JPH117861A - 押しボタンスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キーボードなどのように複数の押しボタンス
イッチが密接して配接されていて、ボタンを押す際あや
まってボタンから指がはみ出し、隣接するボタンの周辺
も押してしまっても誤操作となる心配のない、あたかも
実際のボタンより大きなボタンである如く操作のできる
押しボタンスイッチを提供する。 【解決手段】押しボタンスイッチのボタン部を、その下
限位置に達するストローク間にスイッチを開閉するスイ
ッチボタンと、スイッチボタンの側方外周に隣接して配
設され、かつスイッチボタンのみが押圧されてもその上
限位置から少なくともスイッチボタンがスイッチを開閉
するまでのストローク範囲でスイッチボタンのストロー
クに従動運動し、さらに単独で押圧されても少なくとも
前記従動運動範囲で単独運動できるフリーボタンとで構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【００１】

【発明の属する技術分野】本発明の押しボタンスイッチ
は、複数の押しボタンスイッチが密接して配設される所
に使用される押しボタンスイッチ、特に携帯用コンピュ
ータなどの小型キーボードに使用されるキースイッチに
関する。

【００２】

【従来の技術】小型機器の制御盤には、その制御盤を小
型化するために、多数の小型の押しボタンスイッチが密
接して配設されている場合が多々あり、そのような場合
には、ボタンを押すさいあやまって目的のボタンから指
がはみ出し、隣接するボタンの周辺部も押してしまうこ
とがある。

【００３】まず、従来の技術に基づく一般的な押しボタ
ンスイッチを、図１に一部断面側面図で示す。その構造
を説明すると、１３はマイクロスイッチであり、１３２
及び１３３はその信号線である。マイクロスイッチ１３
のスイッチアーム１３１の上方には、上下方向にストロ
ーク可能なスイッチバー１２が配設されている。スイッ
チバー１２の下端には張り出し部１２１が設けられてお
り、その張り出し部１２１の上面は上方への抜け止めと
して働き、一方その下面はスイッチアーム１３１を押す
押腕面として働く。またスイッチバー１２の上端には上
面に押圧面２１を備えたボタン２が差し込まれて一体に
固定されている。１４はスイッチバー１２の軸の回りに
差し込まれていてボタン２の底面を上方に押すスプリン
グである。１１はケーシングであり、スイッチバー１２
のストロークをガイドするガイド孔１１１を備えてい
る。なお本図では、説明のためケーシング１１、スイッ
チバー１２、ボタン２をそれぞれ断面で示している。

【００４】各部の作動を説明すると、まずボタン２の上
面の押圧面２０１を指で下に押すと、ボタン２がスプリ
ング１４を収縮させながらスイッチバー１２と一体に下
がり、常時は離れているスイッチバー１２の張り出し部
１２１の下面の押腕面がやがてスイッチアーム１３１に
触れ、さらに下がりスイッチアーム１３１が所定位置ま
で押されるとマイクロスイッチ１３の接点が切り替わ
り、さらに下限位置まで下がると押腕面がケーシング１
１の段付き部１１２に当たり下降を停止する。その後、
あるいは下降ストローク途中で指を上げると、スプリン
グ１４の復元力でボタン２とスイッチバー１２が一体に
上昇し、所定位置まで上がるとマイクロスイッチ１３の
接点が復帰し、さらに上昇して図の上限位置に達すると
張り出し部１２１の上面がケーシング１１に当たり停止
する。

【００５】マイクロスイッチ１３は、前記の押腕面のス
トロークによるストローク信号を、信号線１３２と１３
３の間に設けられた接点が開閉されることによる電気信
号に変換するスイッチング手段である。すなわち、マイ
クロスイッチ１３は、押腕面の下降ストロークによりそ
の上面に設けられたスイッチアーム１３１が所定位置ま
で押し下げられると接点が短絡し、その後押腕面の上昇
ストロークによりスイッチアーム１３１が復帰すると接
点が開放される。すなわち、スイッチバー１２がその下
限位置に達し復帰するストローク間にスイッチング手段
を開閉する。

【００６】スイッチング手段についてさらに説明する
と、スイッチング手段は上記の一般的なマイクロスイッ
チ以外にも、スイッチング機能を有するあらゆるスイッ
チが採用され、例えば押腕面の下降ストロークにより接
点が開放するタイプ、あるいは押腕面の下降ストローク
により接点が短絡するがその状態を次の下降ストローク
まで自己保持するタイプ、あるいは張り出し部１２１の
ストロークを光センサーや近接スイッチなどで検出する
タイプなど種々あるが、いずれにしても、スイッチバー
１２がその上限位置から下限位置に達するストロークを
行う間にスイッチング手段のスイッチの何らかの開閉が
行われる。

【００７】図２は上記の従来の技術に基づく押しボタン
スイッチの一種であるキースイッチを密接して配接した
典型的な例で、コンピュータの数値入力用の４列４行の
テンキーボードである。

【００８】特にこのようなテンキーボード、あるいはフ
ルキーボードには、押しボタンスイッチのボタンに相当
するキーが多数密接して配設されている。最近ではＡ５
サイズのノートパソコンでキーピッチ１５ミリの例があ
り、さらに小型の携帯用コンピュータのキーボードでは
さらにキーピッチが狭くてキーピッチ１３ミリのキーボ
ードが採用されている例もある。手帳サイズの情報機器
あるいは電卓などではさらに小型のものもあるが、前記
のキーボードでもキーピッチが平均的な大人の指幅より
狭いため、入力時にキーを指でたたくさいあやまって隣
接するキーの周辺部もたたいてしまい誤入力となること
がある。

【００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、押しボタン
スイッチのボタンを指で押すさい、あやまって指がはみ
出して隣接するボタンの周辺部も押してしまっても誤操
作となる心配のない、あたかも実際のボタンより大きな
ボタンである如く押すことのできる押しボタンスイッチ
を提供することを目的とする。

【０１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の押しボタンスイッチは、ボタン部を、第一の
弾性部材を備えその下限位置に達するストローク間にそ
の下方に設けたスイッチング手段を開閉するスイッチボ
タンと、第二の弾性部材を備え、かつスイッチボタンの
側方外周の所定範囲に隣接して配設され、かつスイッチ
ボタンのみが押されてもその上限位置から少なくともス
イッチボタンがスイッチを開閉するまでのストローク範
囲でスイッチボタンのストロークに従動運動し、さらに
単独で押されても少なくとも前記従動運動するストロー
ク範囲で単独運動できるフリーボタンとで構成してい
る。

【０１１】前記フリーボタンの従動運動は、スイッチボ
タンあるいはその一体部に下向きの当接部と、フリーボ
タンあるいはその一体部に上向きの被当接部とをそれぞ
れ設け、前記フリーボタンが従動運動するストローク範
囲に於いてスイッチボタンのみが押されたきは、当接部
が被当接部に上から当接することで、第二の弾性部材の
復元力によるフリーボタンの上昇運動を押さえるように
することで達せられる。

【０１２】スイッチボタン側の下向きの当接部をスイッ
チボタンの下面部とし、一方フリーボタン側の上向きの
被当接部をフリーボタンの前記下向きの当接部と隣接す
る側の側壁に設けた上方凹みの段付き部とするのが、そ
れぞれの上限位置に於いて加工誤差あるいは組立誤差に
よるそれぞれの上面の高さ位置の相対的な違いが少なく
なり、上面がそろいやすくなるので好ましい。

【０１３】スイッチボタンの上限位置で当接部と被当接
部が当接していると、スイッチボタンのみを押しても、
同時にフリーボタンが従動運動を開始するので入力感が
よい。

【０１４】ボタン部を一つのスイッチボタンと一つのフ
リーボタンとで構成し、少なくともその第二の弾性部材
の実質弾性係数を第一の弾性部材の実質弾性係数と同じ
にしておくと、押圧時にスイッチボタンから指がはみ出
してフリーボタンも押しても、スイッチボタンがフリー
ボタンと比べて同じ重さであるので入力感がよい。さら
に、その第二の弾性部材の実質弾性係数を第一の弾性部
材の実質弾性係数より大きくしておくと、同じ場合で特
にフリーボタンを重点的に押してしまった場合でも、ス
イッチボタンがフリーボタンと比べて軽いので、スイッ
チボタンは指が当たるとフリーボタンより下がりやす
く、従って当接部と被当接部の高さが開きにくくなるの
で一層入力感がよくなる。

【０１５】一つのスイッチボタンの側方外周の全周を一
つのフリーボタンが囲うようにすることもできる。

【０１６】また、隣接する二つの押しボタンスイッチの
それぞれのスイッチボタンの間に一列のフリーボタンを
設け、一つのフリーボタンが一方のスイッチボタンとで
一つの押しボタンスイッチのボタン部を構成し、かつ他
方のスイッチボタンとでもう一つの押しボタンスイッチ
のボタン部を構成するようにもできる。

【０１７】その場合、フリーボタンの上面に、前記隣接
する二つの押しボタンスイッチの仮想境界線に沿ってＶ
字型の溝を設けると使いよい。

【発明の実施の形態】

【０１８】発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参
照して説明する。図３は、本発明の一実施の形態を示す
第一の実施例である押しボタンスイッチの一種であるキ
ースイッチの構造の概略を示す一部縦断面斜視図であ
る。図は隣接して配設されている二つの同じキースイッ
チがそれぞれ上限位置（復帰位置）にある状態を示す
が、マイクロスイッチ（図示せず）、スイッチバー１
２、スプリング１４、ケーシング１１は図１の従来の技
術に基づく押しボタンスイッチで説明したものと同じ機
能を持つものであるのでこれらの説明は省略する。異な
る点は、ボタンに相当するキーが一つのスイッチキー２
１と、その側方外周の全周に隣接してそれを囲う一つの
フリーキー２２とで構成されている点である。スイッチ
キー２１はスイッチバー１２の上端に差し込まれて一体
に固定されていて、その底面をスプリング１４で上方に
押し上げられている。フリーキー２２は、ケーシング１
１の周壁をガイド面とするように多少のクリアランスを
設けてその周壁の回りに上下にストローク自在に差し込
まれており、その底面をスプリング１５で上方に押し上
げられて、後に説明するその被当接部がスイッチキーの
当接部と下から当接して停止している。なお、スプリン
グ１４が請求項でいう第一の弾性部材、スプリング１５
が同じく第二の弾性部材となる。

【０１９】図４は、それぞれ図３に示す二つのキースイ
ッチを側面から見た一部断面図である。図４（イ）は、
ＡとＢで示す同じキースイッチのそれぞれのスイッチキ
ー２１とフリーキー２２が、それぞれ図３と同じく上限
位置にある状態を示す図である。図４（ロ）は、右側の
キースイッチＡがたたかれ、そのスイッチキー２１がそ
の下限位置にある状態を示す図である。図４（ハ）は、
キースイッチＡをたたいたとき、誤って左側のキースイ
ッチＢのフリーキー２２Ｂも少したたいた状態を示す図
である。（たたいた指は図示せず。）これらの図を用い
てキースイッチの細部の構造と機能を説明する。

【０２０】図４（イ）において、スイッチキー２１の下
面には下向きの当接部２１１となる水平面２１２が形成
されており、一方フリーキー２２の前記水平面２１２と
隣接する側の側壁である内側壁全周には、上向きの被当
接部２２１となる上方凹みの段付き部が形成されてお
り、上限位置では本図に示すように、当接部２１１の水
平面２１２が被当接部２２１の水平面２２２に上から当
接している。すなわち、当接部２１１は、被当接部２２
１のそれ以上の上昇を止める働きをしている。

【０２１】スイッチキー２１とフリーキー２２がそれぞ
れ上限位置にある状態では、スイッチキー２１の上面の
押圧面２１３とフリーキー２２の上面の押圧面２２３で
一つの押圧面を形成する。図４（イ）では、その押圧面
がほぼ同じ高さで概略平面を形成していることを示す
が、その形状は平面に限らず入力作業の能率が上がるよ
うに、キーの外形やそのサイズなどを考慮して決定する
ことができる。例えば全体的に凹面としてもよいし、キ
ー端を知らせるための突起などをフリーキー２２側の周
辺に設けてもよいし、スイッチキー２１とフリーキー２
２の押圧面の間に意図的に段差を設けても良い。

【０２２】スイッチキー２１の押圧面２１３のみが指で
押されると、スプリング１４が収縮し、スイッチキー２
１とスイッチバー１２が一体に下がり始める、するとフ
リーキー２２もその被当接部２２１が、それぞれの上限
位置に於いてスイッチキー２１の当接部２１１に下から
当接しているので、上から押されると同時に共に下がり
始め、以下図１の従来の技術に基づく押しボタンスイッ
チで説明したように、やがてスイッチバー１２の下端が
ケーシング１１内部に納められたマイクロスイッチ（図
示せず）のスイッチアームに接し、さらにスイッチバー
の下端が下がってスイッチアームが所定位置まで押し下
げられるとスイッチが入ることになる。さらにわずかに
下がると下限位置に達して停止する。この間、被当接部
２２１は当接部２１１に押し下げられているので、フリ
ーキー２２は常にスイッチキー２１に従動して下降す
る。図４（ロ）は、右側のキースイッチＡのスイッチキ
ー２１が前記下限位置にある状態を示す図である。この
後指を上げると、二つのスプリング１４と１５の復元力
でスイッチキー２１とスイッチバー１２が一体に押し上
げられる上昇ストロークを開始し、同時にフリーキー２
２もスプリング１５の復元力で被当接部２２１が当接部
２１１と当接しながら、すなわちスイッチキー２１に従
動して上昇ストロークを開始し、スイッチキー２１が所
定位置まで上がるとスイッチが切れ、さらに指について
上限位置まで上がって両キーは図４（イ）の状態に戻
る。この間もフリーキーはスイッチキーに従動する。従
って、スイッチキー２１の上限位置（フリーキーの上限
位置）からスイッチキー２１の下限位置のストローク範
囲で、フリーキー２２はスイッチキー２１のストローク
に従動運動する。

【０２３】一方、フリーキー２２の押圧面２２３のみを
押されたときには、フリーキー２２はスイッチキー２１
を動かすことなく単独でストロークでき、その底部がス
プリング１５を挟んでベース１１３につかえるまで下が
ったところがフリーキー２２の下限位置となる（図示せ
ず）。すなわち、その上限位置からその下限位置のスト
ローク範囲で単独運動を行える。

【０２４】スイッチキー２１の押圧面２１３とフリーキ
ー２２の押圧面２２３の両方に指が当たり両方同時に押
された場合は、両キーはスイッチキー２１の押圧面２１
３のみが押された場合と同様に作動する。しかし、スイ
ッチキー２１よりフリーキー２２に重点的に指が当た
り、その結果フリーキー２２の方が先に、あるいはより
強く押された場合には、その分だけ被当接部２２１が当
接部２１１より下がり両者の高さに開きが生じやすくな
ることになる。このように人為的にフリーキー２２の方
をより先に、あるいはより強く押された場合は、当接部
２１１が被当接部２２１と接することなくそれぞれ単独
運動の下降ストロークを行う場合も生じる。しかし、こ
の場合でもスイッチキー２１がストローク中にマイクロ
スイッチを開閉する関係は、上記の説明と同じである。

【０２５】上記のようにストローク時に当接部２１１と
被当接部２２１に開きができると、それぞれの押圧面２
１３と２２３が設計通りの一つの押圧面とならないので
入力感が劣る場合がある。これを防ぐには、フリーキー
２２の押圧面２２３の幅をあまり広く取らない方がよ
い。また、フリーキー２２のスプリング１５の実質ばね
係数（摩擦などの影響を含めるために実際に組み立てて
測定したばね係数）は少なくともスイッチキー２１のス
プリング１４の実質ばね係数と同か、望ましくはスプリ
ング１４の実質ばね係数と比較してできるだけ大きく設
定することが望ましい。その理由は、スプリング１５の
実質ばね係数がプリング１４の実質ばね係数と同であれ
ば、ストローク開始時にわずかにフリーキーが先に下が
り当接部２１１と被当接部２２１に開きができても、そ
の開きが下降ストローク中にそれより大きくなる可能性
が少ないからである。さらに、スプリング１４の実質ば
ね係数と比較してスプリング１５の実質ばね係数がかな
り大きく設定されていると、即ちスプリング１４の実質
ばね係数がかなり小さく設定されていると、スイッチキ
ーはわずかな押圧力で下がることができるので下降スト
ローク中に当接部２１１と被当接部２２１が当接してい
る可能性が高くなり、また最初に開いても下降ストロー
ク中に縮まる可能性が高いからである。例えば、スイッ
チキー２１とフリーキー２２を同時にたたくときの押圧
力を７０グラムとすると、フリーキーのみの押圧力を５
５グラムとなるように配分するとよい。

【０２６】図４（ハ）は、右側のキースイッチＡをたた
いたさい誤って左側のキースイッチＢに指がはみ出して
その周辺部、すなわちそのフリーキー２２Ｂの図でスイ
ッチキー２１Ｂの右側の幅部分も少したたいてしまった
状態である。すなわち、フリーキー２２Ｂは押されたの
で下がるが、その動きはスイッチキー２１Ｂには伝達さ
れないので、さらに押し下げられても左側のキースイッ
チＢのスイッチが入ることはなく、誤入力とはならない
ことを示す。

【０２７】なお、第二の弾性部材の実質ばね係数を少な
くとも第一の弾性部材の実質ばね係数と同じか、あるい
より大きくなるように設定することは、本発明の最小構
成要素には含まれない。それは仮にそのように設定され
ていなくとも、上昇ストロークに於いてフリーキーはス
イッチキーに遅れることはあってもいずれ上限位置に復
帰するから、キースイッチとしての機能は一応満たされ
るからである。すなわち、上昇ストロークに於けるフリ
ーキーのスイッチキーへの従動運動とは、厳密にはまず
スイッチキーの当接部が上昇し、その上昇により生じた
空間の分だけフリーキーの被当接部にその上方への完全
な自由度が生じると、フリーキーは第二の弾性部材によ
り常に上に押されているので必然的により自由度の高い
その上方に移動することになるが、この当接部の移動に
より自由度の発生した上方に第二の弾性部材の復元力に
より移動する運動をいう。また、下降ストロークに於け
るフリーキーのスイッチキーへの従動運動とは、厳密に
はスイッチキーのみを第一の弾性部材と第二の弾性部材
の合成復元力より強い力で押されて当接部が被当接部に
当接している間は、被当接部は下方への移動は第二の弾
性部材より復元力を受けているが自由度が比較的高いの
で、フリーキーはその下方に被当接部を当接部と当接さ
せながら移動するが、この被当接部が当接部に押されて
自由度の比較的高い下方に移動する運動をいう。しか
し、実際には一般的に指を上げるより、スイッチキー及
びフリーキーの上昇ストロークの方が速くなるように設
計するのが普通であるから、下降端にて被当接部と当接
部が当接していた場合には、上昇ストローク中にその間
に開きができることはない。したがって、前記従動運動
とは、実際にはスイッチキーのみが押されて生じるスト
ロークに於いて、被当接部が、当接部に押される力と第
二の弾性部材の復元力とを同時に受けながらより自由度
の高い方向に移動することをいう。

【０２８】また、当接部と被当接部は本実施例のように
それぞれの上限位置で当接している方が入力感上好まし
いが本発明の最小構成要素ではなく、スイッチキーが少
し下降ストロークを行った後に当接部が被当接部と当接
しても良い。また、フリーキーは、スイッチキーのみを
押されたときの下降ストロークで共に最も下がる位置よ
り、フリーキー単独で押されて最も下がる位置の方が深
い位置であっても良い。いずれの場合であっても、フリ
ーキーはスイッチキーのみが押されてもその上限位置か
ら少なくともスイッチキーがマイクロスイッチを開閉す
るまでのストローク範囲でスイッチキーのストロークに
従動運動し、さらに単独で押されても少なくとも前記従
動運動するストローク範囲で単独運動できるといえる。
なお、上限位置に於いて当接部と被当接部が当接しない
ようにするには、フリーキーの上昇位置を制限するスト
ッパー機構を設けることで達せられる。

【０２９】図５は図２で示したコンピュータ用の４列４
行のテンキーボードに、本発明のキースイッチを採用し
た場合の操作面を示す平面図であり、本図を用いて操作
面上のキーの構成を説明する。図５に於いて端列あるい
は端行の各キーを除くその内側の各キーは、例えば３１
で示す押圧面に６の数字が付されたキーは、四角形の線
４１で囲まれた範囲をボード上で割り当てられており、
その割り当て範囲の内スイッチキーは四角形の線４２で
囲まれた範囲であり、二つの線４１と４２に挟まれた範
囲がそのフリーキーである。従って、キー３１を囲む上
下左右の四つのキー３２，３３，３４，３５の各スイッ
チキーの外周を形成する辺の内、キー３１と隣接する側
の各辺（これは四つのキーの各フリーキーの内周を形成
する辺の内、キー３１とフリーキーを挟んで隣接する各
辺をも意味する）を延長して結んだ四角形の線４３で囲
まれる範囲では、キー３１をたたくさい指がキー３１よ
りはみ出しても誤入力とならない。

【０３０】端列あるいは端行の各キーは、その隣に他の
キーが存在しない側にはフリーキーを特に設ける必要が
無いので、その側にはスイッチキーが延長されている。
例えば３６で示す押圧面に７の数字の付されたキーで
は、そのキーに割り当てられたボード上の範囲はやはり
四角形の線４１で囲まれた範囲であり、その内スイッチ
キーは四角形の線４２で囲まれた範囲であり、二つの線
４１と４２に挟まれた範囲がそのフリーキーである。こ
の場合、やはり四角形の線４３で囲まれた範囲をたたい
ても誤入力とならない。このように、キーの周囲の状況
により、スイッチキーの側方外周のどの範囲にフリーキ
ーを設けるかを選択することができる。

【０３１】一例としてキー３１のスイッチキーの外形を
９ｍｍ角、そのフリーキーの外形を１３ｍｍ角とする
と、誤入力とならない範囲を示す線４３で囲まれた範囲
は１７ｍｍ角となりその面積は２８９ｍｍ２となる。こ
れを線４１で囲まれた割り当て面積１６９ｍｍ２と比較
すると約１．７倍となる。これは、本発明を採用した結
果、誤入力とならない範囲を実質的に１．７倍に拡大で
きたことを意味する。これは、実際のキーより１．７倍
大きいキーを採用しているのと同じことになる。

【０３２】図６は本発明の他の一実施の形態を示す第二
の実施例の概略を示す平面図であり、図５のテンキーボ
ードに、本発明の異なる形態のキーを採用した例を示
す。

【０３３】本実施例では、隣接する二つのキースイッチ
のそれぞれのスイッチキーの間に一列にフリーキーを設
け、一つのスイッチキーをその周囲に隣接する他のスイ
ッチキーと同数のフリーキーで囲うようにしている。一
列という意味を図に於ける押圧面に５の数字の付された
キー３２と６の数字の付されたキー３１とを例に説明す
ると、キー３２のスイッチキー２１Ｂとキー３１のスイ
ッチキー２１Ａの間が延びる方向の側方から見ると、一
つのフリーキー２３を設けていることを意味する。この
ため、そのフリーキー２３は左となりのスイッチキー２
１Ｂとでキー３２を構成し、同時に右隣のスイッチキー
２１Ａとでキー３１を構成していることになる。

【０３４】図７はＡとＢで示す二つの隣接した同じキー
スイッチを側面から見た一部断面図であり、図７（イ）
はキースイッチＡのスイッチキー２１Ａとキースイッチ
Ｂのスイッチキー２１Ｂと、三つのフリーキー２３Ｃ、
２３Ｄ、２３Ｅがすべてそれぞれの上限位置にある状態
を示し、図７（ロ）は右側のキースイッチＡがたたか
れ、そのスイッチキー２１Ａが下限位置にある状態を示
す。各スイッチキー２１の構造は第一の実施例のスイッ
チキー２１と同じである。各フリーキー２３は、スイッ
チキー２１との関係は第一の実施例のキースイッチと同
じであるが、第一の実施例のフリーキー２２とはスイッ
チキー２１と同様の上下のストローク機構を備えている
点と、その押圧面の形状とが異なる。以下、第一の実施
例と相違する部分について主に説明する。まずこれらの
図を用いてその構造と機能を説明する。

【０３５】各フリーキー２３は、それぞれ１１４で示す
ガイドボックスにストローク自在に取り付けられたスト
ロークバー２３２の上端に一体に取り付けられている。
そのストロークバー２３２の軸の回りにはそれぞれスプ
リング１６が差し込まれ、フリーキー２３の下面を上に
押している。フリーキー２３の被当接部がスイッチキー
２１の当接部と当接する関係と、フリーキー２３が上下
にストロークする関係は第一の実施例と同じである。

【０３６】各フリーキー２３の押圧面２３３には、それ
ぞれ隣接する二つのスイッチキー２１の中間点を結ぶ線
を二つのキースイッチの仮想境界とし、この仮想境界を
谷の底とするＶ字型の溝２３１をその全長に設け、入力
時にスイッチキーの中心部が視覚的にも触覚的にも明確
になるようにして、入力の能率が向上するようにしてい
る。従って、スイッチキー２１Ａの押圧面は、その両隣
のフリーキー２３Ｃと２３ＤのそれぞれのＶ字型の溝２
３１よりスイッチキー２１Ａ側の押圧面とで一つの視覚
的かつ触覚的な押圧面を構成することになる。スイッチ
キー２１Ｂも同様である。

【０３７】各フリーキー２３は、その押圧面２３３のみ
を押されたときには、スイッチキー２１を動かすことな
く単独で上下にストロークでき、その底部がスプリング
１６を挟んでガイドボックス１１４につかえるまで下が
ったところが下限位置となる。（図示せず。）

【０３８】一方、スイッチキー２１の押圧面２１３のみ
が指で押されると、スプリング１４が収縮し、そのスイ
ッチキー２１とスイッチバー１２が一体に下降ストロー
クを開始する。するとその両側に隣接した二つのフリー
キー２３も、それぞれ被当接部がそのスイッチキー２１
の当接部に下から当接しているので上から押されること
から、同時に共に下降ストロークを開始し 、そのスイ
ッチキー２１がその下限位置に達するまでそのスイッチ
キー２１に従動する。図７（ロ）は右側のキースイッチ
Ａのスイッチキー２１Ａが前記下限状態にあり、その両
隣のフリーキー２３Ｃと２３Ｄも従動して下がっている
状態を示す。この後指を上げると、スプリングの復元力
でスイッチキー２１Ａとそのスイッチバー１２が一体に
上昇ストロークを開始し、すると両側のフリーキー２３
Ｃと２３Ｄもそれぞれのスプリング１６の復元力で従動
して上昇ストロークを開始し、それぞれ上限位置まで上
がって図７（イ）の状態に戻る。このストローク間、両
隣のフリーキー２３Ｃと２３Ｄは、スイッチキー２１Ａ
の動きに従動運動する。この間スイッチキー２１Ａがマ
イクロスイッチを開閉する関係は、第一の実施例と同じ
である。

【０３９】スイッチキー２１の押圧面２１３と両隣の二
つのフリーキー２３の内の一方のフリーキー２３の押圧
面２３３が、あるいはスイッチキー２１の押圧面２１３
と両隣の二つのフリーキー２３の両方の押圧面２３３の
計三つの押圧面が同時に押されても、そのスイッチキー
２１の押圧面２１３のみが押された場合と同様に作動す
る。スイッチキー２１より先にその隣のフリーキー２３
の方が押圧されると、その当接部とその被当接部の間に
開きができるのも、第一の実施例で説明したのと同じで
ある。

【０４０】再び図６を用いてテンキーボードでの操作面
上でのキーの構成を説明する。これは第一の実施例と同
様であり、図６に於いて端列あるいは端行の各キーを除
くその内側の各キーは、例えば押圧面に６の数字が付さ
れたキー３１は、四角形の線４１で囲まれた範囲をボー
ド上で割り当てられており、その割り当て範囲の内スイ
ッチキー２１Ａは四角形の線４２で囲まれた範囲であ
る。また、キー３１とこのキーを囲む上下左右の四つの
キー３２、３３、３４、３５の各スイッチキーとの間に
それぞれ設けられた計四つのフリーキー２３の合成範囲
は、四つのキー３２、３３、３４、３５の各スイッチキ
ーの外周を形成する辺の内キー３１と対面する各辺を延
長して形成した四角形の線４３と線４２で挟まれた範囲
となる。従って、キー３１をたたく時、四角形の線４３
で囲まれる範囲内をたたく限り、誤入力とはならないこ
とになる。

【０４１】第一の実施例と同様に、端列あるいは端行の
各キーは、その隣に他のキーが存在しない側にはフリー
キーを設ける必要がないので、その側にはスイッチキー
が延長されている。従って、例えば７の数字の付された
キー３６の側方には、右側と下側に一つずつ、計二つの
フリーキーが隣接することになる。この場合の誤入力と
ならない範囲も、第一の実施例での説明と同じであるの
は明らかであるので、その説明は省略する。

【０４２】計算のため誤入力とならない範囲を四角形の
線４３で囲まれた範囲とし、第一の実施例と同様に各ス
イッチキーの外形を９ｍｍ角、四つのフリーキーの合成
範囲の外形を１３ｍｍ角とすると、誤入力とならない四
角形の線４３で囲まれた範囲は１７ｍｍ角となりその面
積は２８９ｍｍ２となる。これを四角形の線４１で囲ま
れた各キーの割り当て面積１６９ｍｍ２と比較するとや
はり約１．７倍となる。これは、やはり本発明のキース
イッチを採用した結果、誤入力とならない面積を実質的
に１．７倍に拡大できたことを意味する。

【０４３】第二の実施例に於いては、例えばキー３１を
たたくとき、キー３１のスプリングとキー３１を囲む上
下左右の四つのキー３２，３３，３４，３５との間の四
つのフリーキーのスプリングをそれぞれ同時に押すこと
となるので、計五つのスプリングを押すこととなり、最
初に指が一つのフリーキーに重点的に当たりこれをスイ
ッチキーより先に押すとすると、そのフリーキーのスプ
リングのばね係数は正しい押圧時の五つのスプリングの
合成ばね係数よりはるかに小さいので、その分そのフリ
ーキーが沈みやすく、そのため第一の実施例のスイッチ
キーとフリーキーとのばね係数の配分を考慮したものよ
り当接部と被当接部の高さに開きができやすくなるの
で、この点での入力感は第一の実施例の方が優れてい
る。従って、本実施例の隣接する二つのスイッチキーの
間隔すなわちフリーキーの幅は、第一の実施例のものに
対し、あまり広くとらない方が入力感が良くなる。ただ
し、第一の実施例では隣接する二つのスイッチキーの間
に二列のフリーキーがあるのに対し、本実施例では一列
のフリーキーのみがあるのでこの点での入力感はこの方
が優れている。いずれにしても、誤入力を防止する効果
を備えている点では同じである。

【０４４】なお、フリーキーの上面のＶ字型の溝は正確
なＶ字型に限定するわけではなくＵ字型でも良い。視覚
的あるいは触覚的に明らかとなる溝があれば使用上便利
なのであるが、この溝は必ずしも必要なわけではなく、
本発明の最小構成要素には含まれない。また、本実施例
では一列のフリーキーを一つのフリーキーで構成してい
るが、これを前記仮想境界の延びる方向に分割して複数
のフリーキーで構成することもできる。

【０４５】図８は本発明の他の一実施の形態を示す第三
の実施例の概略を示す図であり、フルキーボードに第二
の実施例のフリーキーを応用した例であり、その操作面
の一部分を示す部分平面図である。

【０４６】第二の実施例のキーと異なる点は、第二の実
施例ではフリーキーをスイッチキーの上下左右にそれぞ
れ独立したものを設け、端列あるいは端行の各キーを除
くその内側の各キーは一つのスイッチキーが四つのフリ
ーキーで囲まれる構成としたが、図８では、一部のフリ
ーキーを鉤型として、前記内側の一つのスイッチキーが
三つのフリーキーにより囲まれる構成とした点である。
フリーキーは、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄで示す
四種類の形状が採用されている。押圧面に文字を付した
キーはすべてスイッチキーである。

【０４７】フリーキーの形状を工夫することにより、第
二の実施例より部品点数を減らした例を示すものである
が、スイッチキー及びフリーキーの構造及び機能は第二
の実施例のものと同じであるので、その説明は省略す
る。なお、当然第一の実施例のフリーキーを採用するこ
ともできる。

【０４８】図９は、スイッチキー及びフリーキーの形状
に関する他の一実施の形態を示す第四の実施例を示す図
である。図はボード上に３列２行にキーが密接して配接
されている操作面を示す平面図である。特徴は各キーの
ボード上の割当面積が横長の長方形でり、一つの横長の
スイッチキー２１とそのスイッチキー２１の一長辺の全
長に渡り隣接するやはり横長の一つのフリーキー２２と
で構成されている点である。右端上側のＣで示すキース
イッチを例に説明すると、２１で示すのがそのスイッチ
キーであり、２２で示すのがそのフリーキーである。こ
のようなキーの形状の場合、キーをたたくとき指がキー
から図の上下方向にはみ出しやすいので、それによる誤
入力を少しでも防ぐため、スイッチキー２１とフリーキ
ー２２の隣接する長辺を、それぞれその中央部が外側寄
りに湾曲した曲線にしている。本実施例のフリーキーは
第一の実施例のフリーキーの応用であるが、当然第二の
実施例のフリーキーを応用することもできる。

【０４９】図１０は当接部及び被当接部の構造に関する
他の一実施の形態を示す第五の実施例を示す側面図であ
る。図はスイッチキー２１の両側に互いに独立したフリ
ーキー２３Ｆと２３Ｇが隣接して設けられていることを
示す。その特徴を説明すると、スイッチキー２１のスイ
ッチバー２１４から、フリーキー２３Ｆのスイッチバー
２３４Ｆ方向に横に延びるアーム２１５Ｆとフリーキー
２３Ｇのスイッチバー２３４Ｇ方向に横に延びるアーム
２１５Ｇとを設け、一方二つのフリーキー２３のスイッ
チバー２３４Ｆと２３４Ｇから、それぞれスイッチバー
２１４方向に横に延びるアーム２３５Ｆと２３５Ｇとを
それぞれ設け、アーム２１５Ｆとアーム２３５Ｆと、ア
ーム２１５Ｇとアーム２３５Ｇとを図に示すようにそれ
ぞれ互いに当接させ、それぞれ当接部及び被当接部とし
ていることを示す。なお、フリーキ２３に他のスイッチ
キー２１が隣接する場合には、そのスイッチバー２３４
からそのスイッチキー２１のスイッチバー２１４方向に
横に延びる新たなアーム２３５を設けることになる。

【０５０】なお、図７に示したキースイッチの当接部と
被当接部の構造では、スイッチバー１２へのスイッチキ
ー２１の差し込み具合及びストロークバー２３２へのフ
リーキー２２の差し込み具合は、スイッチキー２１とフ
リーキー２２のそれぞれの押圧面の相対的高さの精度に
影響を及ぼさないが、本図の構造では、それらは影響を
及ぼすのでその分加工精度と組立精度が要求されること
になる。

【０５１】以上の実施例の説明を補足する。下向きの当
接部と上向きの被当接部はそれぞれ、以上の説明から明
らかなように、下降ストローク方向が下方向の場合は、
それぞれ互いに当接している状態では当接部に上向きの
ベクトルの反力を、そして被当接部に下向きのベクトル
の反力を受ける当接部であることを意味する。当接部と
被当接部の構成は以上説明した実施例の構成のもの以外
にも様々考えられるが、本発明の最小構成要素はその構
成を限定するものではない。

【０５２】また、スイッチバーもその形状及び材質など
特に限定するものではなく、スイッチキーの押圧面がた
たかれることにより発生するストロークによるストロー
ク信号が、スイッチング手段にそのスイッチの開閉のた
めに伝達できればよい。スプリングもその形状及び材質
など特に限定するものではない。

【０５３】隣接する二つのスイッチキーに挟まれた部分
でのフリーキーの幅は、前記のようにスイッチキーの大
きさに対しあまり広くとると、キーの大きさによって
は、フリーキー部のみをたたいてスイッチキーがたたか
れない状態になる場合もあるので、使い勝手を考慮して
決定することが望ましい。

【０５４】

【発明の効果】ボタンはスイッチボタンとフリーボタン
に分割されているが、フリーボタンとスイッチボタンは
それぞれボタンを押す指と共にストロークするので、両
ボタンを合わせたサイズの一つのボタンを押すのとほと
んど違和感が少ない。

【０５５】特に一つのスイッチボタンに隣接するフリー
ボタンが一つであるものにおいては、少なくとも第二の
弾性部材の弾性係数を第一の弾性部材の弾性係数と同じ
に、望ましくはより大きくすると、スイッチボタンより
フリーボタンに指が重点的に当たってもフリーボタンと
スイッチボタンが一体に押されやすく、入力感が向上す
る。

【０５６】ボタンを押すさい、隣接するボタンのフリー
ボタンまで指がはみ出してそのフリーボタンも押してし
まっても、その隣接するボタンのスイッチボタンは押さ
れないので、誤操作となる心配がない。

【０５７】従って、ボタンから指がはみ出すのを嫌って
ボタンの押圧面をその割り当て面積より不要に小さく設
計する必要がないので、割り当て面積を有効に利用した
大きな押圧面を設けることができる。これは、押圧面に
文字や記号を大きく表示できるので、この点でも有利で
ある。

【０５８】隣接する二つのスイッチボタンの間の所定範
囲に一つのフリーボタンを設けたものは、そのフリーボ
タンの上面にその二つのスイッチボタンの仮想境界線に
沿ってＶ字型の溝を設けると、操作時にボタンの中心を
視覚的かつ触覚的に確認することができるので操作感が
向上する。

【０５９】以上のことから、特に携帯用パソコンのキー
ボードなどに採用すれば、あたかも実際のキーより大き
なキーである如く入力できるので、入力のスピードアッ
プが達成され、さらに実質的にミスタッチを経らすこと
ができる。

【０６０】あるいは、その操作性を従来のものと同程度
に抑えて携帯性を重視するのであれば、従来のものより
キーピッチを狭くすることがきるので、より本体を小型
化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の技術に基づく押しボタンスイッチの側面
図

【図２】テンキーボードの平面図

【図３】第一の実施例を説明する斜視図

【図４】本発明のキースイッチの構造と機能を説明する
側面図

【図５】本発明に基づくテンキーボードの平面図

【図６】第二の実施例を説明するテンキーボードの平面
図

【図７】第二の実施例を説明する側面図

【図８】第三の実施例を説明するフルキーボードの平面
図

【図９】第四の実施例を説明する平面図

【図１０】第五の実施例を説明する側面図

【符号の説明】

１１ ケーシング １１１ ガイド孔 １１２ 段付き部 １１３ ベース １１４ ガイドボックス １２ スイッチバー １２１ 張り出し部 １３ マイクロスイッチ １３１ スイッチアーム １３２ 信号線 １３３ 信号線 １４ スプリング １５ スプリング １６ スプリング ２ ボタン ２０１ 押圧面 ２１ スイッチキー ２１１ 当接部 ２１２ 水平面 ２１３ スイッチキーの押圧面 ２１４ スイッチバー ２１５ アーム ２２ フリーキー ２２１ 被当接部 ２２２ 水平面 ２２３ フリーキーの押圧面 ２３１ Ｖ字型の溝 ２３２ ストロークバー ２３３ フリーキーの押圧面 ２３４ スイッチバー ２３５ アーム ３１ キー ４１ ボード上のキーの割当面積 ４２ スイッチキーの範囲 ４３ 誤入力とならない範囲

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に設けた押圧面を指で下方に押し指を
   上げると弾性部材の復元力で元の上限位置まで自動復帰
   するストロークを行い、かつその下限位置に達するスト
   ローク間にその下方に設けたスイッチング手段を開閉す
   るボタン部を備えた押しボタンスイッチに於いて、ボタ
   ン部を、第一の弾性部材を備えその下限位置に達するス
   トローク間にその下方に設けたスイッチング手段を開閉
   するスイッチボタンと、第二の弾性部材を備え、かつス
   イッチボタンの側方外周の所定範囲に隣接して配設さ
   れ、かつスイッチボタンのみが押されてもその上限位置
   から少なくともスイッチボタンがスイッチを開閉するま
   でのストローク範囲でスイッチボタンのストロークに従
   動運動し、さらに単独で押されても少なくとも前記従動
   運動するストローク範囲で単独運動できるフリーボタン
   とで構成した押しボタンスイッチ。
2. 【請求項２】スイッチボタンあるいはその一体部に下向
   きの当接部と、フリーボタンあるいはその一体部に上向
   きの被当接部とをそれぞれ設け、前記フリーボタンが従
   動運動するストローク範囲に於いてスイッチボタンのみ
   が押されたときは、当接部が被当接部に上から当接して
   フリーボタンを従動運動させる請求項１の押しボタンス
   イッチ。
3. 【請求項３】スイッチボタン側の下向きの当接部がスイ
   ッチボタンの下面部であり、一方フリーボタン側の上向
   きの被当接部がフリーボタンの前記下向きの当接部と隣
   接する側の側壁に設けた上方凹みの段付き部である請求
   項２の押しボタンスイッチ。
4. 【請求項４】スイッチボタンの上限位置で、当接部と被
   当接部が当接している請求項２と３の押しボタンスイッ
   チ。
5. 【請求項５】ボタン部が一つのスイッチボタンと一つの
   フリーボタンとで構成され、第二の弾性部材の実質弾性
   係数を第一の弾性部材の実質弾性係数と同じか、あるい
   はより大きくした請求項１から４の押しボタンスイッ
   チ。
6. 【請求項６】スイッチボタンの側方外周の全周をフリー
   ボタンが囲う請求項５の押しボタンスイッチ。
7. 【請求項７】隣接する二つの押しボタンスイッチのそれ
   ぞれのスイッチボタンの間に一列のフリーボタンを設
   け、一つのフリーボタンが一方のスイッチボタンとで一
   つの押しボタンスイッチのボタン部を構成し、かつ他方
   のスイッチボタンとでもう一つの押しボタンスイッチの
   ボタン部を構成する請求項１から４の押しボタンスイッ
   チ。
8. 【請求項８】フリーボタンの上面に、前記隣接する二つ
   の押しボタンスイッチの仮想境界線に沿ってＶ字型の溝
   を設けた請求項７の押しボタンスイッチ。