JP2014534547A - 接合キーボード及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

接合キーボード及びその作製方法が開示される。接合キーボードは接着剤を、キーボードスタックアップの種々の構成要素を一体に結合するための主媒介物として、及び実施形態によっては、唯一の媒介物として用いる。キーボードスタックアップは、上部ケースを後部ケース組立品に結合するための骨組み接着剤を用いる。一実施形態では、骨組み接着剤は、後部ケース組立品上に取り付けられた隣接するキー同士の間に存在する間隔内に適合する大きさのリブの相互接続マトリックスである。骨組み接着剤は後部ケース組立品に据え付けられ、キー同士の間に存在する間隔の一部分を占有し、上部ケースは骨組み接着剤の上部に据え付けられる。

Description

開示されている実施形態は概して電子デバイスに関し、より詳細には、電子デバイス用の入力デバイスに関する。

多くの電子デバイスは通例、ユーザがデバイスと対話することを可能にするためのキーボード、タッチパッド、マウス、又はタッチスクリーン等の１つ以上の入力デバイスを含む。これらのデバイスは、電子デバイス内に組み込まれてもよく、あるいは有線又は無線接続のいずれかを介して別のデバイスに信号を送ることができる、別個のデバイスとして独立していてもよい。例えば、キーボードをラップトップコンピュータの筐体内に組み込んでもよく、又はそれはキーボード自体の筐体内に存在してもよい。

電子デバイスの寸法を縮小し、このようなデバイスの加工費及び製造時間を最小限に抑えることがしばしば望まれる。例えば、ラップトップはできるだけ小さく、軽くなるように設計され得るが、キーボード等の入力デバイスが、利用可能な内部空間の比較的大きな部分を占有する場合がある。したがって、必要とされているのは、改良されたキーボード設計である。

接合キーボード及びその作製方法が開示される。接合キーボードは接着剤を、キーボードスタックアップの種々の構成要素を一体に結合するための主媒介物として、及び実施形態によっては、唯一の媒介物として用いる。キーボードスタックアップは、上部ケースを後部ケース組立品に結合するための骨組み接着剤を用いる。一実施形態では、骨組み接着剤は、後部ケース組立品上に取り付けられた隣接するキー同士の間に存在する間隔内に適合する寸法のリブの相互接続マトリックスである。骨組み接着剤は後部ケース組立品に据え付けられ、キー同士の間に存在する間隔の一部分を占有し、上部ケースは骨組み接着剤の上部に据え付けられる。

一実施形態では、接合キーボードは、後部ケース組立品と、この後部ケース組立品上に取り付けられ、隣接するキー同士の間に間隔が存在するように所定の構成で配列されるいくつかのキーと、を含み得る。キーは、周辺部を画定する外側キーを含み得る。後部ケース組立品は、構造プレート、接着剤層及び膜を含むことができ、この膜は接着剤層によって構造プレートに接合される。キーボードはまた、後部ケース組立品に固定され、間隔の一部分及び周辺部の一部分を占有するように構築される骨組み両面接着剤層と、この骨組み両面接着剤に固定される上部ケースと、を含む。

別の実施形態では、コンピューティングデバイスは、上面及び下面を有する後部ケース組立品と、後部ケース組立品の上面に取り付けられるいくつかのキーであって、これらのキーは、隣接するキー同士の間に間隔が存在するように配列される、キーと、後部ケース組立品の上面に取り付けられる骨組み両面接着剤層であって、この接着剤は、隣接するキー同士の間に存在する間隔の一部分を占有することによって、それぞれのキーを取り囲むように構築される、骨組み両面接着剤層と、この接着剤層に固定される骨組み構造を含む上部ケースと、を含む、接合キーボードを有する。

別の実施形態では、キーボードの組立方法は、複数のキーを後部ケース組立品に取り付けることと、キーの少なくとも１つを取り囲む骨組み両面接着剤層を後部ケース組立品に取り付けることと、骨組み接着剤層の構造に似るように構築されるトッププレートを、骨組み接着剤を介して後部ケース組立品に固定することと、を含む。

本発明の上述及びその他の態様及び利益は、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて考慮することでより明らかになり、ここで同様の参照符号は本明細書全体を通じて同様の部分を指す。

一実施形態に係る接合キーボード１００の例示の分解図である。 一実施形態に係る構造プレートの簡略平面図である。 一実施形態に係る接着剤層１２０の簡略化された例示の平面図である。 一実施形態に係る膜の簡略化された例示の平面図である。 一実施形態に係る骨組み両面接着剤層の簡略平面図である。 一実施形態に係る上部ケースの例示の平面図である。 一実施形態に係るキーを含むキーボードの一部分の例示の斜視図である。 一実施形態に係る図７のキーボードの例示の断面図である。 一実施形態に係る図７の代替の例示の断面図である。 一実施形態に係るキーボードの一部分の例示の平面図である。 一実施形態に係る、内部に組み込まれたキーボードを有するコンピューティングデバイスの斜視図である。 一実施形態に係る接合キーボードを作製するための例示のフローチャートである。

図１は、一実施形態に係る接合キーボード１００の例示の分解図を示す。キーボード１００は、互いに接続されたいくつかの構成要素のスタックアップ（スタックアップ１０２として図示）である。スタックアップ１０２は、構造プレート１１０、接着剤層１２０、膜１３０、キー１４０、骨組み両面接着剤層１５０、及び上部ケース１６０を含み得る。図２〜６に、それぞれの構成要素の例示の平面図が示されている。キーボード１００が組み立てられると、構造プレート１１０はスタックアップの底部を形成することができ、上部ケース１６０はスタックアップの上部を形成し、その他の構成要素はそれらの間に挟まれる。他の実施形態では、バックライト（不図示）は構造プレート１１０の下に取り付けら得るため、バックライトはスタックアップの底部を形成する場合がある。更に別の実施形態では、構造プレート１１０と膜１３０との間にバックライトを位置付けることができる。更なる実施形態では、バックライトを構造プレート１１０に組み込むことができる。

キーボード１００の構成要素は、主として接合によって、又は全く接合だけで、締結具の使用を最小限にとどめるか又はそれを全く使用せずに、一体に保持することができる。接合は接着剤層１２０及び１５０によって達成される。締結具（図１〜６には示されていない）が、構造プレート１１０を上部ケース１６０に結合することによってキーボード１００を一体に保持するのを補助する。図２〜６は、締結具が挿入される締結具貫通孔１７０を示している。締結具のより詳細な説明が、図１０を参照して以下に説明されている。

接着剤層１２０は構造プレート１１０を膜１３０の下面に接合し、接着剤層１５０は上部ケース１６０を膜１３０の上面に接合する。キー１４０のそれぞれは、キーを膜１３０及び／又は構造プレート１１０に固定する機構（不図示）を有する。接着剤層１２０及び１５０を主接合媒介物として用いることで、スタックアップの構造が単純化され、コストが削減され、キーボードの厚さが低減され、締結具の使用が最小限にとどめられるか又は完全に解消され、防水性が高められる。接合キーボードによって実現される追加の利点は、相当数の締結具を用いて構築される現在のキーボードと比べて、振動が軽減されることである。

次に図２〜６を参照して、スタックアップ１０２のそれぞれの構成要素をより詳細に説明する。図２は構造プレート１１０の簡略平面図を示す。構造プレート１１０はスタック１０２の底部を形成してよく、キー１４０に動作可能に接続されてよい。例えば、構造プレート１１０は、電気信号を導通するための接点（不図示）を含み得る。別の例として、構造プレート１１０は、キー１４０を固定するための定着点（不図示）を含み得る。図示のように、構造プレート１１０は締結具貫通孔１７０を任意追加的に含み得る。貫通孔１７０は、構造プレート１１０の周辺部上及びその内部の数箇所に位置付けられてよい。内部に配置される貫通孔１７０の数は実質的に限定される。これは、このような貫通孔を内部全体に相当数分布させて有する現在のキーボードとは正反対である。

図３は、接着剤層１２０の簡略化された例示の平面図を示す。接着剤層１２０は任意の好適な両面接着剤であり得る。例えば、接着剤１２０は、感圧接着剤又は熱活性型接着剤であり得る。一実施形態では、接着剤１２０は、両側に接着剤を付着させたＰＥＴ基板を有してもよい。接着剤１２０は、０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍ、又はより具体的には、０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲の厚さを有してもよい。接着剤層１２０は締結具貫通孔１７０を任意追加的に含み得る。貫通孔の位置は構造プレート１１０の貫通孔１７０と一致してもよい。

図４は膜１３０の簡略化された例示の平面図を示す。膜１３０は、キー１４０のいずれかがユーザによって選択されているかどうかを検出するための１つ以上センサ（不図示）を含む感応膜であり得る。センサは、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：indium tin oxide）で作製することができる。膜１３０は締結具貫通孔１７０を任意追加的に含み得る。貫通孔の位置は、構造プレート１１０及び接着剤層１２０の貫通孔１７０と一致してもよい。

構造プレート１１０、接着剤層１２０、及び膜１３０の集合結合体は、本明細書において後部ケース組立品と呼ばれる場合がある。後部ケース組立品は、キーボード１００の最終組立品の前に作製される半組立品であり得る。

図１を参照すると、キー１４０は、キーボードに使用するのに好適な任意のキーであり得る。キーは、例えば、キーキャップを膜１３０及び／又は構造プレート１１０に結合する鋏式の支持機構を用いてよい。キーは、周辺部を形成する外側キー１４１及び周辺部の内部に存在する内側キー１４２の所定の構成で配列することができる。間隔が全てのキーの間に存在する。

図５は、骨組み両面接着剤層１５０の簡略平面図を示す。接着剤層１５０は、例えば、感圧接着剤又は熱活性型接着剤等の任意の好適な両面接着剤であり得る。他の実施形態では、接着剤層１５０はスクリーン印刷又はパッド印刷されてよく、湿潤養生又はＵＶ硬化を用いてよい。一実施形態では、接着剤１５０は、両側に接着剤を付着させたＰＥＴ基板を有し得る。接着剤１５０は、０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍ、又はより具体的には、０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲の厚さを有し得る。接着剤層１５０は締結具貫通孔１７０を任意追加的に含み得る。貫通孔の位置は、構造プレート１１０、接着剤層１２０、及び膜１３０の貫通孔１７０と一致してもよい。

一実施形態では、図示のように、接着剤層１５０の骨組み構成−相互接続された一連の骨組みリブ１５４−は、キー１４０のそれぞれを取り囲むように設計される。すなわち、接着剤層１５０は、それぞれのキーの間に存在する間隔内に適合する寸法である。骨組みリブの厚さは均一であってもよく、又は変化してもよい。例えば、隣接するキー１４０同士の間（領域１５１及び１５２の間等）の接着剤層１５０の厚さは第１の所定の厚さとすることができ、接着剤層１５０の周辺部（領域１５１の外部の領域等）の厚さは第２の所定の厚さとすることができる。ここで、第１の所定の厚さは第２の所定の厚さよりも大きい。

不図示の別の実施形態では、接着剤層１５０の骨組み構成は、キーを選択的に取り囲むように設計することができる。例えば、それぞれのキーを個々に取り囲むのとは対照的に、層１５０は２つ以上のキーのグループを取り囲むことができる。特定の例として、２つのキーが取り囲まれる場合には、隣接するキー同士の間に骨組みリブは存在しなくなるであろう。

図６は上部ケース１６０の説明平面図を示す。上部ケース１６０はラップトップ等の電子デバイスの部品であり得るか、又はそれは有線キーボード等の独立型電子デバイスの部品であり得る。上部ケース１６０は、キー１４０同士の間の間隔内に適合する寸法の骨組みリブ１６４を含む。接着剤層１５０に関して上述した骨組みリブの同じ間隔の均一性又は変化が上部ケース１６０に適用される。上部ケース１６０は、キー１４０を取り囲む寸法の外側周辺部領域も含み得る。上部ケース１６０は締結具貫通孔１７０を任意追加的に含み得る。貫通孔の位置は、構造プレート１１０、接着剤層１２０、膜１３０、及び接着剤層１５０の貫通孔１７０と一致してもよい。

接着剤１５０及び上部ケース１６０の両者は、互いに似た構造を有する。骨組み接着剤１５０の形状は両者の間の接合接着力を最大限に発揮させるので、これは後部ケースと上部ケース１６０との間の比較的強い接合を促進する。それゆえ、これは、キーボードスタックアップを一体に結合するための締結具の使用を排除するか又は実質的に抑制することができる。

次に図７〜１０を参照して、種々の構成要素がキーボード１００を形成するべく積み重ねられた際のそれらの種々の構成要素の空間関係を示す。図７は、キー１４０を含むキーボード１００の一部分の例示の斜視図を示す。図７は、構造プレート１１０、接着剤層１２０、膜１３０、及び接着剤層１５０のスタックアップも示す。

図８は、図７の線８−８に沿って見たキーボード１００の例示の断面図である。この断面図は、キー１４０及び上部ケース１６０の縁部同士の間にはギャップ８１０が存在することを示している。ギャップ８１０は、キー１４０が上部ケース１６０から干渉を受けることなく自由に移動できるようにする。ギャップ８１０はキー１４０の両側で等距離であってもよく、又は異なってもよい。加えて、骨組み接着剤層１５０とキー１４０の縁部との間にはギャップ８２０が存在する。ギャップ８２０は、キー１４０が自由に移動し、接着剤にくっつかないようにする。

上部ケース８６０の骨組みリブ８６１は、図示のように、幅Ｗｔｐを有し、接着剤層８５０の骨組みリブ８５１は、図示のように、幅Ｗａを有する。骨組みリブ８６１の幅は、骨組みリブ８５１の少なくとも同じ幅か又はそれより大きいものであり得る。このような寸法設定は、上部ケース１６０を接着剤層１５０に取り付けた後でも、接着剤層１５０が見えないようにする。この寸法設定は、製造におけるばらつき及び組立許容誤差にも対応する。図８に示されるように、骨組みリブ８６１は骨組みリブ８５１の両側の上に突き出している。リブ８６１はこのようにリブ８５１の上に突き出す必要はないことを理解されたい。別の実施形態では、リブ８６１はリブ８５１の片側の上には突き出していてもよいが、他方の側ではリブ８５１及び８６１の両者は実質的に整列している。

図９は、図７の線８−８に沿って見た代替の例示の断面図である。図９では、構造プレート１１０、接着剤層１２０、膜１３０、接着剤１５０、及びトッププレート１６０を貫通することによって構造プレート１１０をトッププレート１６０に結合する締結具９１０が示されている。特に、締結具はそれぞれの構成要素の締結具貫通孔１７０を貫通することができる。締結具９１０は、物体同士を一体に結合するための任意の好適な機構であり得る。例えば、締結具９１０はねじ又はピンであり得る。

図１０は、一実施形態に係るキーボードの一部分の例示の平面図を示す。上部ケース１６０の開口部内に位置付けられるいくつかのボタン１４０が示されている。点線で示される骨組み接着剤１５０が上部ケース１６０の開口部を取り囲んでいる。上述のように、接着剤１５０は、上部ケース１６０が接着剤１５０を完全に覆う寸法である。

図１１は、内部に組み込まれたキーボード１１０２を有するコンピューティングデバイス１１００の斜視図を示す。

コンピューティングデバイス１１００は、例えば、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、電話、スマートフォン、又はゲームデバイス等の任意の好適なコンピューティングデバイスであり得る。キーボード１１０２は、コンピューティングデバイス１１００の内部に一体形成することができる。他の実施形態では、一実施形態に係るキーボードがコンピューティングデバイスから分離していてもよく、内蔵型デバイスとして独立していてもよい。例えば、キーボードは、例えば、コンピューティングデバイスへ及びそれからデータを送ることができる有線キーボード又は無線キーボード等の通信インタフェースであってよい。

図１２は、一実施形態に係る接合キーボードを作製するための例示のフローチャートを示す。工程１２１０から始まり、複数のキーが後部ケース組立品に取り付けられる。例えば、キーは、図１〜１０に関して上述したキー１４０であり得、後部ケース組立品は構造プレート、接着剤、及びセンサ膜を含み得る。工程１２２０において、骨組み両面接着剤層を後部ケース組立品に取り付けることができる。骨組み接着剤層はキーの少なくとも１つを取り囲み得る。例えば、骨組み接着剤は、図１、５、８、及び１０に示される骨組み接着剤１５０であり得る。工程１２３０において、トッププレートが骨組み接着剤を介して後部ケース組立品に固定される。トッププレートは、それが骨組み接着剤の上部に取り付けられると、強力な接着接合が形成され、接着剤層が上部ケースによって完全に覆われるように、骨組み接着剤層の構造に似るように構築される。

接合キーボードが順序は、図１２に関して上述したその順序と異なってもよいということを理解されたい。接合キーボードは、任意のアプローチを用いて構築することができる。例えば、まず、骨組み接着剤をトッププレートに取り付けてもよく、次に、その結合体を後部ケース組立品に取り付けてもよい。

本発明の上述の実施形態は例示の目的で呈示されており、限定の目的で呈示されているわけではない。

Claims (20)

1. 接合キーボードであって、
   構造プレート、接着剤層及び膜を含み、前記膜は前記接着剤層によって前記構造プレートに接合される、後部ケース組立品と、
   前記後部ケース組立品上に取り付けられ、隣接するキー同士の間に間隔が存在するように所定の構成で配列される複数のキーであって、前記キーは、周辺部を画定する外側キーを含む、キーと、
   前記後部ケース組立品に固定され、前記間隔の一部分及び前記周辺部の一部分を占有するように構築される骨組み両面接着剤層と、
   前記骨組み両面接着剤に固定される上部ケースと、
   を備える、接合キーボード。
2. 前記骨組み接着剤層が、複数の相互接続した骨組みリブを含む、請求項１に記載のキーボード。
3. 前記骨組みリブの第１の部分は第１の所定の厚さを有し、前記骨組みリブの第２の部分は第２の所定の厚さを有する、請求項２に記載のキーボード。
4. 前記骨組み接着剤層が前記キーのそれぞれを取り囲む、請求項１に記載のキーボード。
5. 前記骨組み接着剤層が前記キーの選択グループを取り囲む、請求項１に記載のキーボード。
6. 前記骨組み両面接着剤が１片の支持体を含む、請求項１に記載のキーボード。
7. 骨組み両面接着剤が、約０．００５〜０．１ｍｍの範囲の厚さを有する、請求項１に記載のキーボード。
8. 前記骨組み両面接着剤が前記キーのいずれとも干渉しない、請求項１に記載のキーボード。
9. 前記上部ケースが前記骨組み両面接着剤の形状に似ている、請求項１に記載のキーボード。
10. 前記後部ケース組立品を前記上部ケースに結合する、少なくとも１つの締結具を更に備える、請求項１に記載のキーボード。
11. 前記上部ケースが上部ケース骨組みリブを含み、前記上部ケース骨組みリブの厚さは、前記骨組み接着剤の前記骨組みリブの厚さと少なくとも同じ厚さである、請求項２に記載のキーボード。
12. 接合キーボードであって、
    上面及び下面を有する後部ケース組立品と、
    前記後部ケース組立品の前記上面上に取り付けられる複数のキーであって、前記キーは、隣接するキー同士の間に間隔が存在するように配列される、複数のキーと、
    前記後部ケース組立品の前記上面に取り付けられる骨組み両面接着剤層であって、前記接着剤は、隣接するキー同士の間に存在する前記間隔の一部分を占有することによって、それぞれのキーを取り囲むように構築される、骨組み両面接着剤層と、
    前記接着剤層に固定される骨組み構造を含む上部ケースと、
    を含む、接合キーボード
    を備える、コンピューティングデバイス。
13. 前記キーが外側キーを含み、前記接着剤層が、前記外側キーを取り囲む周辺部の一部分を占有する、請求項１２に記載のキーボード。
14. それぞれのキーが第１及び第２の縁部を有し、縁部と前記骨組み接着剤の縁部との間に最小限のギャップ距離が存在する、請求項１２に記載のキーボード。
15. 前記後部ケース組立品がキーストロークを検出するように動作可能である、請求項１２に記載のキーボード。
16. 前記後部ケース組立品を前記上部ケースに結合するための締結具を更に備える、請求項１２に記載のキーボード。
17. キーボードの組立方法であって、前記方法は、
    複数のキーを後部ケース組立品に取り付けることと、
    前記キーの少なくとも１つを取り囲む骨組み両面接着剤層を前記後部ケース組立品に取り付けることと、
    前記骨組み接着剤層の構造に似るように構築されるトッププレートを、前記骨組み接着剤を介して前記後部ケース組立品に固定することと、
    を含む、方法。
18. 前記後部ケース組立品が、構造プレート、接着剤層、及び膜を含み、前記方法が、
    前記膜を前記接着剤層によって前記構造プレートに固定すること
    を更に含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記上部ケースを前記後部ケース組立品に固定するために少なくとも１つの締結具を用いることを更に含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記キーが、外側キーによって画定される周辺部を有する所定の構成で配列され、間隔は前記外側キーと隣接する内側キーとの間、並びに隣接する内側キー同士の間に存在し、前記骨組み両接着剤が前記間隔の一部分及び前記周辺部の一部分を占有する、請求項１７に記載の方法。

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