JP2005190935A - キーシート - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のキートップを狭間配置したキーシートの歪みを可及的に抑制すること。
【解決手段】 ゴム状弾性体でなるキートップ載置部１５を有するベースシート１２と、該キートップ載置部１５に配置されて機器の筐体に形成した仕切桟の無い操作開口から露出させる複数のキートップ３と、を備えるキーシート１１について、隣接する複数のキートップ載置部１５に対して架け渡す帯状桟１４ｂを有する樹脂フィルム１４をベースシート１２に固着して設けた。そのため、ベースシート１２の歪みを可及的に抑制でき、斜め押しなどによる誤動作から誤入力を防止することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話機、ＰＤＡ、カーナビゲーション装置、カーオーディオ装置など各種機器の操作部に用いる押釦スイッチ用のキーシートに関し、特に機器の筐体に形成した仕切桟の無い操作開口から複数のキートップを露出させて使用するのに好適なキーシートとその製造方法に関する。

図１４で示す携帯電話機１のように、装置全体や操作部の小型化の要請、またデザイン性の要請などから、筐体１ａに形成した仕切桟の無い操作開口１ｂから、キーシート２の複数のキートップ３が狭間配置で露出する押釦スイッチが知られている。この従来例によるキーシート２は、図１５で示すように、シリコーンゴムでなるベースシート４に、複数のキートップ３、即ち、中央上部にある大型で上下左右の方向入力を行う１個のキートップ３ａと、その左右にある小型で４個のキートップ３ｂと、それらの下側にある１２個の中型のキートップ３ｃとで構成される。隣り合うキートップ３ａ，３ｂ，３ｃどうしの間隔は大変狭く、例えば０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の狭間で配置してあり、操作開口１ｂとの隙間も同程度で大変狭くなっている。こうした狭間配置のキーシート２の関連技術については、例えば特許文献１に記載されている。
特願２００３−１１４８３３

このようなキーシート２の取付構造は、図１６で示すように、筐体１ａの裏面１ｃにおける操作開口１ｂの開口縁側部分と筐体１ａに内蔵する回路基板１ｄとで、ベースシート４の外縁側部分を、全周にわたって圧接して保持した構造であり、圧接部分の内側では筐体１ａや回路基板１ｄに対して拘束しない取付構造となっている。このため携帯電話機１を、直立させたり下向きに倒したりすると、ベースシート４が、キートップ３の重量負荷によって、全体的に延びて歪んでしまうことがある。キーシート２が全体的に歪んでしまうと、ベースシート４の押し子４ａと、回路基板１ｄの金属皿ばねと接点回路でなる接点スイッチ１ｅと、の間に位置ずれが生じて、キートップ３を押圧しても入力出来なかったり、なかなか入力出来ない、という操作不良が生じることがある。また、ベースシート４の歪みの態様に応じてキートップ３ごとに入力時の押圧ストローク量が異なって、操作性に悪影響を及ぼすことがある。更に、携帯電話機１の見栄えを損ねてしまう、という問題もある。また、隣接する一方のキートップ３が横滑りして他方のキートップ３の下に潜り込んでしまうことがある。

以上のような柔軟なゴム状弾性体でなるベースシート４の歪みに起因する問題は、単一の操作開口あたりに配置するキートップが２つ以上であれば起こり得る問題であり、携帯電話機１のような携帯用の機器に限らず固定されて用いられる機器であっても、キートップどうしの潜り込みなどが起こり得るため、その対応策が要請されている。

以上のような技術を背景になされたのが本発明である。その目的は、複数のキートップを狭間配置したキーシートの歪みを可及的に抑制することにある。

上記問題を解決するため、本発明は、ゴム状弾性体でなるキートップ載置部を有するベースシートと、該キートップ載置部に配置されて機器の筐体に形成した仕切桟の無い操作開口から露出させる複数のキートップと、を備えるキーシートについて、隣接する複数のキートップ載置部に対して架け渡す帯状桟を有する樹脂フィルムをベースシートに固着して設けたものとして構成した。

本発明は、ゴム状弾性体でなるキートップ載置部を有するベースシートと、該キートップ載置部に配置されて機器の筐体に形成した仕切桟の無い操作開口から露出させる複数のキートップと、を備えるキーシートについて、隣接する複数のキートップ載置部に対して架け渡す帯状桟を有する樹脂フィルムをベースシートに固着して設けたものとして構成したため、ベースシートの歪みが殆ど無くなるか皆無にすることができる。よって、ベースシートの歪みに起因する諸問題、すなわち、キートップと接点スイッチとの位置ずれによる操作不良、キートップごとに押圧ストローク量が相違することによる操作性の悪化、機器のデザイン性への悪影響、キートップどうしの潜り込み、を殆ど無くすことができるか皆無にすることができる。さらに、キートップの押圧作用を受けて可動する領域であるキートップ載置部を、樹脂フィルムで架け渡したため、樹脂フィルムで補強されていてもゴム状弾性体の動きが完全に抑制されるものではなく、押圧操作は可能である。一方、キートップ載置部の自由な動きが抑制されるため、斜め押しなどの不適当なキートップへの押圧操作に対しては、押圧荷重が高くなり、押し子が簡単には斜めに押されないようにすることができる。そのため、誤動作を防止することができる。

そして、前記樹脂フィルムについて、操作開口に対応する開口を設け、帯状桟を、該開口を縦横斜めの少なくとも何れかの方向で架け渡すように形成することができる。樹脂フィルムについて、操作開口に対応する開口を設け、帯状桟を、該開口を縦横斜めの少なくとも何れかの方向で架け渡すように形成すれば、開口を形成する樹脂フィルムの開口縁部分と、帯状桟部分とでベースシートが補強され、よりベースシートの歪みの問題が解消される。

さらに、キートップ載置部に位置する帯状桟を、キートップの中心を通り直交する２つの仮想線に対して対称位置に形成したキーシートとすることができる。キートップ載置部に位置する帯状桟を、キートップの中心を通り直交する２つの仮想線に対して対称位置に形成したキーシートとすれば、少なくとも直交する４方向への補強が同程度に行えるため、キートップへの斜め入力の方向性による入力荷重の差異を少なくすることができる。

また、本発明は、ベースシートに設けた押し子の押圧方向に沿う軸線上に、キートップにはベースシート側に突き出る凸部を、樹脂フィルムには貫通孔を、それぞれ形成したキーシートとすることができる。ベースシートに設けた押し子の押圧方向に沿う軸線上に、キートップにはベースシート側に突き出る凸部を、樹脂フィルムには貫通孔を、それぞれ形成したため、キートップとベースシートの接着力が高まりキートップが外れにくくなる。さらに、押し子のある部分には樹脂フィルムを有しないため、垂直に押圧操作される場合の入力荷重を低くすることができ、ベースシートがキートップの押圧操作によって可動する部分が樹脂フィルムで補強されつつも、押圧操作が軽いキーシートとなる。

本発明のキーシートによれば、樹脂フィルムでゴム状弾性体を補強してなる前記構成によって、ベースシートの剛性が高まり、ベースシートの歪みの発生が殆ど無くなるか皆無となる。このため、ベースシートの歪みに起因する諸問題、すなわち、キートップと接点スイッチとの位置ずれによる操作不良、キートップごとに押圧ストローク量が相違することによる操作性の悪化、機器のデザイン性への悪影響、キートップどうしの潜り込みが殆ど無くなるか皆無にできるキーシートとなる。

したがって、本発明のキーシートであれば、ベースシートの歪みに起因する諸問題を解決できるため、操作性に悪影響を及ぼすような方法、つまりキートップ自体のサイズを小型化することに依存すること無く、機器全体の小型化と操作部の小型化の要請に応えることが可能である。

また、本発明のキーシートによれば、キートップへの押圧操作時にベースシートが可動する領域内に樹脂フィルムで補強される部位を設けているため、ゴム状弾性体の自由な動きを抑制し、斜め押しなどによる誤動作を防止することができる。

したがって、本発明のキーシートであれば、キートップへの不適当な押圧操作に起因する誤動作の問題を解決できるため、不適当な押圧操作がなされ易い構造、すなわち、中心から外れた位置を押圧し易い比較的大型化したキートップや、対照的に、仕切桟のない機器に載置され、小さいために２つ以上のキートップを誤って押圧操作し易い小型化したキートップを有する構造とすることが可能である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、従来技術と共通する構成、各実施形態で共通する構成については、重複説明を省略する。なお、以下の説明では、「機器」として従来技術の説明と同様に携帯電話機１に適用する押釦スイッチ用のキーシートについて説明する。

第１実施形態〔図１〜図３〕；
第１実施形態によるキーシート１１は、ベースシート１２にキートップ３を接着した構成でなり、そのベースシート１２は、ゴム状弾性体の表面の一部に硬質樹脂でなる樹脂フィルム１４を一体化したものである。図１は、キーシート１１のうち、キートップ３が付いていないベースシート１２をキートップ３側から見た平面図を表す。すなわち、図１で示すように、ベースシート１２は、矩形状の舌片部を有する角丸長方形状をした外観をなし、上面１２ａ（キートップ３と接合する側の面）の一部を、薄い樹脂フィルム１４が覆うように形成されている。ベースシート１２は、図２や図３で示すように、キートップ３と接着する部分は上面１２ａ側に突起したキートップ載置部１５となり、逆にその下面１２ｂ側は、凹部１６を形成している。そして、無操作時には凹部１６に設けられた押し子１７が、ベースシート１２の下面１２ｂ側に位置する図示しないプリント基板上の固定接点から離間して配置するように支持部１８が形成されている。

本実施形態では、樹脂フィルム１４が、ベースシート１２の外縁側部分１２ｃを覆い、さらに該外縁側部分１２ｃから縦、横方向に帯状に伸長して複数の中型のキートップ３ｃを架け渡すように覆っている。すなわち、樹脂フィルム１４は、ベースシート１２の外縁側部分１２ｃで、機器筐体１ａの操作開口１ｂに対応する開口１４ａを形成し、帯状に伸長する部分で帯状桟１４ｂを形成するように、ベースシート１２上に一体化されて設けられている。

ここでベースシート１２を構成する各部の材質につき説明する。

ベースシート１２を象ったゴム状弾性体としては、反発弾性が良く柔軟性のある、シリコーンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム等の熱硬化性エラストマーを使用できる。また、スチレン系、エステル系、ウレタン系、オレフィン系、アミド系、ブタジエン系、エチレン−酢酸ビニル系、塩化ビニル系、フッ素ゴム系、イソプレン系、塩素化ポリエチレン系などの熱可塑性エラストマーも使用できる。これらのゴム状弾性体の硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３で規定するタイプＡ４０〜タイプＡ８０のものが、操作性、耐久性の面から好ましい。

樹脂フィルム１４は、キーシート１１の歪みを抑制すべく、少なくともフィルムの端を保持した場合にほとんど撓まないような剛性を持つ硬質材を使用する。例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミドなどが挙げられ、これらのアロイフィルムも使用することができる。樹脂フィルム１４の厚みは、材質や要求される弾性率などによって適宜選択される。樹脂フィルム１４は、見栄えの良さや照光式のキーシートにも適用可能であることを考慮すれば、透明度が高くないもので良いが透光性であることが好ましい。

キートップ３には、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等のゴム状弾性体を材質とするものを利用できるが、ベースシート１２の剛性が高いため、重量のある金属材質のものも利用できる。照光式のキーシート１１とする場合には、透光性の材質が好ましい。また、キートップ３には、文字、数字、記号等を表す表示部を形成するものであっても良い。

ベースシート１２にキートップ３を接着するには接着剤を用いることが好ましく、透明性が高くなくとも透光性接着材であることがより好ましい。熱可塑性、熱硬化性、湿気硬化、紫外線硬化、電子線硬化などの種々の硬化タイプの接着剤を使用でき、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、ブタジエン系、エポキシ系、塩化ビニル系、ポリエステル系等の材質のものを使用できる。これらの接着剤の中では、作業効率、安定性、ベースシート１２やキートップ３への悪影響の程度などを考慮すると、硬化形態として紫外線硬化型を用いるのが好ましい。

以上のようなキーシート１１を製造するには、まず、樹脂フィルム１４用の原料フィルムを所定の形状に打ち抜き開口１４ａや帯状桟１４ｂを有する樹脂フィルム１４を製造する。この樹脂フィルム１４をベースシート１２成形用の金型に載置し、ベースシート１２を象るゴム状弾性体を金型に流し込む。そしてゴム状弾性体を硬化させることにより、樹脂フィルム１４とゴム状弾性体とが一体化したベースシート１２を得ることができる。これ以外の製造方法としては、ベースシート１２を象るゴム状弾性体に接着剤や粘着剤等で樹脂フィルム１４を接着して一体化する方法を用いても良い。次に、このベースシート１２に接着剤でキートップ３を接着することによりキーシート１１を得ることができる。

以上のようにして得たキーシート１１は、ゴム状弾性体の表面の一部に樹脂フィルム１４が一体化されてなるため、ベースシート１２に剛性が付与されて歪みが生じない。したがって、キーシート１１を直立させたり傾倒させてもキーシート１１の全体的な歪みが抑制される。したがって、押し子１７と回路基板１ｄの接点スイッチ１ｅとの位置ずれによる操作不良、押圧ストローク量の相違による操作感の悪化、携帯電話機１のデザイン性への悪影響、キートップ３どうしの潜り込みを無くすことができる。さらに、キートップ３を載置し、押圧変位可能となるキートップ載置部１５を架け渡すように樹脂フィルム１４を有しているため、キートップ載置部１５の自由な弾性変形が抑制される。そのため、斜め押しなどの不適当な押圧操作に対して押し子１７が押圧されにくくなり誤入力を起こしにくい。

第２実施形態〔図４〕； 第２実施形態のキーシート２１は第１実施形態の変形例である。図４にベースシート２２上面２２ａの外観図を示すが、ベースシート２２の樹脂フィルム２４が、中型のキートップ３ｃのキートップ載置部１５に“×”字状に形成されている点が、第１実施形態と異なる。本実施形態によるキーシート２１も、第１実施形態で示したキーシート１１と同様に、樹脂フィルム２４でベースシート２２の全体的な剛性を高めることが可能である。このキーシート２１は、第１実施形態でのキーシート１１に比べて、キートップ載置部１５の四隅を樹脂フィルム２４が覆うため、押圧荷重は多少大きくなるが、キートップ３の押圧操作時の方向安定性は向上するため、より誤入力を減少させることができる。キーシート２１も第１実施形態で示したキーシート１１と同様の材料を用い、同様の方法にて製造することができる。

第３実施形態〔図５〕； 図５でベースシート３２の上面３２ａの外観図を示すが、本形態のキーシート３１は、樹脂フィルム３４が、ベースシート３２の上面３２ａで、大型のキートップ３ａ、小型のキートップ３ｂ、及び中型のキートップ３ｃの各キートップ載置部１５に一直線状に形成されている点が、第１実施形態と異なる。キーシート３１も第１実施形態で示したキーシート１１と同様に、樹脂フィルム３４でベースシート３２の全体的な剛性を高めている。本実施形態では、各キートップ載置部１５を一方向に沿う一本の樹脂フィルム３４でしか補強していないため、樹脂フィルム３４の伸長方向に対する垂直方向が補強されず、キートップ３の押圧操作時の方向安定性がやや劣る。しかしながら、キートップ載置部１５において樹脂フィルム３４で覆われる部分が少なく、押圧荷重は少なくて済むという利点がある。第３実施形態のキーシート３１も第１実施形態で示したキーシート１１と同様の材料を用い、同様の方法にて製造することができる。

第４実施形態〔図６〜図８〕； 第１実施形態〜第３実施形態では、樹脂フィルム１４，２４，３４をベースシート１２，２２，３２の上面１２ａ，２２ａ，３２ａに露出させていたのに対し、本実施形態ではその反対側の下面４２ｂに露出させている点が異なる。

本実施形態によるキーシート４１も、第１実施形態で示したキーシート１１と同様に、樹脂フィルム４４でベースシート４２の全体的な剛性を高めることが可能である。また、樹脂フィルム４４をベースシート４２の下面４２ｂ側に形成したため、上面４２ａ側には樹脂フィルム４４の部分が露出しない。そのため、樹脂フィルム４４が視認されないデザイン性に優れたキーシート４１である。

実施形態の変更例； 各実施形態の変更例を列挙して説明する。

上記各実施形態では、キートップ３の底面は平滑面としていたが、例えば、図９で示す第１実施形態の変更例のように、キートップの底面に下側に突出する支持棹Ｒ１を有するキートップ５９ａを用いた構造とすることができる。この支持棹Ｒ１は、樹脂フィルム５４に設けた貫通孔５４ｂを突き抜け、ゴム状弾性体の部分にまで突き出る構造で、ベースシート５２に設けた押し子５７の上部に位置している。キートップ５９ａが支持棹Ｒ１でもベースシート５２と接着されているため、キートップ５９ａがベースシート５２から脱落しにくくなっている。また、押し子５７の部分には樹脂フィルム５４がない貫通孔５４ｃとなっているため、押し子５７の真上方向からの入力は、樹脂フィルム５４で遮られることなく支持棹Ｒ１を通じて押し子５７へ直接伝わるため、垂直に押圧操作される場合の入力荷重を低くすることができる。

支持棹Ｒの形状、大きさに対応して、ベースシート５２ａのゴム状弾性体にも貫通孔を設けた図１０で示す構造とすることもできる。この場合は、支持棹Ｒ２が押し子５７ａとなっている。さらに、支持棹Ｒ１を有するキートップ５９ａは下面に樹脂フィルム４４が位置するベースシート４２などについても用いることができる（図示せず）。

前記実施形態では、キートップ載置部１５，２５，３５，４５，５５について、平面視長方形としたが、丸形でも楕円形でも、その他の多角形でもよい。さらに、ベースシート１２，２２，３２，４２，５２の全体形状も、前記実施形態の例に示した例に限らず、例えば、図１１で示したようにベースシート５２ｂのように隣接する押し子６７間に支持部を有しないような構造としても良い。

ベースシート１２，２２，３２，４２などにおける樹脂フィルム１４，２４，３４，４４の形成箇所についても、変更することが可能である。要するに、隣接する複数のキートップ載置部１５，２５，３５，４５，５５に対して架け渡す帯状桟１４ｂ，２４ｂ，３４ｂ，４４ｂ，５４ｂを有するものとして構成すればよい。さらに、ベースシートの変形例として、図１２、図１３で示したように、樹脂フィルム６４がベースシート６２の上面６２ａの形状に追随せず、キートップ載置部６５ではゴム状弾性体と固着しているが、支持部６８ではゴム状弾性体から離れたような形状とすることも可能である。

以上の実施形態では、携帯電話機１に使用するキーシート１１，２１，３１，４１，５１，６１を例示したが、それ以外の機器、例えばＰＤＡやリモートコントローラなどにも使用できる。

第１実施形態によるベースシート上面の外観図。 図１のＳＢ−ＳＢ線断面図に相当するキーシートの断面図。 図１のＳＣ−ＳＣ線断面図に相当するキーシートの断面図。 第２実施形態によるベースシート上面の外観図。 第３実施形態によるベースシート上面の外観図。 第４実施形態によるベースシート底面の外観図。 図６のＳＤ−ＳＤ線断面図に相当するキーシートの断面図。 図６のＳＥ−ＳＥ線断面図に相当するキーシートの断面図。 第４実施形態によるキーシートの図１のＳＢ−ＳＢ線断面図に相当する断面図。 第４実施形態の変更例であるキーシートの一部断面図。 第４実施形態の変更例であるキーシートの一部断面図。 図２相当の本発明の変更例であるキーシートの断面図。 図３相当の本発明の変更例であるキーシートの断面図。 携帯電話機の外観斜視図。 図１４の携帯電話機に備える一従来例によるキーシート上面の外観図。 図１４のＳＡ−ＳＡ線に沿う携帯電話機の概略断面図。

符号の説明

１ 携帯電話機（機器）
１ａ 筐体
１ｂ 操作開口
１ｃ 裏面
１ｄ 回路基板
１ｅ 接点スイッチ
３，３ａ，３ｂ，３ｃ キートップ
１１，２１，３１，４１，５１，６１ キーシート
１２，２２，３２，４２，５２，５２ａ，５２ｂ，６２ ベースシート
１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ，６２ａ 上面
１２ｂ，４２ｂ，６２ｂ 下面
１２ｃ，２２ｃ，３２ｃ，４２ｃ，５２ｃ，６２ｃ 外縁側部分
１４，１４ａ，２４，３４，４４，５４，６４ 樹脂フィルム
１４ａ，２４ａ，３４ａ，４４ａ，５４ａ 開口
１４ｂ、２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂ 帯状桟
５４ｃ 貫通孔
１５，２５，３５，４５，５５，６５ キートップ載置部
１６，２６，３６，４６，５６，６６ 凹部
１７，２７，３７，４７，５７，５７ａ，６７ 押し子
１８，２８，３８，４８，５８，６８ 支持部
５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ キートップ
Ｒ１，Ｒ２ 支持棹

Claims (4)

1. ゴム状弾性体でなるキートップ載置部を有するベースシートと、該キートップ載置部に配置されて機器の筐体に形成した仕切桟の無い操作開口から露出させる複数のキートップと、を備えるキーシートにおいて、
   隣接する複数のキートップ載置部に対して架け渡す帯状桟を有する樹脂フィルムをベースシートに固着して設けたことを特徴とするキーシート。
2. 樹脂フィルムに操作開口に対応する開口を設け、帯状桟を、該開口を縦横斜めの少なくとも何れかの方向で架け渡すように形成した請求項１記載のキーシート。
3. キートップ載置部に位置する帯状桟を、キートップの中心を通り直交する２つの仮想線に対して対称位置に形成した請求項１または請求項２記載のキーシート。
4. ベースシートに設けた押し子の押圧方向に沿う軸線上に、キートップにはベースシート側に突き出る凸部を、樹脂フィルムには貫通孔を、それぞれ形成した請求項１〜請求項３何れか１項記載のキーシート。
   
   

Images