JP2004095323A

JP2004095323A - キースイッチ装置及びこれを備えた携帯電話機器並びに電子機器

Info

Publication number: JP2004095323A
Application number: JP2002254418A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Fujiwara; 藤原　吉博
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP4071579B2

Abstract

【課題】特別な部品を設けることなく、多方向のキー操作を確実に、しかも軽快なクリック感を付与することができるようにする。
【解決手段】キートップ６に、比較的硬質の材料で形成されているとともに押動キー６の一部を貫通してプリント基板２側に向けて突出し中央接点４２と周辺接点４１Ａ、４１Ｃとの間に位置するリブ６２を備えた。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や、電話機或いはＦＡＸなどの電子機器に使用するために一つのボタンで多方向のキースイッチを操作可能なキースイッチ装置及びこのキースイッチ装置を備えた携帯電話機器並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）等の携帯電話機器には、例えば登録した相手先の電話番号などのような様々なデータを表示するために液晶等の表示画面からなる表示部が設けられている。近年、この携帯電話機器の機能向上は目覚しく、例えば表示画面については、大型化とともにＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）などを初めとする多くの種類の情報・機能を表示部に表示できるようになっている。また、このように表示部に表示された多数の情報は、使用者がその多種類の情報の中から所望の情報を自在に選択できるようにするため、カーソルを上下左右に自在に移動させることができるキースイッチが開発され使用されている。
【０００３】
このような携帯電話機器の液晶表示画面等の操作を行うキースイッチとして、例えば図３に示す構成のものが知られている。
即ち、このキースイッチには、電話機１００の本体ケース１０１内部のプリント基板１０２上に設けた接点１０３と、保護シート１０４で貼着され接点１０３の直上に配設されたダイアフラム１０５と、ゴムシート１０７により接点１０３及びダイアフラム１０５との間に変位自在に支持されたゴムキー１０６と、ゴムキー１０６に載置された樹脂製のキートップ１０８とを備えている。
【０００４】
また、このキースイッチは、図４において、キートップ１０８に作用する押圧力でスイッチング動作（ダイアフラムを接点に接触・導通）させるようになっており、このため、ゴムキー１０６には、下面の周辺に、前後左右方向へカーソル移動を行ってメニュー選択などを行う周辺スイッチ用の突起１０６Ａ〜１０６Ｄと、これらの突起１０６Ａ〜１０６Ｄの中央部に中央スイッチ用の突起１０６Ｅとが突設されている。
【０００５】
また、この突起１０６Ｅの周囲のゴムキー１０６の下面には、例えば周辺スイッチの操作時に中央スイッチも同時にスイッチング動作するのを回避させる（その逆も同様）ために、周辺スイッチと中央スイッチとの各押圧操作の際に各スイッチを分離・独立させて誤動作を防止するためのストッパーリブ１０６Ｆが突設されている。
【０００６】
以上のような構成のキースイッチでは、図３において、例えば携帯電話機に設けられた図示外の液晶表示部をスクロール操作するために、キートップ１０８を片押し操作すると、ゴムキー１０６が傾動する。
すると、このゴムキー１０６に設けられたいずれかの突起、例えば突起１０６Ｃが押し込まれ、プリント基板１０２に取付けられたダイアフラム１０５と接触・押圧される。
その結果、ダイアフラム１０５が接点１０３に接触して導通し、周辺スイッチがスイッチング動作する。これにより、筺体本体１０１に設けられた液晶表示部のカーソルを動かして所望の選択（スクロール）操作を行うことができる。
【０００７】
また、次に、選択された項目について、決定（確定）操作を行うときには、キートップ１０８の中央付近を押下すればよい。これにより、ゴムキー１０６が押圧され、この押圧動作によってゴムキー１０６に設けられた中央スイッチ用の突起１０６Ｅが中央部のダイアフラム１０５に接触する。この結果、ダイアフラム１０５が中央部の接点１０３に接触・導通して中央スイッチがスイッチング動作し、液晶表示部内の１つの操作が完了する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の構成のキースイッチでは、周辺スイッチと中央スイッチとが接近しているため、キートップを傾けて操作させているときに、キートップ中央の中央スイッチを押圧操作してしまうという誤動作をしばしば発生する虞があった。
【０００９】
そこで、この誤動作を防止するために、ゴムキー１０６にストッパーリブ１０６Ｆが設置されているものが知られている。ところが、このストッパーリブ１０６Ｆは、ゴムで形成されており、このストッパーリブ１０６Ｆがあっても変形しやすいので、誤動作を招き易いという問題があった。
そこで、誤動作の防止のために専用の部品を別に設置することも検討されているが、その分、部品点数が増えるので、組立てが複雑になりコストも嵩むという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであって、特別な部品を設けることなく、多方向のキー操作を確実に、しかも軽快なクリック感を付与することができる、優れたキースイッチ装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のキースイッチ装置は、プリント基板上に設けた中央接点及び前記中央接点の周囲に設けた複数の周辺接点を有する接点部と、前記接点部と一定間隔を保持してその直上に設けた導電性のダイアフラムと、前記ダイアフラムを押下するために前記ダイアフラムの方向に揺動可能に設けた可撓性の押動キーと、前記押動キーの直上に積層配置されたキートップとを備えるキースイッチ装置であって、
前記キートップは、前記押動キーの一部を貫通して前記プリント基板側に向けて突出し、前記中央接点と前記周辺接点との間に位置するリブを備えたことを特徴としている。
【００１２】
この構成により、キートップに付設した比較的剛性のあるリブが突支棒として作用することにより、所望のキー部分のみを押動させて隣接する他のキーの押動動作を阻止することができ、特別な部品を設けることなく、多方向のキー操作を確実にできるようになる。
【００１３】
また、本発明のキースイッチ装置は、前記押動キーは、ゴムシートの所定部位に薄肉部を介して膨出した状態で支持された構成であることを特徴としている。
【００１４】
この構成により、簡単な構造で、キートップにストローク機能を付与することができるとともに、軽快なクリック感を付与して操作することができる。
【００１５】
また、本発明のキースイッチ装置は、前記押動キーが、中央部と前記中央部の周囲に複数の突出部を備え、
前記中央部の突出部は、前記中央部の周囲の突出部よりも突出していることを特徴としている。
【００１６】
この構成により、押動キーの中央部での押動の際のスイッチ動作の確実性を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明のキースイッチ装置は、前記キートップは、押動キーにインサート成形されて前記押動キーと一体に形成されていることを特徴としている。
【００１８】
この構成により、筐体部分とプリント基板との間への組付け工数が削減されて組み付け作業が容易になる。
【００１９】
また、本発明のキースイッチ装置は、前記キートップと、前記押動キーとは別体に形成されたものであって、前記押動キーに穿設された挿入孔に前記キートップのリブを圧入して形成されていることを特徴としている。
【００２０】
この構成により、キートップと、前記押動キーとは長期間に亙り、確実に一体化されて双方の間にずれや隙間の発生が阻止できるので、信頼度の高いキースイッチ装置が提供できる。
【００２１】
また、本発明のキースイッチ装置は、前記キートップは、押動キーに貼付して形成されてことを特徴としている。
【００２２】
この構成により、双方を簡単に固着・一体化させることができる。
【００２３】
また、本発明の電話機器は、無線通信による音声通話又はデータ通信を行う携帯電話機器であって、
多方向に操作し表示部に表示される情報内容の選択又は決定の指示を行う操作手段として、前記のキースイッチ装置を設けたことを特徴としている。
【００２４】
この構成により、携帯電話機器に対して誤動作のない信頼度の高いキースイッチ装置を備えることができる。
【００２５】
また、本発明の電子機器は、多方向に操作し表示部に表示される情報内容の選択又は決定の指示を行う操作手段として、前記請求項１乃至５のいずれか１項に記載のキースイッチ装置を設けたことを特徴としている。
【００２６】
この構成により、電子機器に対して誤動作のない信頼度の高いキースイッチ装置を備えることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る携帯電話機のキースイッチ装置を示すものであり、このキースイッチには、大略構成として、携帯電話機の筐体１内部に取付けるプリント基板２上に設けた接点部３と、この接点部３と一定の隙間を保持してその直上に設けたダイアフラム４と、このダイアフラム４を押下するための押動キーであるゴムキー５と、このゴムキー５を貫通したリブ６１を突設させたキートップ６とを備えている。
【００２８】
接点部３は、導電性の良好な適宜の薄型金属材料で形成されており、同心状に４箇所に配置した周辺スイッチ（以下、これを「スクロールスイッチ」とよぶ）用の周辺接点３１と、これらの接点３１の中央部に配置した中心スイッチ（以下、これを「決定スイッチ」とよぶ）用の中央接点３２とを備えた構成である。
【００２９】
なお、ここで、スクロールスイッチとは、メニューから所望の項目を選択したり、メニュー上で所望の（上下左右）方向にカーソルを移動させる指示を与えるものであって、操作性を考慮してその移動方向に対応する位置にそれぞれその移動方向の指示を与える機能のものが配設されており、ダイアフラムとともにこのスクロールスイッチを構成する周辺接点３１では、樹脂キートップ６において上下左右に対応する位置（いずれも、樹脂キートップ６の外縁部寄り）に設けた周辺接点３１Ａ〜３１Ｄの４個のもので構成されている。
【００３０】
一方、決定スイッチとは、多数の項目の中からスクロールスイッチで選択してきた１つの項目や一定の移動方向などを決定・実行するための指示を与えるためのものであり、ダイアフラムとともにこの決定スイッチを構成する中央接点３２は、樹脂キートップ６において中央部に対応する位置に設けられている。
【００３１】
ダイアフラム４は、導電性で、かつ、（板）ばね性のある薄板金属材料で略円弧状に湾曲した形状に形成されており、プリント基板２の接点部３を設けた面上において、接点ごとにこれに対向して所定の空隙を保持した状態で、別言すればゴムキー５のある上方に向けて略凸状に膨出した状態で設置されており、それぞれ、各接点との間でスイッチを構成している。即ち、このダイアフラム４は、周辺接点３１Ａ〜３１Ｄを包持する周辺ダイアフラム４１Ａ〜４１Ｄと、中央接点３２を包持する中央ダイアフラム４２とを備えている。
【００３２】
また、このダイアフラム４は、キートップ６による押圧動作の際にクリック感を付与する機能も付与されており、キートップ６の押圧動作で押潰される方向に変形するが、押圧動作が解除されると自身の有する復元力でもとの膨出状態に復帰するように構成されている。なお、このダイアフラム４は、プリント基板２に固着させるのと同時に、互いに隣接するダイアフラムとの間との絶縁状態を付与するために、それぞれ、絶縁性樹脂などによる保護シート７で周縁部が個別に被覆又は被着されており、中央部のみゴムキー５に向けて露呈されている。
【００３３】
ゴムキー５は、キートップ６による押下・押圧動作の際にストロークを付与するものであり、可撓性の材料、例えばシリコーンゴムなどの適宜の樹脂材料によりキートップ６と略同等の大きさに形成されてそのキートップ６を支承・支持させている。このため、ゴムキー５は、プリント基板２に密着状態で取付けたゴムシート８に対して薄肉部８１を介してダイアフラム４のある下方向に向けて変位自在に支承・支持されており、このゴムキー５の下面とゴムシート８の壁面８２とにより、前述の複数の接点部３及びダイアフラム４を設置するためのスイッチ空間Ｓを形成している。
【００３４】
また、このゴムキー５には、スイッチ空間Ｓに臨む下面において、各ダイアフラム４と対向する部位に、ダイアフラム４を押下させるための突起が形成されており、具体的には、周辺ダイアフラム４１Ａ〜４１Ｄの直上に設けたスクロークスイッチ用のキー（以下、これを「スクロールキー」とよぶ）として機能する周辺突起５１Ａ〜５１Ｄと、中央ダイアフラム４２の直上に設けた決定スイッチ用のキー（以下、これを「決定キー」とよぶ）として機能する中央突起５２とを備えている。このうち、周辺突起５１Ａ〜５１Ｄはともに同一長さだけダイアフラム側に突出しているとともに、中央突起５２は周辺突起５１Ａ〜５１Ｄよりも長く突出した状態に形成されている。
【００３５】
さらに、このゴムキー５には、中央突起５２と周辺突起５１Ａ〜５１Ｄとの間に中央突起５２を取り囲むようにして後述するキートップ６の突設するリブ６２が貫通する挿入孔５３を４箇所に穿設させている。
なお、このゴムキー５を支承・支持するゴムシート８は、設置及び組付け作業、並びにコスト削減などの目的で、図示外の隣接するキートップ、さらには全キートップに設けるゴムキーと一体に形成された一枚もので構成されている。
【００３６】
キートップ６は、ある程度硬質の適宜の樹脂材料などで形成されて携帯電話機の筐体１に設けたボタン孔１Ａから外部に突出した状態で設置されており、ゴムキー５の直上に積層配置されているが、普段、押下動作を行わない状態の時には、ゴムキー４と筐体１のボタン孔１Ａとの間で挟持された状態とするため、外周縁部に鍔状の突起６１を設けている。
【００３７】
また、このキートップ６は、ゴムキー４の挿入孔５３を貫通してプリント基板２側に向けて突出し、中央接点５２と周辺接点５１Ａ〜５１Ｄとの間に位置するためのリブ６２を下面の４箇所に備えており、本実施の形態では、ゴムキー４に圧入されて一体化された構成となっている。
【００３８】
このリブ６２は、スクロールスイッチの操作時に決定スイッチが同時に動作するのを回避させる（その逆も同様）ために、スクロールキーと決定キーとについての各押圧操作の際に、各スイッチを分離・独立させて誤動作を防止するものであり、各キーの押圧操作の際に、このリブ６２自身がある程度硬質で剛性を有するため突支棒として機能し、このリブ６２による他のスイッチとの独立分離作用を有効に発揮して誤動作を回避できるように構成されている。
【００３９】
このため、本実施の形態のリブ６２は、中央突起５２よりは短いが、周辺突起５１Ａ〜５１Ｄよりは若干長めの状態でプリント基板２側へ突出するように、その長さが調整されて形成されており、各スイッチ動作の際の軽快なクリック感を損なうことなく、かつ、ストロークを犠牲することがないように構成されている。さらに、このリブ６２は、中央突起５２と各周辺突起５１Ａ〜５１Ｄとの間に１個ずつ配設させてあるが、長短辺の長さの比を高めた断面略細長四角形状に形成されているとともに、短辺側が中央突起５２と各周辺突起５１Ａ〜５１Ｄとを繋ぐ方向と一致するような状態で配設されており、これにより、狭いスペース内でも最大限にストロークが得られる構成となっている。
【００４０】
また、本実施の形態のキートップ６は、ゴムキー５を取付けているゴムシート８とは別体に形成した後、圧入させて一体化させた構成となっているが、接着剤で固着させてもよいし、所謂、インサート成形により形成してもよい。
即ち、予め樹脂成形しておいたキートップ６を、所定の成形型内部にあらかじめセットしておいてから、ゴムキーを含むゴムシートを射出成形等で形成するように構成してもよい。
【００４１】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
例えば、電話機に設けられた図示外の液晶表示部を操作する際に、キートップ６の左方寄りの周縁部近傍を押下すると、対応するゴムキー５に設けてあるスクロールスイッチ用の周辺突起５１Ｃが周辺ダイアフラム４１Ｃを押し下げる。その結果、この周辺ダイアフラム４１Ｃが下方へ窪んでプリント基板２に設けた周辺接点３１Ｃに接触・導通する。これにより、左方移動用のスクロールスイッチがスイッチング動作し、前述した液晶表示部のカーソルが左方へ移動する。
【００４２】
このときに、例えばキートップ６の左方寄りの周縁部近傍を押下し過ぎたり、キートップ６の若干中央部寄りを押下して、スクロールキーと同時に又はこのスクロールキーより先に決定キーが押下されてしまい誤動作するのを、このゴムキー５の周辺突起５１Ｃと中央突起５２との間に設けてあるリブ６２により阻止することができる。
【００４３】
即ち、ゴムキー５の中央突起５２が中央ダイアフラム４２に当接してこの中央ダイアフラム４２を押下することができる位置まで降下するより先に、リブ６２の先端がプリント基板２側の保護シート７に接触して、それ以上中央突起５２が降下するのを阻止するので、決定スイッチがスイッチング動作するのを防止できる。
【００４４】
このようにして、スクロール操作を繰り返すことにより、液晶表示部のカーソルを所望の位置間で移動させ、最終的にコマンドを確定させたい位置にカーソルを合わせたところで、キートップ６の中央部を押下することで、ゴムキー５に中央部に設けた中央突起５２がこれと対向する中央ダイアフラム４２を押下する。これにより、中央ダイアフラム４２がプリント基板２に設けた中央接点３２が接触・導通して決定スイッチがオン動作する。
【００４５】
このように、ゴムシート５のスクロールスイッチ用の周辺突起５１Ａ〜５１Ｄと、決定スイッチ用の中央突起５２との間に、キートップ６から突出するリブ６２を配設することで、決定スイッチ用の決定キーを押下することなく、換言すれば、誤動作させることなくクルロールキーを操作して、液晶表示部のカーソルを前後左右に自由に移動できる。また、決定キーを操作する際にも、スクロールキーを押下する誤操作を起こすことがなくなり、１つのキートップ６でなんら誤操作することなく、液晶表示部での画面操作を快適に行うことが可能となる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、携帯電話機に備えた液晶表示部の操作を行う多方向キースイッチ装置に適用したが、これ以外に、例えばＰＨＳやＦＡＸその他の電子機器に設けた表示部の操作用の多方向スイッチなどに適用することも可能である。
【００４７】
また、本実施の形態では、スクロールキーとして、上下左右の４方向にカーソル移動を行う４個のスクロールスイッチを備えた構成のものに適用したが、８方向にカーソル移動を行う８個のスクロールスイッチを備えた構成のものに適用したり、左右又は上下の２方向にカーソル移動を行う２個のスクロールスイッチを備えた構成のものへ適用してもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、誤動作防止用に専用の部品などを設ける必要がなく、１つのキートップで、カーソルの移動選択動作と決定動作とを誤動作させることなく確実に使い分けて操作できる、という効果を得ることができる。
【００４９】
また、本発明によれば、携帯電話機器や電子機器などに対して誤動作のない信頼度の高いキースイッチ装置を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電話機のキースイッチ装置を示す要部断面図である。
【図２】図１に示すキースイッチ装置のゴムキー裏面部分を示す説明図である。
【図３】従来の携帯電話機のキースイッチ装置を示す要部断面図である。
【図４】図３に示すキースイッチのゴムキー裏面部分を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　　（携帯電話機の）筐体
２　　　プリント基板
３　　　接点部
３１Ａ〜３１Ｄ
周辺接点
３２　　中央接点
４　　　ダイアフラム
４１Ａ〜４１Ｄ
周辺ダイアフラム
４２　　中央ダイアフラム
５　　　押動キーであるゴムキー
５１Ａ〜５１Ｄ
周辺突起
５２　　中央突起
５３　　挿入孔
６１　　リブ
６　　　キートップ
７　　　保護シート
８　　　ゴムシート
８１　　　薄肉部
８２　　　壁面
Ｓ　　　　スイッチ空間

Claims

中央接点及び前記中央接点の周囲に設けた複数の周辺接点を有する接点部と、前記接点部と一定間隔を保持してその直上に設けた導電性のダイアフラムと、前記ダイアフラムを押下するために前記ダイアフラムの方向に揺動可能に設けた押動キーと、前記押動キーの直上に積層配置されたキートップとを備えるキースイッチ装置であって、
前記キートップは、前記押動キーの一部を貫通して前記プリント基板側に向けて突出し、前記中央接点と前記周辺接点との間に配置するリブを備えたことを特徴とするキースイッチ装置。
前記押動キーは、ゴムシートの所定部位に薄肉部を介して膨出した状態で支持されたことを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ装置。
前記押動キーは、中央部と前記中央部の周囲に複数の突出部を備え、
前記中央部の突出部は、前記中央部の周囲の突出部よりも突出していることを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ装置。
前記キートップは、前記押動キーにインサート成形されて前記押動キーと一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
前記キートップと前記押動キーとは別体に形成されたものであって、前記押動キーに穿設された挿入孔に前記キートップの前記リブを圧入して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ装置。
前記キートップは、前記押動キーに貼付して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ装置。
無線通信による音声通話又はデータ通信を行う携帯電話機器であって、
多方向に操作し表示部に表示される情報内容の選択又は決定の指示を行う操作手段として、前記請求項１乃至６のいずれか１項に記載のキースイッチ装置を備えたことを特徴とする携帯電話機器。
多方向に操作し表示部に表示される情報内容の選択又は決定の指示を行う操作手段として、前記請求項１乃至６のいずれか１項に記載のキースイッチ装置を備えたことを特徴とする電子機器。