JP2012009236A

JP2012009236A - キーボタン及びそれを備える携帯電子機器並びに携帯電子機器の密封性の検査方法

Info

Publication number: JP2012009236A
Application number: JP2010143282A
Authority: JP
Inventors: Junichi Nakao; 順一中尾
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2012-01-12

Abstract

【課題】簡易な構造のキーボタンを有する携帯電子機器の密封性の検査において、キーボタンが有するゴム部の穴を発見することができない。
【解決手段】キーボタンは、スリットを備える押し子を有するトップ部と、押し子の下面の全面とスリットの少なくとも一部とを覆い、押し子を保持するゴム部と、を有し、スリットの少なくとも一部はゴム部から露出する。
【選択図】図３

Description

本発明はキーボタン及びそれを備える携帯電子機器並びに携帯電子機器の密封性の検査方法に関する。

携帯電子機器が備えるキーボタンの構成の一例として、押下するための押し子を供えるトップ部と、ゴム部とが組み立てられたものがある。図９に、押し子３０１を備えるトップ部３００の例を示す。このようなキーボタンにおいては、ゴム部は押し子３０１の下面の全面を覆う。そのため、ユーザがキーボタンのトップ部３００に加えた力が、効率良くゴム部に伝えられる。

このキーボタンを備えた携帯電子機器の製造工程においては、携帯電子機器の密封性の検査が行われる。例えば、エアリーク試験と呼ばれる試験を実施して、機器の内部へ空気を送り込むことができるか否かを検査する。

しかしながら、エアリーク試験は機器の内部へ空気を送り込むことができるか否かを検査するものであり、個々の部品の状態について調べる検査ではない。そのため、個々の部品に破損等があったとしても、機器全体としての密封性が保たれていれば、その携帯電子機器はエアリーク試験をパスしてしまう。例えば、押し子とゴム部とが密着する構成であれば、キーボタンのゴム部に穴が開いていたとしても機器全体としての密封性を保つことができるため、その携帯電子機器はエアリーク試験をパスする。しかしながら、このような携帯電子機器は、ユーザがキーボタンを繰り返し使用することにより、または、ゴム部の劣化が起こることにより、ゴム部の穴が拡大し、密封性が損なわれる恐れがある。そして、密封性が損なわれた場合、携帯電子機器の防水性が低くなる。そのため、ゴム部に穴が開いている携帯電子機器がエアリーク試験をパスしてしまうのは望ましくない。

特許文献１には、配管における流体の漏れ検査をおこなう場合に、エアー抜き作業を容易に行える流体漏れ検査プラグが開示されている。この検査プラグ４６０を図１０に示す。

検査プラグ４６０は、配管４６９端末に装着可能なプラグ本体４６５と、プラグ本体４６５の中心軸と同軸に位置決めされプラグ本体４６５に対して軸方向に移動可能なプッシュピン４６１であってプラグ本体４６５に内接しながら軸方向に移動可能でかつエアー抜き通路４６６が設けられているプッシュピン押部４６３をその後端部に有するプッシュピン４６１と、プッシュピン４６１の先端部外周に装着されていてプラグ本体４６５内面との間で液密に接触可能で配管４６９側からの流体の漏れを防止するパッキン４６２と、プラグ本体４６５内に収納されていてプッシュピン４６１を配管４６９の開口側に付勢しているバネ状体４７２とを有する。

水が入った配管４６９の端末にこの検査プラグ４６０を装着し、プッシュピン押部４６３を押すと、それまで、バネ状体４７２によりプラグ本体４６５内面に対して液密に押し付けられていたパッキン４６２がプラグ本体４６５内面から離れ、配管４６９の内部と外気との間に空気や水が流れる通路又は隙間（案内孔４７１）が形成される（図１１）。配管４６９内の空気や水は、この通路又は隙間をとおり、かつプッシュピン押部４６３に設けられたエアー抜き通路４６６をとおって検査プラグ４６０の外部へ漏れ出る。

特開２００７−１６３２７８号公報（段落「００２６」〜「００２８」、段落「００３３」〜「００３５」、図１、図２）

ここで、携帯電子機器の密封性の検査でゴム部の穴を発見するために、特許文献１に開示された技術をキーボタンの構成に適用することについて検討する。検査プラグとキーボタンとは、外部からの力が加えられるプッシュピンを検査プラグが備え、外部からの力により押下される押し子をキーボタンが備えるため、外部からの力が加えられるプッシュピン又は押し子を備えるという点で共通している。しかしながら、検査プラグは、押し子の下面の全面を覆うゴム部に相当する部品を備えていない。さらに、検査プラグが、配管における流体の漏れ検査をおこなう前に配管から空気や水を抜くためのものであるのに対し、キーボタンが電子機器へ入力を行うためのインタフェースであるという点で、これらの用途は全く異なる。以上のことから、単純に、特許文献１に開示された技術を携帯電子機器のキーボタンの構成に適用することはできない。

また、上述した特許文献１に記載された検査プラグには、検査プラグを構成する部品の数が非常に多いという問題がある。上述したとおり、検査プラグは、プラグ本体、プッシュピン、パッキン、エアー抜き通路やバネ状体など、その機能を発揮するために多くの部品を備えている。そのため、装置の複雑化を招き、結果、装置自体のサイズが大きくなるという問題がある。携帯電子機器において、装置自体のサイズが大きくなることは望ましくないため、簡易な構造が望まれる。

本発明の目的は、上述した課題である、簡易な構造のキーボタンを有する携帯電子機器の密封性の検査において、キーボタンが有するゴム部の穴を発見することができない、という課題を解決するキーボタン及びそれを備える携帯電子機器、並びに、それらの製造方法、並びに、携帯電子機器の密封性の検査方法を提供することにある。

本発明のキーボタンは、スリットを備える押し子を有するトップ部と、押し子の下面の全面とスリットの少なくとも一部とを覆い、押し子を保持するゴム部と、を有し、スリットの少なくとも一部はゴム部から露出する。

本発明の携帯電子機器は、スリットを備える押し子を有するトップ部と、押し子の下面の全面とスリットの少なくとも一部とを覆い、押し子を保持するゴム部と、を有し、スリットの少なくとも一部はゴム部から露出するキーボタンと、キーボタンが配置された筐体とを有する。

本発明の携帯電子機器の密封性の検査方法は、スリットを備える押し子を有するトップ部と、押し子の下面の全面とスリットの少なくとも一部とを覆い、押し子を保持するゴム部と、を有し、スリットの少なくとも一部はゴム部から露出するキーボタンと、キーボタンが配置された筐体とを有する携帯電子機器に、スリットから空気を挿入して、筐体内部に空気が入り込むか否かを調べる。

本発明のキーボタンによれば、簡易な構造のキーボタンを有する携帯電子機器の密封性の検査において、キーボタンが有するゴム部の穴を発見することができる。

本発明の第１の実施形態に係るキーボタンが有するトップ部の（ａ）斜視図と（ｂ）底面図である。本発明の第１の実施形態に係るキーボタンが有するゴム部の（ａ）平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）背面図、（ｄ）左側面図、（ｅ）右側面図、と（ｆ）底面図である。本発明の第１の実施形態に係るキーボタンの断面構造を模式的に示した図である。本発明の第１の実施形態に係るキーボタンの断面構造を模式的に示した図である。本発明の第１の実施形態に係るキーボタンの製造方法を模式的に示した図である。本発明の第２の実施形態に係る携帯電子機器の斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る携帯電子機器が備えるキーボタンの分解斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る携帯電子機器が備えるキーボタンとその周辺部の断面図である。本発明に関連するトップ部の（ａ）斜視図、（ｂ）底面図である。特許文献１に記載された検査プラグの断面図である。特許文献１に記載された検査プラグであって、エアー抜きをしている状態の断面図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態に係るキーボタン１２０について、図１から図４を用いて説明する。キーボタン１２０は、トップ部１００とゴム部１１０とを有する。図１（ａ）は、キーボタン１２０が有するトップ部１００の斜視図、図１（ｂ）はトップ部１００の底面図である。トップ部１００は、押し子１０１を有する。押し子１０１には、スリット１０２が配置される。スリット１０２は、キーボタン１２０が押されて押し子１０１が動く方向に長いスリットである。

図２は、ゴム部１１０の六面図であり、具体的には、図２（ａ）が平面図、図２（ｂ）が正面図、図２（ｃ）が背面図、図２（ｄ）が左側面図、図２（ｅ）が右側面図、図２（ｆ）が底面図である。

ゴム部１１０は、図３に示すように、トップ部１００の押し子１０１の先端部１７０の下面１５０の全面を覆い、押し子１０１を保持する。このとき、スリット１０２の少なくとも一部はゴム部１００に覆われ、スリット１０２の少なくとも一部はゴム部１１０から露出する。

本実施形態のキーボタン１２０によれば、図３に示すように、押し子１０１に配置されたスリット１０２の少なくとも一部はゴム部１１０に覆われ、スリット１０２の少なくとも一部はゴム部１１０から露出する。そのため、このスリット１０２により、押し子１０１のゴム部１１０に覆われた部分とゴム部１１０との間に、空気が通る隙間１０３ができる。その結果、密封性の検査を行う際に、ゴム部１１０の穴の有無を調べることができる。

例えば、図４（ａ）に示すようにゴム部１１０に穴が無い場合、隙間１０３に入った空気はゴム部１１０にぶつかり、図中の矢印に示すように押し戻される。一方、図４（ｂ）に示すように、ゴム部１１０に穴１１２がある場合、隙間１０３に入った空気はゴム部１１０の穴１１２を通り抜ける。以上のことから、隙間１０３に入った空気の量の変化、又は、穴１１２を通り抜けた空気の量を調べることにより、ゴム部１１０の穴１１２の有無を調べることができる。

本実施形態のキーボタン１２０は、トップ部１００とゴム部１１０とからなり、簡易な構成となっている。そのため、これが実装される携帯電子機器のサイズが大きくなるのを防ぐことができる。

また、ゴム部１１０は、押し子１０１の下面１５０の全面を覆っている。これにより、ユーザから加えられた押し子１０１を押下する力がゴム部１１０に効率良く伝わり、キーボタンの感度が高くなる。

ゴム部１１０の中央には、図３に示すように、凹構造１１１を設けるのが望ましい。ゴム部１１０が押し子１０１の下面１５０を覆った状態では、凹構造１１１の内径は弾力性により広がって、押し子１０１の先端部１７０のスリットのない部分（図３中に破線で示す）の外径とほぼ同じとなる。このような凹構造１１１をゴム部１１０の中央に設けることにより、押し子１０１を凹構造１１１に圧入して、押し子１０１をゴム部１１０に保持させることができる。なお、ゴム部１１０が凹構造１１１を有する場合は、スリット１０２の少なくとも一部が凹構造１１１から露出していれば良い。

なお、図３では先端部１７０のスリット１０２がある部分の断面を表しているため、凹構造１１１の内径が先端部１７０の外径より大きくなっているが、先端部１７０のスリット１０２がない部分（図３中に破線で示す）の断面においては、凹構造１１１の内径と先端部１７０の外径はほぼ同じとなる。

押し子１０１の下面１５０には、凹凸又はスリットを設けるのが望ましい。これにより、下面１５０の全面とゴム部１１０とが密着した状態であっても、下面１５０とゴム部１１０との間に所定の隙間を設けることができる。そのため、密封性の検査の際に、ゴム部１１０の穴の有無を確実に調べることができる。

また、押し子１０１の下面１５０に凹凸又はスリットを設けるのと同様の理由で、ゴム部１１０の、押し子１０１の下面１５０を覆う部分の内側の表面１５１には、凹凸又はスリットを設けるのが望ましい。これにより、下面１５０の全面とゴム部１１０とが密着した場合であっても、下面１５０とゴム部１１０との間に所定の隙間を設けることができる。

なお、図１には４つのスリット１０２を有する押し子１０１を示したが、スリット１０２の数はこれに限定されるものでなく、少なくとも１つのスリット１０２を有していれば良い。ただし、より確実にゴム部１１０の穴１１２の有無を調べるために、押し子１０１は複数のスリット１０２を有するのが望ましい。

ゴム部１１０はシリコンからなるものとすることができる。また、ゴム部１１０には、補強のための板金が含まれていても良い。

次に、本実施形態に係るキーボタン１２０の製造方法について図５を用いて説明する。図５（ａ）に示すように、トップ部１００に設けられた押し子１０１はスリット１０２を備える。押し子１０１の下面１５０をゴム部１１０の凹構造１１１の中に嵌め込む。このようにして、押し子１０１の下面１５０の全面とスリット１０２の少なくとも一部とを覆い、スリット１０２の少なくとも一部をゴム部１１０から露出させるように、押し子１０１をゴム部１１０に保持させる。これにより、図５（ｂ）に示すよう、本実施形態に係るキーボタン１２０を製造することができる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る携帯電子機器２４０について、図６から図８を用いて説明する。

図６には、本実施形態に係る携帯電子機器２４０の斜視図を示す。携帯電子機器２４０
は、折り畳み式の携帯通信端末であり、ボタン操作部２４１と表示部２４２とを有する。ボタン操作部２４１の側面には、第１の実施形態で説明したキーボタンと同じ構成のキーボタン２２０が配置される。

キーボタン２２０とその周辺の内部構造について詳細に説明する。図７に、キーボタン２２０の分解斜視図を示す。キーボタン２２０は、トップ部２００とゴム部２１０とで構成される。図８にキーボタン２２０とその周辺部の断面図を示す。図８に示すように、キーボタン２２０は筐体２４３に保持される。また、押し子が備えるスリットにより、押し子のゴム部２１０に覆われた部分とゴム部２１０との間に隙間２０３ができる。また、ゴム部２１０を介して、センサ部２４５が押し子に対向して配置される。センサ部２４５はキーボタン２２０に加えられた力を感知するものであり、例えば、圧力センサからなるものとする。

なお、ゴム部２１０は、筐体２４３が有する穴部２４４よりも大きいことが望ましい。これにより、ゴム部２１０を穴部２４４に挿入した際に筐体２４３を密閉することができるため、携帯電子機器２４０の防水性を高めることが可能となる。

本実施形態に係る携帯電子機器２４０は、第１の実施形態で説明したキーボタンと同じ構成のキーボタン２２０を備える。そのため、携帯電子機器２４０の密封性の検査を行う際に、ゴム部２１０の穴の有無を調べることができる。ここでいう検査とは、例えば、エアリーク試験機などを用いて、所定の圧力状況下のもと、携帯電子機器２４０の内部に一定量以上の空気が入り込むか否かを検査することを言う。例えば、図４（ａ）に示すようにゴム部１１０に穴が無い場合、隙間１０３に入った空気はゴム部１１０にぶつかり、図中の矢印に示すように押し戻されるため、携帯電子機器２４０の内部に空気は入り込まない。一方、図４（ｂ）に示すように、ゴム部１１０に穴１１２がある場合、隙間１０３に入った空気はゴム部１１０の穴１１２を通り抜けるため、携帯電子機器２４０の内部に空気が入る。以上のことから、携帯電子機器２４０の内部に空気が入り込むか否かを検査することができ、ゴム部２１０の穴の有無を調べることができる。

本実施形態に係る携帯電子機器２４０は、キーボタン２２０を筐体２４３に配置させることにより製造することができる。

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。

１００、２００、３００トップ部
１０１、２０１、３０１押し子
１０２スリット
１０３、２０３隙間
１１０、２１０ゴム部
１１１凹構造
１１２穴
１２０、２２０キーボタン
１５０下面
１５１ゴム部の、押し子の下面を覆う部分の内側の表面
１７０先端部
２４０携帯電子機器
２４１ボタン操作部
２４２表示部
２４３筐体
２４４穴部
２４５センサ部
４６０検査プラグ
４６１プッシュピン
４６２パッキン
４６３プッシュピン押部
４６５プラグ本体
４６６エアー抜き通路
４６９配管
４７１案内孔
４７２バネ状体

Claims

スリットを備える押し子を有するトップ部と、
前記押し子の下面の全面と前記スリットの少なくとも一部とを覆い、前記押し子を保持するゴム部と、を有し、
前記スリットの少なくとも一部は前記ゴム部から露出するキーボタン。
前記ゴム部は、凹構造を有し、
前記凹構造は、前記押し子の前記下面の全面と前記スリットの少なくとも一部とを覆う請求項１に記載のキーボタン。
前記押し子の前記下面には、凹凸又はスリットが設けられている請求項１又は２に記載のキーボタン。
前記ゴム部の、前記押し子の前記下面を覆う部分の内側の表面に凹凸又はスリットが設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載のキーボタン。
前記押し子には、複数の前記スリットが配置される請求項１から４のいずれか一項に記載のキーボタン。
スリットを備える押し子を有するトップ部と、前記押し子の下面の全面と前記スリットの少なくとも一部とを覆い、前記押し子を保持するゴム部と、を有し、前記スリットの少なくとも一部は前記ゴム部から露出するキーボタンと、
前記キーボタンが配置された筐体とを有する携帯電子機器。
前記ゴム部を介して、前記キーボタンに加えられた力を感知するセンサ部が前記押し子に対向して配置される請求項６に記載の携帯電子機器。
スリットを備える押し子を有するトップ部と、前記押し子の下面の全面と前記スリットの少なくとも一部とを覆い、前記押し子を保持するゴム部と、を有し、前記スリットの少なくとも一部は前記ゴム部から露出するキーボタンと、前記キーボタンが配置された筐体とを有する携帯電子機器に、前記スリットから空気を挿入して、筐体内部に空気が入り込むか否かを調べる携帯電子機器の密封性の検査方法。