JP7264754B2 - キー構造 - Google Patents

Description

本発明は、キー構造に関する。

押下型のスイッチを操作するキーとして、例えばキートップと、キートップの裏面からスイッチの中心近傍まで突出し、スイッチを押下可能な押し子とから形成されるキーが開示されている（例えば特許文献１－３）。

特開２００１－１０１９５７号公報 特開２００２－２１６５６８号公報 特開２０１１－１５４７８２号公報

ユーザが例えばキートップの端を押す場合、キーは押下方向に対して傾くことが考えられる。このような場合、キーは、傾いた状態でスイッチが設けられる方向へ移動することになる。よって、押し子の先端の中心がスイッチの中心から外れた部分を押すことになる。従って、スイッチが押下されない、あるいはスイッチが押下された場合であってもユーザが感じるクリック感が低減するといった状況が考えられる。ここで、このような状況を改善するために、傾いた状態の押し子の先端の中心が位置するところに、予め別のスイッチを配置しておく対応案が考えられる。しかしながら、このような対応案の場合、部品コストが嵩む。

一つの側面では、本件は、ユーザがキートップの端を押した場合であってもスイッチを正常に押下することのできる技術を提供することを目的とする。

一つの態様では、押釦スイッチを押下するキー構造であって、前記押釦スイッチに対して押下方向とは反対方向に設けられるキートップと、前記押釦スイッチと前記キートップとの間に設けられ、前記キートップによって押される本体部と、前記本体部から前記押下方向へ突出し、突出した部分の先端の中心が前記押釦スイッチの押下可能な部分の中心を通り前記押下方向に沿う中心軸と略合致する押し子部を有する中間押し子と、を備え、前記キートップは、前記本体部と対向する部分から前記押下方向へ前記中間押し子と接するように突出し、前記突出する先端の中心が前記中心軸と略合致する第一のキー押し子と、前記本体部と対向する部分において前記第一のキー押し子から前記押下方向に対して垂直方向に所定の間隔を空けた部分から前記押下方向へ突出し、前記突出する先端と前記本体部との間に所定の隙間を有する第二のキー押し子と、を有し、前記第二のキー押し子は、前記キートップが前記押下方向へ押下された場合に、前記所定の隙間を通過して前記本体部と接触する、キー構造である。

上記のキー構造は、ユーザがキートップの端を押した場合であってもスイッチを正常に押下することができる。

図１は、本実施形態に係るキーの概要を例示する。 図２は、ユーザがキートップの端を指で押下した場合の概要の一例を示している。 図３は、ユーザがキートップの中央を指で押下した場合の概要の一例を示している。 図４は、従来のキーの概要の一例を示している。 図５は、キーの概要の第一変形例を示している。 図６は、キーの概要の第二変形例を示している。 図７は、キーの概要の第三変形例を示している。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本発明の実施形態の一例であり、本発明の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。

図１は、本実施形態に係るキー１００の概要を例示する。図１（Ａ）は、キー１００の上面図を例示している。また、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＡ－Ａ矢印断面図を示している。本実施形態に係るキー１００は、例えば電子機器の筐体２３の内部に設けられる押下型のスイッチ２０に接触する。ここで、スイッチ２０は、筐体２３の内部に収容される基板２１に実装されているものとする。

キー１００は、筐体２３に設けられた孔に嵌合し、その表面の一部が外部へ露出するキートップ１を備える。ここで、筐体２３の外部に露出するキートップ１の表面の形状は略長方形であり、図１は、キートップ１の長手方向に平行な断面の一例を示している。また、キートップ１には、スイッチ２０を押す方向（以降、押下方向という）に対して垂直方向に外側へ延びるフランジ５が設けられている。キートップ１は、フランジ５が筐体２３の内面に引っかかることにより、筐体２３に設けられた孔から外れないようになっている。ここで、フランジ５は、本発明の「延出部」の一例である。

また、キートップ１には、押下方向に突出する中央押し子２が設けられている。ここで、図１に示される断面において、中央押し子２の形状は半円状である。また、中央押し子２は、その中心がスイッチ２０の中心軸上に重なり、当該中心軸に対して対称になるように設けられている。ここで、中央押し子２は、本発明の「第一のキー押し子」の一例である。

また、キートップ１には、押下方向に突出する端押し子３が設けられている。端押し子３は、中央押し子２とは異なる場所であって、キートップ１の端付近に設けられる。中央押し子２から端押し子３までの距離は、例えば１ｍｍ～１．５ｍｍ程度である。また、端押し子３の押下方向の長さは、中央押し子２の押下方向の長さよりも短く設けられる。また、図１に示される断面において、端押し子３の形状は半円状である。ここで、端押し子３は、本発明の「第二のキー押し子」の一例である。

また、キー１００は、中間押し子４を備える。中間押し子４は、キートップ１とスイッチ２０との間に配置される。中間押し子４は、略平板状の部材であり、例えばジュラコン（登録商標）により形成される。中間押し子４には、押下方向に突出する突起６が設けられている。ここで、突起６は、その中心がスイッチ２０の中心軸上に重なるように設けられる。また、突起６は、本発明の「押し子部」の一例である。また、キー１００では、キートップ１の中央押し子２の先端と、中間押し子４の表面とが当接するようにする。この時、端押し子３の先端から中間押し子４の表面までは、０．０５ｍｍ～０．１ｍｍ程度の隙間が空くことになる。

ここで、端押し子３の配置位置及び押下方向の長さは、キートップ１が押下方向に押下され、筐体２３の内面とフランジ５とが当接する当接部を支点として回転し、押下方向に対して傾きつつ押下方向へ移動している時に、中央押し子２が中間押し子４を押下方向へ押すことによりスイッチ２０が押下されてスイッチ２０の操作が成立する前に、端押し子３の先端が中間押し子４の表面に接触するように設けられる。

また、キー１００は、スイッチ２０が実装される基板２１の表面から、押下方向とは反対方向に突起する突起８を備える。突起８は、角柱状である。そして、中間押し子４には、突起８の外面と所定のクリアランスを有し、突起８が貫通可能な貫通孔７が設けられている。また、本実施形態では、突起８の形状は角柱状としているが、突起８の形状は角柱状に限定されず、例えば円柱状あるいは壁状であってもよい。ここで、突起８は、本発明の「制限部材」及び「突出部材」の一例である。

図２は、ユーザがキートップ１の端を指で押下した場合の概要の一例を示している。キートップ１の端が押下された場合、キートップ１にはフランジ５と筐体２３の内面との当接部を支点とし、押された部分とキートップ１の中央とを含む押下方向に対して平行な断面内で回転可能なモーメントが働く。ここで、当該断面において中央押し子２は半円形状であるため、キートップ１は、当該断面内において押下方向に中間押し子４を押し込みつつ回転する。つまり、キートップ１は、押下方向へ移動しつつ当該中心軸に対して傾いた状態となる。そして、このような状態において、指の下方に位置する端押し子３の先端は、中間押し子４の表面に接触する。つまり、キートップ１は、中間押し子４に対して中央押し子２の先端と端押し子３の先端の二点を介して接触することになる。その後、ユーザがさらにキートップ１を押し込む場合、中間押し子４には、中央押し子２の先端と端押し子３の先端の二点の接触点を介してキートップ１から押下方向に力が作用する。従って、中間押し子４は、押下方向へ略平行移動することになる。よって、スイッチ２０が所定量以上押下されてスイッチ２０の操作が成立する。

また、中間押し子４には、貫通孔７が設けられており、突起８が当該貫通孔７に対して所定のクリアランスを有して貫通している。よって、中間押し子４が、押下方向へ移動中に押下方向に対して傾いた場合、貫通孔７の内面９が突起８の外面と当接することになる。よって、中間押し子４が一定以上に傾くことは抑制される。また、中間押し子４は、ジュラコンにより形成されているため、内面９が突起８の外面と当接した場合であっても、中間押し子４は押下方向へ滑らかに移動することになる。

図３は、ユーザがキートップ１の中央を指で押下した場合の概要の一例を示している。キートップ１の中央が押下された場合、キートップ１と中間押し子４とは中央押し子２の先端を介して接触しているため、中間押し子４には、中央押し子２の先端を介して押下方向に力が作用する。また、中央押し子２が接触する中間押し子４の部分は、中間押し子４の中央部分である。よって、中間押し子４は、押下方向に略平行移動することになる。また、中間押し子４が、押下方向へ移動中に押下方向に対して傾いた場合、貫通孔７の内面９が突起８の外面と当接することになる。よって、中間押し子４が一定以上に傾くことは抑制される。また、中間押し子４はジュラコンにより形成されているため、内面９が突起８の外面と当接した場合であっても、中間押し子４は押下方向へ滑らかに移動することになる。

図４は、従来のキー２００の概要の一例を示している。従来のキー２００は、キートップ２０１と、スイッチ２０の方向に突出する中央押し子２０２とを備える。このようなキー２００の場合、ユーザによってキートップ２０１の端が押下された場合、キートップ２０１は、中央押し子２０２がフランジ５と筐体２３が当接する部分を支点としてスイッチ２０の中心軸に対して回転することにより、当該中心軸に対して傾いた状態となる。よっ
て、中央押し子２０２は、スイッチ２０との接触部分において横滑りし、スイッチ２０と接触する部分がスイッチ２０の中央からずれることが考えられる。つまり、従来のキー２００では、中央押し子２０２が傾いた状態でスイッチ２０の中央から外れた部分を押下することが想定される。よって、従来のキー２００では、ユーザがキートップ２０１の端を押した場合にスイッチ２０が押下されない、あるいはスイッチ２０が押下された場合であってもユーザが感じるクリック感が低減するといった状況が考えられる。

（作用効果）
上記のようなキー１００によれば、図２に示されるようにユーザがキートップ１の端を押した場合、キートップ１は、押された部分とキートップ１の中央とを含む押下方向に対して平行な断面において、押下方向に中間押し子４を押し込みつつ回転する。この際、中央押し子２は、当該断面において半円形状であるためキートップ１は滑らかに回転することになる。よって、ユーザは、キートップ１の表面がキートップ１を押した指の表面に追従するような感覚を得ることができる。よって、ユーザは、キートップ１の端を押下した場合であっても押しやすさを感じることになる。

その後、ユーザがさらにキートップ１を押下方向へ押し込む場合、中間押し子４には、中央押し子２の先端と端押し子３の先端の二点を接触点としてキートップ１から押下方向に力が作用する。従って、中間押し子４は、押下方向に対して傾くことは抑制され、押下方向へ略平行移動することになる。また、貫通孔７に貫通する突起８によっても押下方向に対して中間押し子４が傾くことは抑制される。よって、中間押し子４に設けられた突起６がスイッチ２０の中心を押下することになる。よって、ユーザはスイッチ２０を正常に押下することができ、さらに自然なクリック感触を得ることができる。また、図３に示されるように、ユーザがキートップ１の中央を押した場合も、中間押し子４は、押下方向に略平行移動することになる。よって、中間押し子４に設けられた突起６がスイッチ２０の中心を押下することになる。つまり、上記のキー１００によれば、ユーザがキートップ１のいずれの部分を押した場合であっても、スイッチ２０を正常に押下することができ、さらに自然なクリック感触を得ることができる。

また、上記のようなキー１００によれば、中間押し子４が押下方向に対して傾くことは抑制されるため、中間押し子４が傾いた場合の突起６の先端の中心が位置するところに、予め別のスイッチを配置しておくことをせずに済む。よって、部品コストが嵩むことは抑制される。

また、上記のようなキー１００は、キー２００とは異なり、筐体２３の外部に露出するキートップ１と、筐体２３の内部に配置され、スイッチ２０を押下する中間押し子４の二部材から構成されている。よって、キートップ１を塗装が剥がれにくい素材から形成し、中間押し子４をジュラコンのような摺動性の高い素材から形成することが可能となる。つまり、キートップ１のデザイン性の向上と、キートップ１の押下方向へのスムーズな移動の両立が可能となる。

（変形例１）
図５は、キー１００Ａの概要の一例を示している。キー１００Ａは、キー１００と同様の構成部材を備える。ただし、キー１００Ａが備える中間押し子４Ａには貫通孔７が設けられていない。中間押し子４Ａは、突起８によって挟まれた部分に嵌合可能な形状である。このようなキー１００Ａによっても、上記のキー１００が奏する効果と同様の効果を奏することができる。

（変形例２）
図６は、キー１００Ｂの概要の一例を示している。キー１００Ｂは、キー１００と同様
の構成部材を備える。ただし、キー１００Ｂが備える中央押し子２Ｂの押下方向の長さと、端押し子３Ｂの押下方向の長さは等しい。また、キー１００Ｂが備える中間押し子４Ｂの形状は、端押し子３Ｂと対向する部分が押下方向に凹んでいる。つまり、端押し子３の先端から中間押し子４の表面まで所定の隙間が空くことになる。このようなキー１００Ｂによっても、上記のキー１００が奏する効果と同様の効果を奏することができる。

（変形例３）
上記の実施形態では、筐体２３の外部に露出するキートップ１の表面の形状は略長方形であったが、当該形状は略正方形であってもよい。図７は、キー１００Ｃの概要の一例を示している。キー１００Ｃは、キートップ１Ｃの形状が略正方形である。また、端押し子３Ｃがキートップ１Ｃの四隅からスイッチ２０の方向へ突出する。このようなキー１００Ｃは、例えばコンピュータのキーボードに適用されてもよい。このようなキー１００Ｃによっても、上記のキー１００が奏する効果と同様の効果を奏することができる。

また、上記の実施形態では、ユーザによって押されたキートップ１の部分とキートップ１の中央とを含む押下方向に対して平行な断面における中央押し子２及び端押し子３の形状は半円状であったが、中央押し子２及び端押し子３の形状はこのような形状に限定されない。また、上記の実施形態では、突起８が設けられ、突起８を貫通孔７に貫通させることにより、中間押し子４が押下方向に対して一定以上に傾くことが抑制されているが、突起８のように中間押し子４が押下方向に対して一定以上に傾くことを抑制する部材が設けられなくともよい。また、上記の変形例３では、中央押し子２Ｂの押下方向の長さと、端押し子３Ｂの押下方向の長さが等しい例を示したが、端押し子３Ｂの押下方向の長さが、中央押し子２Ｂの押下方向の長さよりも長くともよい。そして、端押し子３Ｂと対向する中間押し子４Ｂの部分が押下方向に凹み、キートップ１Ｂが押下されていない状態において端押し子３Ｂと中間押し子４との表面の間に所定の隙間が設けられてもよい。また、中間押し子４の素材はジュラコンに限定されず、突起８に当接して移動する時の動摩擦係数が、ジュラコンの場合と同程度以下の素材であってもよい。また、突起８のような本発明の「制限部材」が設けられていない場合には、中間押し子４の素材は何でもよい。

以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせる事ができる。

１、１Ｂ、１Ｃ ：キートップ
２、２Ｂ ：中央押し子
３、３Ｂ、３Ｃ ：端押し子
４、４Ａ、４Ｂ ：中間押し子
５ ：フランジ
６ ：突起
７ ：貫通孔
８ ：突起
９ ：内面
２０ ：スイッチ
２１ ：基板
２３ ：筐体
１００，１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ ：キー
２００、２００Ｃ ：キー
２０１ ：キートップ
２０２ ：中央押し子

Claims (7)

1. 押釦スイッチを押下するキー構造であって、
   前記押釦スイッチに対して押下方向とは反対方向に設けられるキートップと、
   前記押釦スイッチと前記キートップとの間に設けられ、前記キートップによって押される本体部と、前記本体部から前記押下方向へ突出し、突出した部分の先端の中心が前記押釦スイッチの押下可能な部分の中心を通り前記押下方向に沿う中心軸と略合致する押し子部を有する中間押し子と、を備え、
   前記キートップは、
   前記本体部と対向する部分から前記押下方向へ前記中間押し子と接するように突出し、前記突出する先端の中心が前記中心軸と略合致する第一のキー押し子と、
   前記本体部と対向する部分において前記第一のキー押し子から前記押下方向に対して垂直方向に所定の間隔を空けた部分から前記押下方向へ突出し、前記突出する先端と前記本体部との間に所定の隙間を有する第二のキー押し子と、を有し、
   前記第二のキー押し子は、前記キートップが前記押下方向へ押下された場合に、前記所定の隙間を通過して前記本体部と接触する、
   キー構造。
2. 前記本体部の前記第一のキー押し子及び前記第二のキー押し子と対向する部分は平面状であり、
   前記第二のキー押し子の前記押下方向の長さは、前記第一のキー押し子の前記押下方向の長さよりも短い、
   請求項１に記載のキー構造。
3. 前記中間押し子の前記本体部が前記キートップによって押される場合、前記押下方向に対する前記中間押し子の傾きを制限して前記中間押し子を前記押下方向へ略平行移動させる制限部材を更に備える、
   請求項１又は２に記載のキー構造。
4. 前記制限部材は、前記押釦スイッチの周囲に前記押下方向とは反対方向に突出する突出部材を含み、
   前記中間押し子は、前記突出部材を前記押下方向に貫通可能な貫通孔を更に有する、
   請求項３に記載のキー構造。
5. 前記中間押し子は、前記制限部材に当接して移動する時の動摩擦係数が所定の値以下となる材料により形成される、
   請求項３又は４に記載のキー構造。
6. 前記押下方向に対して平行な断面において、前記第一のキー押し子の形状は前記押下方向に凸となる半円である、
   請求項１から５のうち何れか一項に記載のキー構造。
7. 前記キートップは、前記押下方向に対して垂直方向に延び出ており、前記押釦スイッチが収容される筐体の内面であって前記押下方向とは反対方向に位置する筐体の内面と当接する延出部を更に有し、
   前記第二のキー押し子が設けられる位置は、前記キートップが前記押下方向に押下され、前記筐体の内面と前記延出部とが当接する当接部を支点として前記押下方向に対して傾きつつ前記押下方向へ移動している時に、前記第一のキー押し子が前記中間押し子を前記押下方向へ押すことにより前記押釦スイッチが押下されて前記押釦スイッチの操作が成立する前に、前記第二のキー押し子の前記押下方向に突出する先端が前記本体部に接触する
   位置である、
   請求項１から６のうち何れか一項に記載のキー構造。

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