JPH10269893A

JPH10269893A - 一体型キートップならびにそれを用いたキー入力装置およびコンピュータ

Info

Publication number: JPH10269893A
Application number: JP9075610A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Hyono; 匡表野; Manabu Uchisawa; 学内澤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-09
Also published as: US6153844A; TW449712B; CN1195129A; KR19980080600A; KR100300529B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ヒンジ部の強度，耐久性，操作性その他の必
要条件について最適設計され、かつ製造および組付が容
易なヒンジ式の薄型化された一体型キートップならびに
それを用いたキー入力装置およびコンピュータを提供す
る。【解決手段】複数のキートップ１１が周囲のフレーム
部分１２に対して一体的に形成されてなる一体型キート
ップであって、各キートップ１１の所定の１辺の両端近
傍が、所定の幅および厚さの略直線状に伸びるヒンジ部
１５を介してフレーム部１２に対し変位可能に連結さ
れ、上記キートップ１１とヒンジ部１５とフレーム部１
２とがプラスチック材料を用いて一体成形されているこ
とを特徴とし、また、上記ヒンジ部１５が、その厚さｔ
（ｍｍ）および幅の和ｗ（ｍｍ）について、０.２５≦
ｔ≦０.６、かつ２≦ｗ≦１０の範囲において、８≦２
０ｔ＋ｗ≦１４を満たすように設定されていることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、キートップ成形
体ならびにそれを用いたキー入力装置およびコンピュー
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータやワードプロセッサ
などのキー入力装置としては、各キートップを押し下げ
操作して電気接点を閉じる際に、ガイド機構やパンタグ
ラフ機構を介してキートップを動作させるものが知られ
ている。ところで、近年、特にノート型などの携帯用の
コンピュータ等についてより一層の小型軽量化、とりわ
け薄型化が求められており、その一環として、キー入力
装置についても、より一層薄くすることが要求されてい
る。

【０００３】しかしながら、上記従来のガイド機構やパ
ンタグラフ機構を利用したものの場合には、キートップ
と電気接点との間にこれらの機構を設けるスペースが必
要であるので、十分な薄型化を達成することは本来的に
難しい。そこで、例えば実開平６−３８３５８号公報に
示されるように、キートップを周囲のフレーム部分に対
しヒンジを介して連結し、このヒンジで支持した状態で
キートップを動作させることにより、キートップと電気
接点との間のスペースを極力小さくすることが考えられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このヒンジ
式の場合には、キートップの下方（電気接点との間）を
コンパクト化してキー入力装置のより一層の薄型化を図
ることができるものの、実際に具体化を検討する際に
は、特にヒンジ部に関して、強度（外力の作用による破
損等に耐え得る絶対的強度），キー入力操作の繰り返し
に対する耐久性（疲労強度）およびキー押し下げ操作に
おける所要操作力、更には、操作力の作用位置のバラツ
キに対するスイッチ作動の確実性あるいは製造・組立の
容易性などを考慮する必要があり、キー入力装置として
の薄型化を達成した上で、これらの各要件を満たすよう
に、ヒンジ部の諸寸法（長さ，厚さ，幅の総和など）及
び位置等を最適に設定することは、なかなか困難であっ
た。

【０００５】すなわち、まず、ヒンジ部の長さについて
は、各キー部の大きさがキーボードの面積およびキー配
置などにより制約され、かつ、各キートップ自体の面積
についてもキー入力操作性の観点から一定以上に確保す
る必要があるので、フレーム部とキートップとの間隔は
制限される。ヒンジ部の長さは、通常、このフレーム部
とキートップとの間隔で規定されるので、一定以上に長
く設定することはできない。また、ヒンジ部の厚さおよ
び幅（幅の総和＝各ヒンジ部の幅×本数）については、
ヒンジ部の強度（絶対的強度）を確保する上では、とも
に大きい方が好ましいのであるが、反面、キートップの
押し下げ操作力が大きくなるので操作性が低下する。

【０００６】換言すれば、ヒンジ部の厚さについては、
操作力への影響の観点からは薄い方が好ましいが、強度
（絶対的強度）確保のためには厚い方が良い。一般に、
応力が直接的な影響を及ぼす耐久性についてはヒンジ厚
さの２乗が、また、バネ力が直接的な影響を及ぼす操作
力についてはヒンジ厚さの３乗が効く。一方、ヒンジ部
の幅（幅の総和）については、操作力を低く抑える上で
は狭い方が好ましいが、強度（絶対的強度）確保のため
には広い方が有利である。バネ力が直接的な影響を及ぼ
す操作力についてはヒンジ幅は１乗で効く。ただし、通
常想定されていない横方向あるいは斜め方向などからの
キー操作力の作用に対しては、ヒンジ幅が広くても余り
有効ではないので、絶対的強度についてはヒンジ幅の影
響は比較的小さい。

【０００７】また、ヒンジ部の位置（つまりキートップ
のどの部分にヒンジ部を設けるか）について、キートッ
プの所定の一辺における中央部にヒンジ部を設けた場合
には、操作力がキートップの中央部を外れてヒンジ幅方
向の端部に作用した際（いわゆる片押し時）には、ヒン
ジ部のねじれ変形により他端側が浮き上がってしまうの
で電気接点が閉成しにくくなる。すなわち、操作力の作
用位置のバラツキに対するスイッチ作動の確実性を保つ
ことは難しい。このことは、特に、横長のキートップの
場合に顕著となる。

【０００８】更に、通常のキー入力操作においては、キ
ートップは、ヒンジ部のフレーム部に対する固定点を中
心にした変位動作によるストロークが、予め定められた
ストッパ部で規制されるまで変位させられる。換言すれ
ば、キートップの変位ストロークは上記ストッパ部の作
用により一定以下に抑制されるので、キートップの一辺
の全幅について（つまり、一辺の端部側のみならず中央
部にも）ヒンジ部を設けても、耐久性（疲労強度）の向
上にさほど好影響を及ぼすことはない。むしろ、ヒンジ
幅が広くなることによって所要操作力が大きくなり、ま
た、これを回避しようとすれば、ヒンジ厚さをそれだけ
薄くせざるを得ず、別体形成したヒンジ部を組み込む場
合には、その取り扱いが難しくなるなど、かえって不都
合が生じ易い。以上のように、キー入力装置としての薄
型化を達成した上で、上述の必要な条件を満たすよう
に、ヒンジ部の諸寸法や位置等を最適に設定することは
なかなかに困難であった。

【０００９】この発明は、上記技術的課題に鑑みてなさ
れたもので、ヒンジ部の強度，耐久性，操作性その他の
必要条件について最適設計され、かつ製造および組付が
容易なヒンジ式の薄型化された一体型キートップならび
にそれを用いたキー入力装置およびコンピュータを提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、本願の第１の
発明は、複数のキートップがその周囲のフレーム部分に
対して一体的に形成されてなる一体型キートップであっ
て、各キートップの所定の１辺の両端近傍が、所定の幅
および厚さの略直線状に伸びるヒンジ部をそれぞれ介し
て、上記フレーム部に対し変位可能に連結され、上記キ
ートップとヒンジ部とフレーム部とが一体的に形成され
ていることを特徴としたものである。

【００１１】また、本願の第２の発明は、上記第１の発
明において、上記キートップとヒンジ部とフレーム部と
がプラスチック材料を用いて一体成形されていることを
特徴としたものである。

【００１２】更に、本願の第３の発明は、上記第２の発
明において、上記ヒンジ部が、その厚さｔ（ｍｍ）およ
び幅の和ｗ（ｍｍ）について、０.２５≦ｔ≦０.６、か
つ２≦ｗ≦１０の範囲において、８≦２０ｔ＋ｗ≦１４
を満たすように設定されていることを特徴としたもので
ある。

【００１３】ここに、ヒンジ部の厚さｔを上記の範囲と
したのは、ヒンジ部をキートップ及びフレーム部ととも
にプラスチックで一体成形した場合には、長期間の使用
に対して、厚さｔが０.２５［ｍｍ］未満では、操作フ
ィーリングは良好に確保できても十分な耐久性が得られ
ず、また、絶対的強度が不足する場合もあり、一方、厚
さｔが０.６［ｍｍ］を越えると、耐久性は十分でも操
作フィーリングが不良となるからである。また、ヒンジ
部の幅（幅の和）ｗを上記の範囲としたのは、長期間の
使用に対して、幅ｗが２［ｍｍ］未満では、操作フィー
リングは良好に確保できても十分な耐久性が得られず、
一方、幅ｗが１０［ｍｍ］を越える場合には、耐久性は
十分でも操作フィーリングが不良となるからである。更
に、ヒンジ部の厚さｔおよび幅（幅の和）ｗについて、
８≦２０ｔ＋ｗ≦１４としたのは、８＞２０ｔ＋ｗの領
域では、操作フィーリングは良好に確保できても十分な
耐久性が得られず、一方、２０ｔ＋ｗ＞１４の領域で
は、耐久性は十分でも操作フィーリングが不良となるか
らである。

【００１４】また、本願の第４の発明は、上記第１の発
明において、上記ヒンジ部が、金属製またはプラスチッ
ク製のシート材でなることを特徴としたものである。

【００１５】更に、本願の第５の発明は、上記第４の発
明において、上記ヒンジ部が金属製のシート材でなり、
その厚さｔ（ｍｍ）および幅の和ｗ（ｍｍ）について、
０.１≦ｔ≦０.２５、かつ１≦ｗ≦６の範囲において、
４≦２０ｔ＋ｗ≦８を満たすように設定されていること
を特徴としたものである。

【００１６】ここに、ヒンジ部の厚さｔを上記の範囲と
したのは、金属製シート材でなるヒンジ部をキートップ
及びフレーム部とともに一体成形した場合には、長期間
の使用に対して、厚さｔが０.１［ｍｍ］未満では、操
作フィーリングは良好に確保できても十分な耐久性が得
られず、また、絶対的強度が不足する場合もあり、一
方、厚さｔが０.２５［ｍｍ］を越えると、耐久性は十
分でも操作フィーリングが不良となるからである。ま
た、ヒンジ部の幅（幅の和）ｗを上記の範囲としたの
は、長期間の使用に対して、幅ｗが１［ｍｍ］未満で
は、ヒンジ幅として狭すぎて強度確保ができず取り扱い
も困難となるからであり、一方、幅ｗが６［ｍｍ］を越
える場合には、耐久性は十分でも操作フィーリングが不
良となるからである。更に、ヒンジ部の厚さｔおよび幅
（幅の和）ｗについて、４≦２０ｔ＋ｗ≦８としたの
は、４＞２０ｔ＋ｗの領域では、操作フィーリングは良
好に確保できても十分な耐久性が得られず、一方、２０
ｔ＋ｗ＞８の領域では、耐久性は十分でも操作フィーリ
ングが不良となるからである。

【００１７】また、更に、本願の第６の発明は、上記第
４の発明において、上記ヒンジ部がプラスチック製のシ
ート材でなり、その厚さｔ（ｍｍ）および幅の和ｗ（ｍ
ｍ）について、０.１≦ｔ≦０.５、かつ２≦ｗ≦１０の
範囲において、７≦２０ｔ＋ｗ≦１２を満たすように設
定されていることを特徴としたものである。

【００１８】ここに、ヒンジ部の厚さｔを上記の範囲と
したのは、プラスチック製シート材でなるヒンジ部をキ
ートップ及びフレーム部とともに一体成形した場合に
は、長期間の使用に対して、厚さｔが０.１［ｍｍ］未
満では、操作フィーリングは良好に確保できても十分な
耐久性が得られず、また、絶対的強度が不足する場合も
あり、一方、厚さｔが０.５［ｍｍ］を越えると、耐久
性は十分でも操作フィーリングが不良となるからであ
る。また、ヒンジ部の幅（幅の和）ｗを上記の範囲とし
たのは、長期間の使用に対して、幅ｗが２［ｍｍ］未満
では、操作フィーリングは良好に確保できても十分な耐
久性が得られず、一方、幅ｗが１０［ｍｍ］を越える
と、耐久性は十分でも操作フィーリングが不良となり、
また、キートップ幅を越える場合が生じるからである。
更に、ヒンジ部の厚さｔおよび幅（幅の和）ｗについ
て、７≦２０ｔ＋ｗ≦１２としたのは、７＞２０ｔ＋ｗ
の領域では、操作フィーリングは良好に確保できても十
分な耐久性が得られず、一方、２０ｔ＋ｗ＞１２の領域
では、耐久性は十分でも操作フィーリングが不良となる
からである。

【００１９】また、更に、本願の第７の発明は、上記第
１〜第６のいずれか一の発明において、上記各キートッ
プの押し下げ操作部と上記ヒンジ部への連結端部との間
には、上記押し下げ操作部よりも低く設定された所定長
さの低位部が設けられていることを特徴としたものであ
る。

【００２０】また、本願の第８の発明は、複数のキート
ップを備えたキーボードと、各キートップに対応して設
けられた電気接点と、該電気接点と上記キートップとの
間に配設された接点押し部材とを備え、上記キートップ
の押し下げ操作により上記接点押し部材を介して上記電
気接点が閉じられるようにしたキー入力装置であって、
上記キーボードに、上記第１〜第７のいずれか一の発明
に係る一体型キートップが用いられていることを特徴と
したものである。

【００２１】更に、本願の第９の発明は、コンピュータ
として、上記第８の発明に係るキー入力装置を備えたこ
とを特徴としたものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、本発明の実施の形態を、添付図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形
態１に係るコンピュータ１の一例を示す斜視図である。
この図に示すように、上記コンピュータ１は例えば携帯
用ノート型のもので、本体部の筺体２に対して蓋体４が
開閉可能に設けられ、上記本体部筺体２にキー入力装置
３が設けられる一方、蓋体４には例えば液晶パネルを備
えた表示部５が設けられている。上記キー入力装置３
は、図２から良く分かるように、補強板７とメンブレン
スイッチシート８とクリックラバー９と一体型キートッ
プ１０とを順に重ねて、例えば接着剤を用いて相互に固
定することにより一体的に形成されている。

【００２３】上記補強板７は、例えば金属製で、本体部
筺体２の上側に取り付けられ、キー入力装置３に加えら
れるキー操作力に対する補強作用をなすものである。本
実施の形態では、この補強板７として、例えば、厚さ
０.８［ｍｍ］のアルミニウム製の板材を用いた。ま
た、上記メンブレンスイッチシート８は、具体的には図
示しなかったが、従来から良く知られているものと同様
の断面構造を有するもので、上下２枚の電極シートの間
に、キートップ１１の下方に対応する部分を除いて電気
絶縁層でなるスペーサを介装したもので、キートップ１
１を押し下げ操作することにより、以下に述べるクリッ
クラバー９を介して、上側（可動側）の電極シートが補
強板７上に支持された下側（固定側）の電極シートに対
して押し付けられ、両電極の接点間が導通するようにな
っている。

【００２４】上記クリックラバー９は、キートップ１１
の下方（電気接点との間）に配設され、後でより詳しく
説明するように、キートップ１１が押し下げ操作された
際に、上記上側（可動側）の電極シートを下側（固定
側）の電極シートに対して押し付けて電気接点を閉成さ
せる接点押し部材をなすとともに、キートップ１１の押
し下げ操作に一種の節度感（クリック感）を付与するた
めのもので、その各凸状部分９ａ上に各キートップ１１
が位置する。また、上記一体型キートップ１０は、キー
入力操作に必要とされる文字，数字，記号等のキーシン
ボルに各々対応した操作キー（キートップ１１）が並べ
られたもので、本実施の形態では、後で詳しく説明する
ように、全てのキートップ１１がフレーム部分１２と共
に一体成形されたキートップ成形体として構成されてい
る。また、上記メンブレンシート８及びクリックラバー
９も、それぞれキートップ成形体１０と略同じ大きさ
で、それぞれが一体成形されている。なお、上記キート
ップ成形体１０の上側に、そのフレーム部分１２のみを
覆うカバーシートＳｃ（化粧シート）を重ねて配置する
ようにしても良い。

【００２５】図３および図４に示すように、各キートッ
プ１１は、平面視で例えば略矩形状に形成され、フレー
ム部１２にそれぞれ対応して形成された略矩形状の開口
部１３内に位置している。本実施の形態では、各キート
ップ１１は、その所定の１辺（図３の例では上辺）の両
端近傍が、所定の幅および厚さの略直線状に伸びるヒン
ジ部１５を介して上記フレーム部１２に対して連結され
ており、押し下げ操作されることにより、図５から良く
分かるように、上記ヒンジ部１５のフレーム部１２に対
する固定部１５ａを支点として下方に向かって回動し、
操作キーとしての屈曲動作を行うようになっている。な
お、このキー入力操作時、キートップ１１の回動動作
は、ヒンジ部１５が連結された一辺側の基部１１ｓの下
面がクリックラバー９に当て止められることによって規
制される。つまり、上記一辺側の基部１１ｓとクリック
ラバー９とでストッパ機構が形成されている。

【００２６】本実施の形態では、全てのキートップ１１
について、各キートップ１１とヒンジ部１５とフレーム
部１２とは、所定のプラスチック材料を用い一体物（キ
ートップ成形体１０）として成形されている。このプラ
スチック材料として、本実施の形態では、例えばＡＢＳ
（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂を用
いた。なお、上記クリックラバー９の材料としては、例
えば硬度（ショア硬さ）が５０度程度のシリコンゴムを
用いた。そして、このクリックラバー９と上記キートッ
プ成形体１０との接着（具体的にはキートップ成形体１
０のフレーム部１２の下面とクリックラバー９の上面と
の接着）には、例えば、両面粘着テープ（例えば、日東
電工株式会社製Ｎｏ.５３０２Ａ）を適用した。あるい
は、熱かしめによって組み立てることも可能である。

【００２７】上記キートップ成形体１０の樹脂材料を選
定するに際しては、物性的には、疲労強度（耐久性）が
高いこと、及び曲げ弾性率が比較的小さい（ヒンジ力が
小さい）ことを主な基準にして選定した。具体的には、
以下の物性値を基準として選定した。ａ）疲労限度（１０⁷回の繰り返しに対して）：１.５〜
２.０［ｋｇ／ｍｍ²］ｂ）曲げ弾性率：１００〜２００［ｋｇ／ｍｍ²］この二つの物性値を満足する樹脂材料としては、ＡＢＳ
樹脂以外に、ナイロン樹脂（特に、ナイロン・ＡＢＳの
アロイ、或いはナイロンにガラス繊維などの無機物を加
えたもの等），塩化ビニル樹脂（特に、ＡＢＳ樹脂やニ
トリルゴムなどをブレンドしたもの等）あるいはポリプ
ロピレン樹脂などが該当する。

【００２８】上記ＡＢＳ樹脂を材料として用いたキート
ップ成形体１０の成形方法・条件等の一例を以下に示
す。・キートップ成形体の主要寸法［ｍｍ］：縦×横×基本
厚さ＝１２０×２８０×３・ヒンジ部の断面（矩形断面）寸法［ｍｍ］：厚さｔ×
幅ｗ＝０.３×５（例１），０.４×４（例２），０.５
×４（例３）尚、上記幅ｗは、２つのヒンジ部１５の各幅ｗ１,ｗ２
の和である。・成形方法：射出成形（ホットランナとコールドランナ
を併用）・成形機：射出成形機（住友重機械株式会社製；型式番
号Ｐ１６５／７５）・樹脂温度：１８０℃ ・金型温度：６０℃ ・射出圧力：１２０ＭＰａ（例１），１００ＭＰａ（例
２），８５ＭＰａ（例３）

【００２９】上記のようにキートップ１１を押し下げて
キー入力操作した際には、キー入力操作に伴う一種の節
度感としてのクリック感が求められるが、このクリック
感は、キートップ１１の押し下げ操作の進行に伴って操
作荷重が増し、ある限界値に達すると、クリックラバー
９の凸部９ａを形成している側壁部分に座屈が生じるこ
とによって得られるものである。つまり、この側壁部分
の座屈現象により急に大きな撓みが生じて操作荷重が低
下するが、この急激な操作荷重の低下が操作フィーリン
グに一種の節度感としてのクリック感を与えるのであ
る。図６は、キートップ１１の押し下げ操作時における
クリック特性の一例を示すグラフで、曲線６ａはクリッ
クラバー９を下方に配置しない状態でキートップ１１の
みを単独で押し下げ操作した場合における操作力のスト
ロークに対する変化特性を、また、曲線６ｂはクリック
ラバー９のみを（つまりクリックラバー９の凸部９ａを
直接に）単独で押し下げ操作した場合における操作力の
ストロークに対する変化特性を、更に、曲線６ｃはクリ
ックラバー９を下方に配置した正規の状態（図４及び図
５参照）でキートップ１１を押し下げ操作した場合の総
合的な操作力のストロークに対する変化特性を、それぞ
れ表している。

【００３０】上記図６のグラフから良く分かるように、
クリックラバー９を用いない場合（曲線６ａ参照）に
は、キートップ１１の操作力は、ストロークの増加に伴
って高まるだけで、途中で一時的に低下することはな
い。したがって、この場合には、キー操作における節度
感としてのクリック感を得ることはできない。一方、ク
リックラバー９のみを単独で押し下げ操作した場合（曲
線６ｂ参照）には、操作力を増して行き、ストロークの
増加に伴って、一旦、操作力がピーク値（極大値：Ｃｂ
１）まで達すると、座屈現象により急に大きなストロー
クが生じて操作力が低下し、下限値Ｃｂ２まで低下する
と、再びストロークの増加に伴って操作力は上昇する。
したがって、この場合には、キー操作における節度感と
してのクリック感が生じることになる。尚、この場合、
クリック感の程度を表す指標であるクリック率Ｃ
_R（％）は、次の計算式(1)で算出される。・Ｃ_R［％］＝｛（Ｃｂ１−Ｃｂ２）／Ｃｂ１｝×１００…(1)

【００３１】このような、キートップ１１の押し下げ操
作における操作力の一時的な低下現象は、上述のよう
に、押し下げ操作の進行によってクリックラバー９の凸
部９ａを形成している側壁部分に座屈現象が生じること
によるものであり、クリックラバー９の形状・寸法およ
び材質等によって、異なったクリック特性を得ることが
できる。そして、クリックラバー９を下方に配置した正
規の状態（図４及び図５参照）でキートップ１１を押し
下げ操作した場合（曲線６ｃ参照）、その操作力は、キ
ートップ単独の場合（曲線６ａ）とクリックラバー単独
の場合（曲線６ｂ）とを加え合わせた総合的なものとな
るが、この総合的な操作力についても、押し下げ操作の
進行に伴う操作力の一時的な低下現象が明瞭に現れてお
り、クリックラバー単独の場合よりもクリック率は低く
なるが、明確なクリック感が得られた。本実施の形態で
は、より好ましくは、５０％以上のクリック率Ｃ_Rが得
られるようにし、また、このクリック感が生じた時点
で、クリックラバー９の凸部９ａの裏面側がメンブレン
スイッチシート８に押し付けられ（図５参照）、電気接
点が閉じられるように設定した。

【００３２】次に、上記ヒンジ部１５の縦断面の基本寸
法の決定方法について説明する。本実施の形態では、ヒ
ンジ部１５の厚さｔおよび幅ｗの最適範囲を定めるため
に、ヒンジ部１５の厚さｔおよび幅ｗについて寸法が異
なるキートップ１１のサンプルを種々作製し、これらサ
ンプルを各々クリックラバー９と組み合わせ、キートッ
プ１１としての操作フィーリング及び耐久性の試験を行
った。尚、上記幅ｗは２つのヒンジ部１５の各幅ｗ１,
ｗ２の和である（ｗ＝ｗ１＋ｗ２）。この試験に用いた
キートップ（サンプル）の材料・基本寸法およびクリッ
クラバーの特性を、以下に示す。・使用プラスチック材料：ＡＢＳ樹脂（成形条件は上述
の通りである。）・キートップの幅寸法：１２［ｍｍ］・クリックラバーの特性（ラバー単独で）：ピーク荷重（図６におけるＣｂ１値）＝５０［ｇ］，クリック率Ｃ_R＝７０％

【００３３】また、耐久性試験の試験条件等を、以下に
示す。・試験装置：キーボード耐久性試験装置（アイコーエン
ジニアリング社製；型式番号ＲＡ５００）・試験荷重：３５０［ｇ］・試験速度：２回／秒・試験ストローク：１０［ｍｍ］（最大）・圧子：先端の曲率半径Ｒ＝１０［ｍｍ］；材料：デル
リン・判定基準：キートップ操作時のスイッチ機能の不良ま
たは外観に異常が認められた時に、耐久性寿命が来たと
判定する。そして、１０００万回の繰り返し荷重を加え
ても、何らの異常も認められなかった場合に合格とし
た。

【００３４】更に、操作フィーリングについては、キー
トップの押し下げ操作に必要な力が大きく、操作感が重
たく感じられた場合に、フィーリング不良と判定した。
また、この操作フィーリング試験において不良と判定し
た場合、並びに耐久性試験において寿命が来たと判定し
た場合および耐久性試験で合格判定した場合には、それ
ぞれ当該サンプルについて、クリック率Ｃ_Rを測定し
た。

【００３５】試験結果を図７のグラフに示す。この図７
において、符号Ｇは、１０００万回（１０⁷回）の耐久
性試験で合格であり、しかも、操作フィーリングも良好
であったものを示す。この場合、クリック率Ｃ_Rは５０
％以上であった。また、符号Ｂ１は、耐久性試験では合
格であるが、操作フィーリングが不良となったものを示
す。この場合、クリック率Ｃ_Rは５０％未満であった。
更に、符号Ｂ２は、操作フィーリングは良好であった
（この場合、クリック率Ｃ_Rは５０％以上であった）
が、耐久性試験で異常が認められたものを示している。

【００３６】図７のグラフから、ヒンジ部１５の厚さｔ
については、０.２５［ｍｍ］未満では、操作フィーリ
ングは良好でクリック率Ｃ_Rも５０％以上を確保できた
が、十分な耐久性は得られなかった。この場合、ヒンジ
厚さが薄いので成形性が悪く、また、支障なく成形でき
たとしても絶対的な強度が不足することに起因して、早
期の寿命を来したものも含まれている。一方、厚さｔが
０.６［ｍｍ］を越える場合には、耐久性は十分である
が、操作フィーリングが不良となる。また、ヒンジ部１
５の幅ｗについては、２［ｍｍ］未満では、操作フィー
リングは良好でクリック率Ｃ_Rも５０％以上を確保でき
たが、十分な耐久性は得られなかった。一方、幅ｗが１
０［ｍｍ］を越える場合には、耐久性は十分であるが、
操作フィーリングが不良となる。したがって、ヒンジ部
１５の厚さｔおよび幅ｗとしては、０.２５≦ｔ≦０.
６、かつ２≦ｗ≦１０の範囲内で設定する必要がある。

【００３７】しかも、上記の範囲内でも、厚さｔと幅ｗ
の寸法の組み合わせによっては、操作フィーリングと耐
久性の両方について、良好な結果を得ることはできなか
った。すなわち、厚さｔと幅ｗの両寸法の組み合わせ
が、図７における直線７ａと直線７ｂの間の領域にある
場合にのみ、操作フィーリングと耐久性の両方について
良好な結果が得られた。直線７ｂの上側の領域では、耐
久性は十分であるが、操作フィーリングが不良となる。
また、直線７ａの下側の領域では、操作フィーリングは
良好でクリック率Ｃ_Rも５０％以上を確保できたが、十
分な耐久性は得られなかった。直線７ａおよび直線７ｂ
は、それぞれ以下の式(2),(3)で現すことができる。・直線７ａ：ｗ＋２０ｔ−８＝０…(2) ・直線７ｂ：ｗ＋２０ｔ−１４＝０…(3)

【００３８】したがって、操作フィーリングと耐久性の
両方について良好な結果を得るためには、以下の条件を
全て満たすように、ヒンジ部１５の厚さｔおよび幅ｗを
設定すれば良いことが分かった。これは、図７において
斜線を付して示した領域に該当する。そして、本実施の
形態１では、かかる条件に基づいてヒンジ部１５の寸法
設定を行った。・厚さｔ［ｍｍ］の範囲：０.２５≦ｔ≦０.６…(4) ・幅ｗ［ｍｍ］の範囲：２≦ｗ≦１０…(5) ・厚さｔと幅ｗの両寸法の組み合わせ：８≦２０ｔ＋ｗ≦１４…(6) そして、本実施の形態１では、かかる条件に基づいてヒ
ンジ部１５の寸法設定を行った。

【００３９】また、キートップ成形体１０の材料を、上
記ＡＢＳ樹脂以外で、前述の材料選定の基準物性値（疲
労限度：１.５〜２.０［ｋｇ／ｍｍ²］；曲げ弾性率：
１００〜２００［ｋｇ／ｍｍ²］）を満足する樹脂材
料、つまり、ナイロン樹脂（特に、ナイロン・ＡＢＳの
アロイ、或いはナイロンにガラス繊維などの無機物を加
えたもの等），塩化ビニル樹脂（特に、ＡＢＳ樹脂やニ
トリルゴムなどをブレンドしたもの等）及びポリプロピ
レン樹脂を用いて成形し、上記と同様の操作フィーリン
グ及び耐久性の試験を行ったが、いずれの材料について
も、上記ＡＢＳ樹脂の場合と同様の傾向を示し、ほぼ同
一の数値範囲を示した。更に、他の樹脂材料として、例
えば、ポリカーボネート樹脂，アクリル樹脂，ポリエチ
レン樹脂についても、上記ＡＢＳ樹脂の場合と同様の傾
向を示した。また更に、例えば所謂スペースキーなど大
型のキーの場合を想定し、キートップ１１の幅を４０
［ｍｍ］に変更して上記と同様の操作フィーリング及び
耐久性の試験を行ったが、上述のキートップ幅１２［ｍ
ｍ］の場合と同様の傾向を示し、数値範囲についても同
様の結果が得られた。

【００４０】以上のようにしてヒンジ部１５の厚さｔお
よび幅ｗが設定されたキートップ成形体１０を用いて上
記キー入力装置３を組み立てた（図２参照）。これによ
り、組立が比較的容易で、しかも、ヒンジ部の強度，耐
久性，操作性その他の必要条件について最適設計された
ヒンジ式の薄型化されたキー入力装置を得ることができ
た。また、このキー入力装置３を用いて上記携帯用のコ
ンピュータ１を組み立てた（図１参照）。これにより、
コンピュータとしてのより一層の薄型化を図ることがで
きた。

【００４１】以上、説明したように、本実施の形態によ
れば、各キートップ１１が上記ヒンジ部１５を介して周
囲のフレーム部１２に対し回動可能に連結されているの
で、従来のガイド機構やパンタグラフ機構を利用したも
のに比して、キートップ１１の下方（つまり電気接点と
の間）をコンパクト化することができ、キー入力装置３
のより一層の薄型化を図ることが可能になる。この場合
において、上記ヒンジ部１５はキートップ１１の所定の
１辺の両端近傍に設けられているので、キー入力の操作
力がキートップ１１の中央部を外れてヒンジ幅方向の端
部に作用した際（いわゆる片押し時）でも、ヒンジ部１
５のねじれ変形により他端側が浮き上がることを抑制で
き、電気接点が閉成しにくくなることを防止できる。す
なわち、キートップの所定の一辺における中央部にヒン
ジ部を設けた場合に比べて、操作力の作用位置のバラツ
キに対するスイッチ作動の確実性を高めることができ
る。また、ヒンジ部１５はキートップ１１の所定の１辺
の両端近傍のみに設けられているので、上記１辺の全幅
にわたってヒンジ部を設ける場合に比べて、キー入力操
作力の増大を招くことなくヒンジ部を厚肉に設定するこ
とができ、ヒンジ部の強度（絶対的強度）を高めること
が可能になり、通常想定されていない横方向あるいは斜
め方向などからのキー操作力の作用に対して、ヒンジ部
１５の破損を有効に防止できる。また、成形性も向上す
る。更に、複数のキートップ１１について、キートップ
１１とヒンジ部１５とフレーム部１２とがプラスチック
材料を用いて一体成形されているので、別体で形成され
たキートップとその周囲のフレーム部分とをヒンジで連
結して組み立てる場合のように、製造および組立に多大
の工数・手間が掛かることがなく、キー入力装置３への
組付も容易で、製造コストも低減できるのである。

【００４２】また、特に、上記ヒンジ部１５が、その厚
さｔ（ｍｍ）および幅の和ｗ（ｍｍ）について、０.２
５≦ｔ≦０.６、かつ２≦ｗ≦１０の範囲において、８
≦２０ｔ＋ｗ≦１４を満たすように設定したので、ヒン
ジ部１５をキートップ１１及びフレーム部１２とともに
プラスチックで一体成形した場合について、キー入力操
作における操作性を良好に維持した上で、長期間使用し
た際の耐久性（疲労強度）を確保することができる。

【００４３】更に、上記キートップ成形体１０をキー入
力装置３を組み込むようにしたので、組立が比較的容易
で、しかも、ヒンジ部の強度，耐久性，操作性その他の
必要条件について最適設計されたヒンジ式の薄型化され
たキー入力装置を得ることができる。また、このキー入
力装置３を用いて上記携帯用のコンピュータ１を組み立
てるようにしたので、コンピュータとしてのより一層の
薄型化を図ることが可能になる。

【００４４】実施の形態２．次に、本発明の実施の形態
２について説明する。尚、以下の説明において、上記実
施の形態１における場合と同じものには同一の符号を付
し、それ以上の説明は省略する。本実施の形態では、図
８および図９に示すように、キートップ２１の所定の１
辺（図８における上辺）の両端近傍に連結された各ヒン
ジ部２５は、キートップ２１及びその周囲のフレーム部
２２とは、もともと別体で形成されたものである。本実
施の形態では、このヒンジ部２５の材料として、金属製
のシート材、例えば、ＪＩＳＣ５２１０に規定される
リン青銅のシート材を用いた。

【００４５】そして、所定厚さおよび幅に設定されたリ
ン青銅のシート材を、成形型内の所定の部位にセットし
た上で、例えばＡＢＳ樹脂を用いて所謂インサート成形
を行い、キートップ２１とヒンジ部２５とフレーム部２
２とを一体成形した。なお、ヒンジ部２１に用いるイン
サート材（リン青銅のシート材）の一端側の端部近傍に
は、所定直径の穴部２５ｈが設けられており、この穴部
２５ｈが、成形状態でキートップ２１の上記１辺側の基
部２１ｓの裏面に位置するように、成形型内でセットさ
れる。これにより、ヒンジ部２５は、一端が上記１辺側
の基部２１ｓの裏面において上記穴部２５ｈを貫通する
突起部２１ｂで固定される一方、他端がフレーム部２２
内に差し込まれた状態で、キートップ２１とフレーム部
２２とを連結する。

【００４６】次に、上記ヒンジ部２５の縦断面の基本寸
法の決定方法について説明する。本実施の形態では、ヒ
ンジ部２５の厚さｔおよび幅ｗ（ｗ＝ｗ１＋ｗ２）の最
適範囲を定めるために、ヒンジ部２５の厚さｔおよび幅
ｗを種々変更して、実施の形態１の場合と同様の操作フ
ィーリング及び耐久性の試験を行った。この試験に用い
たキートップ（サンプル）の材料・基本寸法およびクリ
ックラバーの特性、並びに操作フィーリング及び耐久性
の試験の試験装置・条件・判定方法などは、いずれも実
施の形態１の場合と同様とした。

【００４７】試験結果を図１０のグラフに示す。この図
１０における符号Ｇ，Ｂ１及びＢ２は、それぞれ実施の
形態１の場合と同様の結果を示すものである。図１０の
グラフから、ヒンジ部２５の厚さｔについては、０.１
［ｍｍ］未満では、操作フィーリングは良好でクリック
率Ｃ_Rも５０％以上を確保できたが、十分な耐久性は得
られなかった。一方、厚さｔが０.２５［ｍｍ］を越え
る場合には、耐久性は十分であるが、操作フィーリング
が不良となる。また、ヒンジ部２５の幅ｗについては、
１［ｍｍ］未満では、ヒンジ幅として狭すぎて強度確保
が難しく、また、ヒンジ部として取り扱い性が極めて悪
くなる。なお、この下限値では、厚さｔが所定範囲であ
れば良好な結果を示した。一方、幅ｗが６［ｍｍ］を越
える場合には、耐久性は十分であるが、操作フィーリン
グが不良となる。したがって、ヒンジ部２５の厚さｔお
よび幅ｗとしては、０.１≦ｔ≦０.２５、かつ１≦ｗ≦
６の範囲内で設定する必要がある。

【００４８】しかも、上記の範囲内でも、厚さｔと幅ｗ
の寸法の組み合わせによっては、操作フィーリングと耐
久性の両方について、良好な結果を得ることはできなか
った。すなわち、厚さｔと幅ｗの両寸法の組み合わせ
が、図１０における直線１０ａと直線１０ｂの間の領域
にある場合にのみ、操作フィーリングと耐久性の両方に
ついて良好な結果が得られた。直線１０ｂの上側の領域
では、耐久性は十分であるが、操作フィーリングが不良
となる。また、直線１０ａの下側の領域では、操作フィ
ーリングは良好でクリック率Ｃ_Rも５０％以上を確保で
きたが、十分な耐久性は得られなかった。直線１０ａお
よび直線１０ｂは、それぞれ以下の式(7),(8)で現すこ
とができる。・直線１０ａ：ｗ＋２０ｔ−４＝０…(7) ・直線１０ｂ：ｗ＋２０ｔ−８＝０…(8)

【００４９】したがって、操作フィーリングと耐久性の
両方について良好な結果を得るためには、以下の条件を
全て満たすように、ヒンジ部２５の厚さｔおよび幅ｗを
設定すれば良いことが分かった。これは、図１０におい
て斜線を付して示した領域に該当する。そして、本実施
の形態２では、かかる条件に基づいてヒンジ部２５の寸
法設定を行った。・厚さｔ［ｍｍ］の範囲：０.１≦ｔ≦０.２５…(9) ・幅ｗ［ｍｍ］の範囲：１≦ｗ≦６…(10) ・厚さｔと幅ｗの両寸法の組み合わせ：４≦２０ｔ＋ｗ≦８…(11)

【００５０】また、ヒンジ部２５の材料を、上記リン青
銅以外の、例えば、ＪＩＳＧ４８０１に規定するバネ
鋼あるいはＪＩＳＧ４３０７に規定するステンレス鋼
（例えばＳＵＳ３０４）などの他の金属製のシート材に
種々変えて、上記と同様の操作フィーリング及び耐久性
の試験を行ったが、いずれの材料についても、上記リン
青銅の場合と同様の傾向を示した。更に、例えば所謂ス
ペースキーなど大型のキーの場合を想定し、キートップ
１１の幅を４０［ｍｍ］に変更して上記と同様の操作フ
ィーリング及び耐久性の試験を行ったが、上述のキート
ップ幅１２［ｍｍ］の場合と同様の傾向を示し、数値範
囲についても同様の結果が得られた。

【００５１】以上、説明したように、本実施の形態によ
れば、キー入力装置３のより一層の薄型化や操作力の作
用位置のバラツキに対するスイッチ作動の確実性の向上
について、また、キートップ成形体をキー入力装置３に
組み込むこと、及びそのキー入力装置３を備えたコンピ
ュータ１を組み立てることについて、上記実施の形態１
と同様の効果を奏することができる。しかも、この場
合、ヒンジ部２５を金属製のシート材で形成したので、
キートップ２１や周囲のフレーム部２２に比べて機械的
・物理的特性の優れた材料をヒンジ部２５に用いること
ができ、これら全てを同じ材料で成形する場合に比べ
て、ヒンジ部２５の強度（絶対的強度）および耐久性
（疲労強度）を高めることができる。一方、ヒンジ部２
５はキートップ２１の所定の１辺の両端近傍のみに設け
られているので、上記１辺の全幅にわたってヒンジ部を
設ける場合に比べて、キー入力操作力の増大を招くこと
なくヒンジ部２５を厚肉に設定することができ、ヒンジ
部２５の強度（絶対的強度）を高めることが可能にな
り、通常想定されていない横方向あるいは斜め方向など
からのキー操作力の作用に対して、ヒンジ部２５の破損
を有効に防止できる。また、製造時、ヒンジ部２５（金
属製のシート材）をキートップ２１とフレーム部２２の
間に装着する際の取り扱い性も向上する。更に、複数の
キートップ２１について、キートップ２１とヒンジ部２
５とフレーム部２２とが一体的に成形されているので、
別体で形成されたキートップとその周囲のフレーム部分
とをヒンジで連結して組み立てる場合のように、製造お
よび組立に多大の工数・手間が掛かることがなく、キー
入力装置３への組付も容易で、製造コストも低減でき
る。

【００５２】また、特に、上記ヒンジ部２５が金属製の
シート材でなり、その厚さｔ（ｍｍ）および幅の和ｗ
（ｍｍ）について、０.１≦ｔ≦０.２５、かつ１≦ｗ≦
６の範囲において、４≦２０ｔ＋ｗ≦８を満たすように
設定されているので、金属製シート材でなるヒンジ部２
５をキートップ２１及びフレーム部２２とともに一体成
形した場合について、キー入力操作における操作性を良
好に維持した上で、長期間使用した際の耐久性（疲労強
度）を確保することができる。

【００５３】実施の形態３．次に、本発明の実施の形態
３について説明する。本実施の形態では、図１１および
図１２に示すように、キートップ３１の所定の１辺（図
１１における上辺）の両端近傍に連結された各ヒンジ部
３５は、実施の形態２の場合と同じく、キートップ３１
及びその周囲のフレーム部３２とは、もともと別体で形
成されたものであるが、本実施の形態では、このヒンジ
部３５の材料として、プラスチック製のシート材、例え
ば、ＰＥＴ樹脂製のシート材を用いた。

【００５４】そして、所定厚さおよび幅に設定されたＰ
ＥＴ樹脂のシート材を、成形型内の所定の部位にセット
した上で、例えばＡＢＳ樹脂を用いて所謂インサート成
形を行い、キートップ３１とヒンジ部３５とフレーム部
３２とを一体成形した。なお、ヒンジ部３１に用いるイ
ンサート材（ＰＥＴ樹脂製のシート材）の一端側の端部
近傍には、実施の形態２における場合と同様に、所定直
径の穴部３５ｈが設けられており、この穴部３５ｈが、
成形状態でキートップ３１の上記１辺側の基部３１ｓの
裏面に位置するように、成形型内でセットされる。これ
により、ヒンジ部３５は、一端が上記１辺側の基部３１
ｓの裏面において上記穴部３５ｈを貫通する突起部３１
ｂで固定される一方、他端がフレーム部３２内に差し込
まれた状態で、キートップ３１とフレーム部３２とを連
結する。

【００５５】次に、上記ヒンジ部３５の縦断面の基本寸
法の決定方法について説明する。本実施の形態において
も、上記実施の形態１及び２と同様の試験を行い、同様
の方法で、ヒンジ部３５の厚さｔおよび幅ｗ（ｗ＝ｗ１
＋ｗ２）の最適範囲を定めるようにした。試験結果を図
１３のグラフに示す。この図１３における符号Ｇ，Ｂ１
及びＢ２は、それぞれ実施の形態１及び２の場合と同様
の結果を示すものである。図１３のグラフから、ヒンジ
部３５の厚さｔについては、０.１［ｍｍ］未満では、
操作フィーリングは良好でクリック率Ｃ_Rも５０％以上
を確保できたが、十分な耐久性は得られなかった。この
場合、ヒンジ厚さが特に薄いので（０.０５［ｍ
ｍ］）、絶対的な強度が不足することに起因して、早期
の寿命を来したものも含まれている。一方、厚さｔが
０.５［ｍｍ］を越える場合には、耐久性は十分である
が、操作フィーリングが不良となる。また、ヒンジ部３
５の幅ｗについては、２［ｍｍ］未満では、操作フィー
リングは良好でクリック率Ｃ_Rも５０％以上を確保でき
たが、十分な耐久性は得られなかった。一方、幅ｗが１
０［ｍｍ］を越えると、耐久性は十分でも操作フィーリ
ングが不良となる。したがって、ヒンジ部３５の厚さｔ
および幅ｗとしては、０.１≦ｔ≦０.５、かつ２≦ｗ≦
１０の範囲内で設定する必要がある。

【００５６】しかも、上記の範囲内でも、厚さｔと幅ｗ
の寸法の組み合わせによっては、操作フィーリングと耐
久性の両方について、良好な結果を得ることはできなか
った。すなわち、厚さｔと幅ｗの両寸法の組み合わせ
が、図１３における直線１３ａと直線１３ｂの間の領域
にある場合にのみ、操作フィーリングと耐久性の両方に
ついて良好な結果が得られた。直線１３ｂの上側の領域
では、耐久性は十分であるが、操作フィーリングが不良
となる。また、直線１３ａの下側の領域では、操作フィ
ーリングは良好でクリック率Ｃ_Rも５０％以上を確保で
きたが、十分な耐久性は得られなかった。直線１３ａお
よび直線１３ｂは、それぞれ以下の式(12),(13)で現す
ことができる。・直線１３ａ：ｗ＋２０ｔ−７＝０…(12) ・直線１３ｂ：ｗ＋２０ｔ−１２＝０…(13)

【００５７】したがって、操作フィーリングと耐久性の
両方について良好な結果を得るためには、以下の条件を
全て満たすように、ヒンジ部３５の厚さｔおよび幅ｗを
設定すれば良いことが分かった。これは、図１０におい
て斜線を付して示した領域に該当する。そして、本実施
の形態２では、かかる条件に基づいてヒンジ部２５の寸
法設定を行った。・厚さｔ［ｍｍ］の範囲：０.１≦ｔ≦０.５…(14) ・幅ｗ［ｍｍ］の範囲：２≦ｗ≦１０…(15) ・厚さｔと幅ｗの両寸法の組み合わせ：７≦２０ｔ＋ｗ≦１２…(16)

【００５８】また、ヒンジ部３５の材料を、上記ＰＥＴ
樹脂以外のシート材として、例えばポリカーボネート樹
脂のシート材に変えて、上記と同様の操作フィーリング
及び耐久性の試験を行ったが、上記ＰＥＴ樹脂の場合と
ほぼ同様の傾向を示した。上記ヒンジ部３５の材料とし
ては、キートップ３１及びフレーム部３２の成形材料
（母材）との組み合わせにおいて、この母材よりも溶融
温度あるいは成形可能温度が高い樹脂材料であれば用い
ることが可能である。更に、例えば所謂スペースキーな
ど大型のキーの場合を想定し、キートップ１１の幅を４
０［ｍｍ］に変更して上記と同様の操作フィーリング及
び耐久性の試験を行ったが、上述のキートップ幅１２
［ｍｍ］の場合と同様の傾向を示し、数値範囲について
も同様の結果が得られた。

【００５９】以上、説明したように、本実施の形態によ
れば、ヒンジ部３５に用いる材料が異なる点を除いて
は、上記実施の形態２と同様であり、基本的は同様の効
果を奏することができる。特に、上記ヒンジ部３５がプ
ラスチック製のシート材でなり、その厚さｔ（ｍｍ）お
よび幅の和ｗ（ｍｍ）について、０.１≦ｔ≦０.５、か
つ２≦ｗ≦１０の範囲において、７≦２０ｔ＋ｗ≦１２
を満たすように設定されているので、プラスチック製シ
ート材でなるヒンジ部３５をキートップ３１及びフレー
ム部３２とともに一体成形した場合について、キー入力
操作における操作性を良好に維持した上で、長期間使用
した際の耐久性（疲労強度）を確保することができる。

【００６０】実施の形態４．次に、本発明の実施の形態
４について説明する。この実施の形態４は、上記実施の
形態２または３の変形例を示すものである。すなわち、
ヒンジ部を金属製またはプラスチック製のシート材で形
成してインサート成形により、キートップ及びフレーム
部と一体成形する場合、図１４および図１５に示すよう
に、シート材４０をヒンジ部４５だけでなく、キートッ
プ４１及びフレーム部４２まで延長して形成し、このよ
うなシート材４０を成形型内に位置決めセットし、イン
サート成形するものである。この場合、フレーム部４２
は、内部により強度の高い芯材を有して補強されること
となる。また、フレーム部４２側とヒンジ部４５との連
結強度およびヒンジ部４５の支持強度も向上する。更
に、キートップ４１側についても、シート材４０がキー
トップ４１の略中央部まで延長され、４箇所の突起部４
１ｂで固定されているので、キートップ４１側とヒンジ
部４５との連結強度および支持強度が高められる。

【００６１】実施の形態５．次に、本発明の実施の形態
５について説明する。本実施の形態では、図１６および
図１７に示すように、上記各キートップ５１の押し下げ
操作部５１ａとヒンジ部５５への連結端部５１ｂとの間
には、上記押し下げ操作部５１ａよりも低く設定された
所定長さの低位部５１ｃが設けられている。この低位部
５１ｃの長さＬｃは、より好ましくは、ヒンジ部５５の
長さＬｈの１／２以上となるように設定されている。

【００６２】このように、本実施の形態では、上記キー
トップ５１の押し下げ操作部５１ａとヒンジ部５５への
連結端部５１ｂとの間に、押し下げ操作部５１ａよりも
低く設定された所定長さの低位部５１ｃが設けられてい
るので、キートップ５１を押し下げてキー入力操作を行
う際、この低位部５１ｃには操作力が作用しにくくなる
関係上、操作力の作用点を上記ヒンジ部５５への連結端
部５１ｂから遠ざけることができる。この結果、操作力
の作用点が押し下げ操作部５１ａの略中央からヒンジ部
５５側へ外れることに起因して、電気接点を閉成させる
に要する操作力が増大すること、並びにこれに伴う操作
性の悪化およびヒンジ部への過大な応力の作用を有効に
防止することができるのである。

【００６３】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、本願の請求項１の発明に
よれば、各キートップが上記ヒンジ部を介して周囲のフ
レーム部に対し回動可能に連結されているので、従来の
ガイド機構やパンタグラフ機構を利用したものに比し
て、キートップの下方（つまり電気接点との間）をコン
パクト化することができ、キー入力装置のより一層の薄
型化を図ることが可能になる。この場合において、上記
ヒンジ部はキートップの所定の１辺の両端近傍に設けら
れているので、キー入力の操作力がキートップの中央部
を外れてヒンジ幅方向の端部に作用した際（いわゆる片
押し時）でも、ヒンジ部のねじれ変形により他端側が浮
き上がることを抑制でき、電気接点が閉成しにくくなる
ことを防止できる。すなわち、キートップの所定の一辺
における中央部にヒンジ部を設けた場合に比べて、操作
力の作用位置のバラツキに対するスイッチ作動の確実性
を高めることができる。また、ヒンジ部はキートップの
所定の１辺の両端近傍のみに設けられているので、上記
１辺の全幅にわたってヒンジ部を設ける場合に比べて、
キー入力操作力の増大を招くことなくヒンジ部を厚肉に
設定することができ、ヒンジ部の強度（絶対的強度）を
高めることが可能になり、通常想定されていない横方向
あるいは斜め方向などからのキー操作力の作用に対し
て、ヒンジ部の破損を有効に防止できる。また、キート
ップを樹脂で一体成形する場合には成形性も向上する。

【００６５】また、本願の請求項２の発明によれば、基
本的には、上記請求項１の発明と同様の効果を奏するこ
とができ、特に、複数のキートップについて、キートッ
プとヒンジ部とフレーム部とがプラスチック材料を用い
て一体成形されているので、別体で形成されたキートッ
プとその周囲のフレーム部分とをヒンジで連結して組み
立てる場合のように、製造および組立に多大の工数・手
間が掛かることがなく、キー入力装置への組付も容易
で、製造コストも低減できる。

【００６６】更に、本願の請求項３の発明によれば、基
本的には、上記請求項２の発明と同様の効果を奏するこ
とができる。特に、上記ヒンジ部が、その厚さｔ（ｍ
ｍ）および幅の和ｗ（ｍｍ）について、０.２５≦ｔ≦
０.６、かつ２≦ｗ≦１０の範囲において、８≦２０ｔ
＋ｗ≦１４を満たすように設定したので、ヒンジ部をキ
ートップ及びフレーム部とともにプラスチックで一体成
形した場合について、キー入力操作における操作性を良
好に維持した上で、長期間使用した際の耐久性（疲労強
度）を確保することができる。

【００６７】また、本願の請求項４の発明によれば、基
本的には、上記請求項１の発明と同様の効果を奏するこ
とができ、特に、ヒンジ部を金属製またはプラスチック
製のシート材で形成したので、キートップや周囲のフレ
ーム部に比べて機械的・物理的特性の優れた材料をヒン
ジ部に用いることができ、これら全てを同じ材料で成形
する場合に比べて、ヒンジ部の強度（絶対的強度）およ
び耐久性（疲労強度）を高めることができる。この場合
において、ヒンジ部はキートップの所定の１辺の両端近
傍のみに設けられているので、上記１辺の全幅にわたっ
てヒンジ部を設ける場合に比べて、キー入力操作力の増
大を招くことなくヒンジ部を厚肉に設定することがで
き、ヒンジ部の強度（絶対的強度）を高めることが可能
になり、通常想定されていない横方向あるいは斜め方向
などからのキー操作力の作用に対して、ヒンジ部の破損
を有効に防止できる上、製造時、ヒンジ部（金属製また
はプラスチック製のシート材）をキートップとフレーム
部の間に装着する際の取り扱い性も向上する。

【００６８】また、更に、本願の請求項５の発明によれ
ば、基本的には、上記請求項４の発明と同様の効果を奏
することができる。特に、上記ヒンジ部が金属製のシー
ト材でなり、その厚さｔ（ｍｍ）および幅の和ｗ（ｍ
ｍ）について、０.１≦ｔ≦０.２５、かつ１≦ｗ≦６の
範囲において、４≦２０ｔ＋ｗ≦８を満たすように設定
されているので、金属製シート材でなるヒンジ部をキー
トップ及びフレーム部と一体的に形成した場合につい
て、キー入力操作における操作性を良好に維持した上
で、長期間使用した際の耐久性（疲労強度）を確保する
ことができる。

【００６９】また、更に、本願の請求項６の発明によれ
ば、基本的には、上記請求項４の発明と同様の効果を奏
することができる。特に、上記ヒンジ部がプラスチック
製のシート材でなり、その厚さｔ（ｍｍ）および幅の和
ｗ（ｍｍ）について、０.１≦ｔ≦０.５、かつ２≦ｗ≦
１０の範囲において、７≦２０ｔ＋ｗ≦１２を満たすよ
うに設定されているので、プラスチック製シート材でな
るヒンジ部をキートップ及びフレーム部と一体的に形成
した場合について、キー入力操作における操作性を良好
に維持した上で、長期間使用した際の耐久性（疲労強
度）を確保することができる。

【００７０】また、更に、本願の請求項７の発明によれ
ば、基本的には、上記請求項１〜請求項６の発明のいず
れか一と同様の効果を奏することができる。しかも、そ
の上、上記各キートップの押し下げ操作部と上記ヒンジ
部への連結端部との間には、上記押し下げ操作部よりも
低く設定された所定長さの低位部が設けられているの
で、キートップを押し下げてキー入力操作を行う際、こ
の低位部には操作力が作用しにくくなる関係上、操作力
の作用点を上記ヒンジ部への連結端部から遠ざけること
ができる。これにより、電気接点を閉成させるに要する
操作力の増大、並びにこれに伴う操作性の悪化およびヒ
ンジ部への過大な応力の作用を有効に防止することがで
きる。

【００７１】また、本願の請求項８の発明によれば、キ
ー入力装置に組み込まれる一体型キートップについて、
上記請求項１〜請求項７の発明のいずれか一と同様の効
果を奏することができ、その上で、キー入力装置とし
て、組立が比較的容易で、しかも、ヒンジ部の強度，耐
久性，操作性その他の必要条件について最適設計された
ヒンジ式の薄型化されたキー入力装置を得ることが可能
になる。

【００７２】更に、本願の第９の発明によれば、コンピ
ュータに組み込まれるキー入力装置について、上記請求
項８の発明と同様の効果を奏することができ、その上
で、コンピュータとしてのより一層の薄型化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るコンピュータの
一例を示す斜視図である。

【図２】上記実施の形態１に係るコンピュータのキー
入力装置の構成を示す分解斜視図である。

【図３】実施の形態１に係るキートップの平面説明図
である。

【図４】図３のIV−IV線に沿った縦断面説明図であ
る。

【図５】実施の形態１に係るキートップの押し下げ操
作状態を示す縦断面説明図である。

【図６】実施の形態１に係るキートップの押し下げ操
作時におけるクリック特性の一例を示すグラフである。

【図７】実施の形態１に係るキートップのヒンジ部の
厚さおよび幅の最適範囲を示すグラフである。

【図８】本発明の実施の形態２に係るキートップの平
面説明図である。

【図９】図８のIX−IX線に沿った縦断面説明図であ
る。

【図１０】実施の形態２に係るキートップのヒンジ部
の厚さおよび幅の最適範囲を示すグラフである。

【図１１】本発明の実施の形態３に係るキートップの
平面説明図である。

【図１２】図１１のXII−XII線に沿った縦断面説明図
である。

【図１３】実施の形態３に係るキートップのヒンジ部
の厚さおよび幅の最適範囲を示すグラフである。

【図１４】本発明の実施の形態４に係るキートップの
平面説明図である。

【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った縦断面説明
図である。

【図１６】本発明の実施の形態５に係るキートップの
平面説明図である。

【図１７】図１６のＸVII−ＸVII線に沿った縦断面説
明図である。

【符号の説明】

１コンピュータ、３キー入力装置、９クリックラ
バー（接点押し部材）、１０キートップ成形体（一体
型キートップ）、１１、２１、３１、４１、５１キー
トップ、１２、２２、３２、４２、５２フレーム部、
１５、２５、３５、４５、５５ヒンジ部、４０シー
ト材、５１ａ押し下げ操作部、５１ｂヒンジ部への連
結端部、５１ｃ低位部、ｔヒンジ部の厚さ、ｗ，ｗ
１，ｗ２ヒンジ部の幅。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のキートップがその周囲のフレーム
部分に対して一体的に形成されてなる一体型キートップ
であって、各キートップの所定の１辺の両端近傍が、所定の幅およ
び厚さの略直線状に伸びるヒンジ部をそれぞれ介して、
上記フレーム部に対し変位可能に連結され、上記キート
ップとヒンジ部とフレーム部とが一体的に形成されてい
ることを特徴とする一体型キートップ。
【請求項２】上記キートップとヒンジ部とフレーム部
とがプラスチック材料を用いて一体成形されていること
を特徴とする請求項１記載の一体型キートップ。
【請求項３】上記ヒンジ部が、その厚さｔ（ｍｍ）お
よび幅の和ｗ（ｍｍ）について、０.２５≦ｔ≦０.６、
かつ２≦ｗ≦１０の範囲において、８≦２０ｔ＋ｗ≦１
４を満たすように設定されていることを特徴とする請求
項２記載の一体型キートップ。
【請求項４】上記ヒンジ部が、金属製またはプラスチ
ック製のシート材でなることを特徴とする請求項１記載
の一体型キートップ。
【請求項５】上記ヒンジ部が金属製のシート材でな
り、その厚さｔ（ｍｍ）および幅の和ｗ（ｍｍ）につい
て、０.１≦ｔ≦０.２５、かつ１≦ｗ≦６の範囲におい
て、４≦２０ｔ＋ｗ≦８を満たすように設定されている
ことを特徴とする請求項４記載の一体型キートップ。
【請求項６】上記ヒンジ部がプラスチック製のシート
材でなり、その厚さｔ（ｍｍ）および幅の和ｗ（ｍｍ）
について、０.１≦ｔ≦０.５、かつ２≦ｗ≦１０の範囲
において、７≦２０ｔ＋ｗ≦１２を満たすように設定さ
れていることを特徴とする請求項４記載の一体型キート
ップ。
【請求項７】上記各キートップの押し下げ操作部と上
記ヒンジ部への連結端部との間には、上記押し下げ操作
部よりも低く設定された所定長さの低位部が設けられて
いることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一
に記載の一体型キートップ。
【請求項８】複数のキートップを備えたキーボード
と、各キートップに対応して設けられた電気接点と、該
電気接点と上記キートップとの間に配設された接点押し
部材とを備え、上記キートップの押し下げ操作により上
記接点押し部材を介して上記電気接点が閉じられるよう
にしたキー入力装置であって、上記キーボードに、請求項１〜請求項７のいずれか一に
記載された一体型キートップが用いられていることを特
徴とするキー入力装置。
【請求項９】請求項８に記載されたキー入力装置を備
えたことを特徴とするコンピュータ。