈曲変形部２６Ｂ及び２７Ｂの一部が弾性座屈状態になる。これにより、右キー領域３３Ｔを変位させるために右キー領域３３Ｔに加えられる押圧荷重が減少する。その後、右キー領域３３Ｔの変位量が１．０ｍｍ程度に達すると、右キー領域３３Ｔに対応する右スイッチ部１１Ｅが導通する。

以上のシミュレーションの結果、右キー領域３３Ｔの変位量が、０．６ｍｍ程度に達すると、右キー領域３３Ｔに加わる押圧荷重は、２．０Ｎ程度の最大値になる。その後は、右キー領域３３Ｔに対する押圧荷重が減少しつつ、右キー領域３３Ｔの変位量は増加する。右キー領域３３Ｔの下方への変位量が１．０ｍｍに達して、右スイッチ部１１Ｅが導通すると、右キー領域３３Ｔに加わる押圧荷重は、１．４Ｎ程度になる。従って、右キー領域３３Ｔに加わる押圧荷重が最大になってから右スイッチ部１１Ｅが導通するまでの押圧荷重の変化は、０．６Ｎ程度になっている。

ユーザは、キー領域を押圧操作する場合に、最大押圧荷重を加えた直後における押圧荷重の減少割合が大きい程、良好なクリック感を得ることができる。本実施形態のキー入力装置２０は、図７（Ａ）のグラフにおいて示されるように、右キー領域３３Ｔに最大押圧荷重を加えた直後の押圧荷重の減少割合が大きいために、ユーザは、良好なクリック感を得ることができる。

比較のために、左当接部２４、右当接部２５、前当接部２６、後当接部２７のそれぞれを、断面円形の円柱形状としたこと以外は、上記実施形態と同様の構成のキー入力装置について、同様のシミュレーションにより検証した。その結果を図７（Ｂ）に示す。なお、図７（Ｂ）に示された■印、◆印、▲印のそれぞれは、図７（Ａ）のグラフにおける■印、◆印、▲印と同様の条件におけるシミュレーション結果を示している。

図７（Ｂ）のグラフにおいて◆印で示されるように、右当接部２５だけの変位に基づく右キー領域３３Ｔの変位は、図７（Ａ）のグラフと同様である。しかし、図７（Ｂ）のグラフにおいて▲印で示されるように、前当接部２６及び後当接部２７のそれぞれの変位に基づく右キー領域３３Ｔの変位は、図７（Ａ）のグラフとは異なっている。すなわち、右キー領域３３Ｔに加わる押圧荷重が増加しても、前当接部２６及び後当接部２７の屈曲変形部２６Ｂ及び２７Ｂは、弾性座屈することなく弾性的に変位する。このために、右当接部２５の屈曲変形部２５Ｂが弾性座屈した後においても、前当接部２６及び後当接部２７のそれぞれを弾性変位（弾性座屈する前の弾性的な変位）させるための押圧荷重が必要になる。従って、右キー領域３３Ｔを変位させるために必要とされる押圧荷重は、右当接部２５が弾性座屈した直後において急激に低下することはない（■印）。

図７（Ｂ）のグラフでは、■印で示されるように、右キー領域３３Ｔの変位が０．５ｍｍ程度に達すると、右当接部２５の屈曲変形部２５Ｂが弾性座屈し、その時点では、右キー領域３３Ｔには、２．０Ｎ程度の押圧荷重が加わっている。その後、右キー領域３３Ｔを変位させるために必要とされる押圧荷重の減少割合が小さく、比較的大きな押圧荷重を継続して加えることにより、右キー領域３３Ｔの変位が１．０ｍｍ程度に達し、右スイッチ部１１Ｅが導通する。この時点での押圧荷重は、１．１Ｎ程度であった。従って、右キー領域３３Ｔにおける最大押圧荷重と、右スイッチ部１１Ｅが導通した時点における押圧荷重との差は、０．３Ｎ程度であり、図７（Ａ）のグラフにおいて■印で示された押圧荷重の変化量（０．６Ｎ程度）は得られなかった。

以上のように、本実施形態におけるキー入力装置２０は、ユーザのクリック感が向上されることから、ユーザは快適にキー入力装置２０を使用することができる。

［実施形態の作用効果］
本実施形態のキー入力装置２０では、例えば右キー領域３３Ｔが押圧操作されると、右キー領域３３Ｔに対応する右当接部２５の屈曲変形部２５Ｂが全体にわたって弾性座屈して右スイッチ部１１Ｅが導通状態になる。この場合、右キー領域３３Ｔとは対を成さない前キー領域３３Ｕ及び後キー領域３３Ｖに対応する前当接部２６及び後当接部２７の屈曲変形部２６Ｂ及び２７Ｂは、右当接部２５に近接した一部だけが弾性座屈する。このような状態では、対応する前スイッチ部１１Ｆ及び後スイッチ部１１Ｇは導通しない。このとき、ユーザは、前当接部２６及び後当接部２７の屈曲変形部２６Ｂ及び２７Ｂにおける一部の弾性座屈の感触も得ることができる。その結果、押圧操作したユーザは、良好なクリック感を得ることができる。

本実施形態のキー入力装置２０では、左当接部２４の接触面２４Ｄ及び右当接部２５の接触面２５Ｄは、左右方向８に沿った長さが、前後方向９に沿った長さよりも短い長円形状である。また、前当接部２６の接触面２６Ｄ及び後当接部２７の接触面２７Ｄは、前後方向９に沿った長さが左右方向８に沿った長さよりも短い長円形状である。これにより、左当接部２４及び右当接部２５の屈曲変形部２４Ｂ及び２５Ｂを、対応する左スイッチ部１１Ｄ及び右スイッチ部１１Ｅのそれぞれを導通させることなく、一部だけを弾性座屈させることができる。同様に、前当接部２６及び後当接部２７のそれぞれの屈曲変形部２６Ｂ及び２７Ｂの一部を、前スイッチ部１１Ｆ及び後スイッチ部１１Ｇのそれぞれを導通させることなく弾性座屈させることができる。

本実施形態のキー入力装置２０において、例えば、右キー領域３３Ｔが押圧操作されると、右キー領域３３Ｔとは対をなす左キー領域３３Ｓの外縁部を支点として回動する。これにより、押圧操作される右キー領域３３Ｔを大きく変位させることができるために、クリック感を向上させることができる。

この場合、左キー領域３３Ｓの外縁部は、パネル１３の中央開口部１３Ｄの周縁部に当接される。これにより、押圧操作される左キー領域３３Ｓを大きく変位させることができる。

［変形例］
なお、上記本発明は、実施形態の構成に限るものではない。例えば、左当接部２４及び右当接部２５、前当接部２６及び後当接部２７のそれぞれは、屈曲変形部２４Ｂ、２５Ｂ、２６Ｂ、２７Ｂの一部が容易に弾性的に座屈可能であるような形状であればよい。このために、本体部２４Ａ、２５Ａ、２６Ａ、２７Ａは、断面形状が長円形状に限らない。

１１・・・・基板
１１Ａ・・・スイッチ基板領域
１１Ｄ・・・左スイッチ部
１１Ｅ・・・右スイッチ部
１１Ｆ・・・前スイッチ部
１１Ｇ・・・後スイッチ部
１２・・・・弾性部材
１２Ａ・・・本体シート部
１３・・・・パネル
１３Ｄ・・・中央開口部
２０・・・・キー入力装置
２２・・・・キー弾性領域
２４・・・・左当接部
２５・・・・右当接部
２６・・・・前当接部
２７・・・・後当接部
２４Ａ、２５Ａ、２６Ａ、２７Ａ・・・・本体部
２４Ｂ、２５Ｂ、２６Ｂ、２７Ｂ・・・・屈曲変形部
２４Ｄ、２５Ｄ、２６Ｄ、２７Ｄ・・・・接触面
３１・・・・入力操作部材
３３・・・・キー部材
３３Ｓ・・・左キー領域
３３Ｔ・・・右キー領域
３３Ｕ・・・前キー領域
３３Ｖ・・・後キー領域

Claims (6)

1. 第１方向に沿って配置された２つの第１キー領域と、上記第１方向と交差する第２方向に沿って配置された２つの第２キー領域とを有し、ユーザによる押圧操作によって上記第１キー領域及び上記第２キー領域が一体に姿勢変化するキー部材と、
   上記第１キー領域及び上記第２キー領域の各キー領域のそれぞれに対応して配置されており、対応するキー領域の押圧操作によって弾性的に座屈する屈曲変形部を有する当接部を備えた弾性部材と、
   上記各当接部のそれぞれに対応して配置されており、対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が上記座屈によって導通状態になるスイッチ部を有する基板と、を具備しており、
   上記各当接部のそれぞれは、ユーザによる上記第１キー領域及び上記第２キー領域のいずれか一方に含まれるキー領域の押圧操作によって対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が弾性的に座屈して、対応するスイッチ部が導通すると、他方に含まれるキー領域に対応する当接部における上記屈曲変形部は、上記スイッチ部を導通させた当接部に近接する一部分のみが弾性的に座屈して対応するスイッチ部を導通させないキー入力装置。
2. 上記各当接部が上記キー部材と対向して接触する接触面は、対応する２つのキー領域が沿う上記第１方向又は上記第２方向の一方に沿った第１長さが、対応しない２つのキー領域が沿う上記第１方向又は上記第２方向の他方に沿った第２長さよりも短い形状である請求項１に記載のキー入力装置。
3. 上記各当接部の接触面は、上記第２方向に沿って長い長円形状である請求項２に記載のキー入力装置。
4. 上記キー部材は、ユーザが押圧操作した第１キー領域又は第２キー領域における一方のキー領域に対応する他方のキー領域の縁部を支点として姿勢変化する請求項１から４のいずれかに記載のキー入力装置。
5. 上記キー部材を外方に露出させる開口部を備えたパネルをさらに具備しており、
   上記キー部材の縁部は、ユーザによる押圧操作によって上記開口部の周縁部に当接し、当該縁部と当該周縁部との当接箇所が上記支点である請求項４に記載のキー入力装置。
6. 第１方向に沿って配置された２つの第１キー領域と、上記第１方向と交差する第２方向に沿って配置された２つの第２キー領域とを有し、ユーザによる押圧操作によって上記第１キー領域及び上記第２キー領域が一体に姿勢変化するキー部材と、
   上記第１キー領域及び上記第２キー領域の各キー領域のそれぞれに対応して配置されており、対応するキー領域の押圧操作によって弾性的に座屈する屈曲変形部を有する当接部を備えた弾性部材と、
   上記各当接部のそれぞれに対応して配置されており、対応する当接部における上記屈曲変形部の全体が上記座屈によって導通状態になるスイッチ部を有する基板と、を具備しており、
   上記各当接部のそれぞれは、ユーザによる上記第１キー領域及び上記第２キー領域のいずれか一方に含まれるキー領域の押圧操作によって対応するスイッチ部が導通すると同時又は導通した後に、他方に含まれるキー領域に対応する当接部は、対応する屈曲変形部の一部の弾性的な座屈により、押圧操作されたキー領域の最大押圧荷重と対応するスイッチ部が導通した時の押圧荷重との差を大きくするキー入力装置。

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