JP2018073511A - キーユニットおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で小型化を図ることができるキーユニットを提供する。【解決手段】本発明の一態様に係るキーユニットは、筐体（２）の壁部（２１）の外面（２２）側に設けられるサイドキー（４）と、壁部（２１）の内面（２３）側に設けられるキー取付具（５）とを含み、サイドキー（４）とキー取付具（５）とは、壁部（２１）の厚み方向に形成された係合用貫通孔（２５）内において互いに係合している。【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器の筐体に設けられるキーユニットおよび当該キーユニットを備えた電子機器に関する。

従来、電子機器の筐体内部に配置されたスイッチを操作するキーユニット（キー構造体）として、キートップを有するキー本体と、当該キー本体を筐体に取り付けるキー取付具とを具備したものが知られている。

図７は、特許文献１に記載された、従来のキーユニットの一例を示す斜視図である。図７に示すように、特許文献１には、筐体１０１の壁部１０２を面方向（壁部１０２の面内方向）に貫通する第２貫通孔１０３を通して、閂部材１０４をキートップ部１０５の案内部１０６に挿入することでキートップ部１０５を筐体１０１に取り付けるキーユニットが開示されている。

特開２０１５−１２５６３号公報（２０１５年１月１９日公開）

しかしながら、上述のような従来技術では、閂部材１０４をキートップ部１０５の案内部１０６に挿入するため、案内部１０６の厚み（奥行き）が大きくなる。そのため、案内部１０６を配置するスペースを確保するために、筐体１０１の壁部１０２の一部を筐体１０１の内側へ突出させる必要性がある。その結果、上述のような従来技術は、筐体１０１内部における部品配置が制限され、部品配置の自由度が低下するという課題がある。

本発明の一態様は、上記従来の課題に鑑みてなされてものであり、簡易な構造でキーユニットの小型化を図ることにより、電子機器の筐体内における部品配置を制限することなく、部品配置の自由度を向上させることを目的としたものである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るキーユニットは、電子機器の筐体の壁部に設けられ、前記筐体内部に配置されたスイッチを操作するキーユニットであって、前記壁部の外面側に設けられるキー本体と、前記壁部の内面側に設けられ、前記キー本体を前記壁部に取り付けるキー取付具とを含み、前記キー本体と前記キー取付具とは、前記壁部の厚み方向に形成された貫通孔内において互いに係合していることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、簡易な構造でキーユニットの小型化を図ることにより、電子機器の筐体内における部品配置を制限することなく、部品配置の自由度を向上させることができるという効果を奏する。

（ａ）は、実施形態１に係る携帯端末の外観を示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示される携帯端末の外観を示す側面図である。 （ａ）は、図１の（ｂ）に示される点線枠内を示す拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されるサイドキーを含むキーユニットの分解図である。 図２の（ａ）に示される携帯端末のＡ−Ａ’断面図である。 図２の（ａ）に示される携帯端末のＢ−Ｂ’断面図である。 実施形態２に係るキーユニットが備える本体側係合部および取付具側係合部を示す断面図である。 （ａ）は、実施形態３に係るキーユニットが備えるサイドキーを示す平面図であり、（ｂ）は、上記キーユニットを示す分解図である。 従来のキーユニットの一例を示す斜視図である。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について、図１〜図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、簡易な構造で小型化を図ることができる本発明の一態様に係るキーユニットを、携帯端末のサイドキーに適用した場合を例にして説明する。

本発明が適用される携帯端末としては、スマートフォン、タブレット端末、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、モバイルパソコン、モバイルツール、電子辞書、電卓、およびゲーム機等を挙示することができる。ただし、本発明の一態様に係るキーユニットは、携帯端末に限らず、その他の電子機器に適用することも可能である。

（携帯端末の構成）
図１の（ａ）は、本実施形態に係る携帯端末１の外観を示す正面図であり、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）に示される携帯端末１の外観を示す側面図である。図１の（ａ）および（ｂ）に示すように、携帯端末１は、正面側に、タッチパネルを含むディスプレイ３を収容する扁平な略矩形形状の筐体２を備える。また、筐体２の外周側壁をなす壁部２１には、携帯端末１の例えば電源キー等として機能するサイドキー４が設けられている。この筐体２の内部には、各種の電子部品を実装した回路基板、バッテリー、放熱シート等の各種部品が収納されている。

（キーユニットの説明）
図２の（ａ）は、図１の（ｂ）に示される点線枠内を示す拡大図であり、図２の（ｂ）は、図２の（ａ）に示されるサイドキー４を含むキーユニットを示す分解図である。なお、図２の（ｂ）では、説明の便宜上、筐体２の壁部２１を透視図として図示している。

図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、携帯端末１は、サイドキー（キー本体）４、キー取付具５、キー押し子６を含むキーユニットを備えている。キーユニットは、筐体２の壁部２１の外面２２に設けられたサイドキー４が押下されることにより、筐体２の内部に配置されたスイッチ７を操作するものである。

スイッチ７は、壁部２１の内面２３に対して略平行に配置された、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits；フレキシブルプリント基板）等からなるサブ回路基板８に実装されている。また、スイッチ７は、ＰＷＢ（Printed Wiring Board）に実装されるタクトスイッチであってもよい。

サイドキー４は、筐体２の壁部２１の外面２２側に、壁部２１の厚み方向に移動可能に設けられる。サイドキー４は、キートップ部４１、および本体側係合爪（本体側係合部）４２を含んでいる。

キートップ部４１は、平面視において略長方形形状を有する板状部材である。キートップ部４１は、壁部２１の外面２２に形成された凹部２４に収容される。凹部２４は、キートップ部４１が収容可能な略長方形形状を有している。

キートップ部４１の表面４３は、サイドキー４のキートップとして機能する。また、表面４３とは反対側のキートップ部４１の底面４４には、その長手方向の両端部に、キー取付具５と係合可能な断面略Ｌ字型の本体側係合爪４２がそれぞれ突設されている。２つの本体側係合爪４２は、互いの向きが１８０度反転するように異方向を向いて配置されている。本体側係合爪４２は、壁部２１を厚み方向に貫通し、凹部２４の底面で開口した２つの係合用貫通孔２５内に挿入される。

キー取付具５は、壁部２１の内面２３側に設けられ、壁部２１からサイドキー４が抜け落ちないように、サイドキー４を壁部２１に取り付けるものである。キー取付具５は、壁部２１の内面２３側から係合用貫通孔２５に埋め込まれるように挿設される。キー取付具５は、フランジ部５１、円柱部５２、防水リング５３、および取付具側係合爪（取付具側係合部）５４を含んでいる。

フランジ部５１は、壁部２１の内面２３側からキー取付具５が係合用貫通孔２５へ挿設される場合、係合用貫通孔２５の周囲に位置する壁部２１の内面２３と当接する板状部材である。これにより、キー取付具５が位置決めされるとともに、壁部２１の外面２２方向へのキー取付具６の位置ずれが防止される。なお、フランジ部５１の表面５１ａは、係合用貫通孔２５の周囲に位置する壁部２１の内面２３に接着剤等によって接着されていてもよい。これにより、係合用貫通孔２５からキー取付具５が抜け落ちることを防止することができる。なお、ビス等の留め具を使用して、壁部２１の内面２３にキー取付具５を固定してもよい。

円柱部５２は、係合用貫通孔２５に挿入される略円柱部材である。円柱部５２の周面には、弾性材料からなる防水リング５３が取り付けられている。この防水リング５３が、係合用貫通孔２５の内周面に密着することで、係合用貫通孔２５における防水性を確保することができる。ただし、防水リング５３は必須ではなく、省略することも可能である。

取付具側係合爪５４は、円柱部５２の先端部に取り付けられた、断面略Ｌ字型の爪部である。取付具側係合爪５４は、サイドキー４の本体側係合爪４２と係合可能な形状に構成されている。

キー押し子６は、ユーザによるサイドキー４の押下に伴って変形し、スイッチ７を押圧するものである。キー押し子６は、壁部２１を厚み方向に貫通し、凹部２４の底面で開口したスイッチ用貫通孔２６内に、壁部２１の内面２３側から挿設される。スイッチ用貫通孔２６は、凹部２４の底面で開口した２つの係合用貫通孔２５の間に形成されている。

キー押し子６は、押圧板６１、円筒部６２、および軸部６３を含んでいる。押圧板６１は、軸部６３のスイッチ７側の端部に、スイッチ７と略平行に取り付けられた板状部材である。サイドキー４が押下された場合、押圧板６１は軸部６３に連動して移動し、スイッチ７を押圧する。押圧板６１を用いることにより、スイッチ７の押圧をより確実に行うことが可能となる。

円筒部６２は、弾性材料からなる略円筒部材である。円筒部６２の外周面は、キー押し子６がスイッチ用貫通孔２６へ挿入される際、スイッチ用貫通孔２６の内周面に密着する。これにより、スイッチ用貫通孔２６における防水性を確保することができる。

軸部６３は、サイドキー４の押下に伴って、壁部２１の厚み方向へ移動する略円柱部材である。軸部６３のサイドキー４側の端部は、キートップ部４１の底面４４に当接している。そのため、軸部６３は、ユーザによるサイドキー４の押下に伴って、サイドキー４とともにスイッチ７の方向へ移動する。これにより、軸部６３のスイッチ７側の端部に取り付けられた押圧板６１によって、スイッチ７が押圧される。

図３は、図２の（ａ）に示される携帯端末１のＡ−Ａ’断面図である。図３に示すように、携帯端末１では、サイドキー４の断面略Ｌ字型の本体側係合爪４２は、壁部２１の外面２２側から係合用貫通孔２５へ挿入される。また、キー取付具５の断面略Ｌ字型の取付具側係合爪５４は、壁部２１の内面２３側から係合用貫通孔２５へ挿入される。そして、本体側係合爪４２と取付具側係合爪５４とは、係合用貫通孔２５内において互いに係合する。

このように、携帯端末１では、サイドキー４の本体側係合爪４２と、キー取付具５の取付具側係合爪５４とを係合用貫通孔２５内において互いに係合させている。そのため、キー取付具５によって、サイドキー４が壁部２１の厚み方向に移動可能なように、サイドキー４を壁部２１に簡単に取り付けることが可能となる。したがって、携帯端末１では、従来のように、キーユニットを配置するために、筐体２の壁部２１の一部を筐体２の内側へ突出させる必要性がなく、また、壁部２１を面方向（面内方向）に貫通する貫通孔を形成する必要性もない。したがって、簡易な構造でキーユニットの小型化を図ることにより、携帯端末１の筐体２内における部品配置を制限することなく、部品配置の自由度を向上させることができる。

また、携帯端末１では、キー取付具５は、壁部２１の内面２３側から係合用貫通孔２５に挿設されている。具体的には、キー取付具５は、フランジ部５１を除く部分が係合用貫通孔２５内に位置するように配置されている。そのため、筐体２内におけるキー取付具５の配置スペースを小さくすることが可能となるため、携帯端末１の筐体２内における部品配置の自由度をより向上させることができる。

なお、キー取付具５全体が係合用貫通孔２５内に配置されるように、係合用貫通孔２５の形状を変更してもよい。例えば、フランジ部５１の底面５１ｂと壁部２１の内面２３とが同一面上に位置するように、係合用貫通孔２５の形状を変更してもよい。これにより、筐体２内におけるキー取付具５の配置スペースをなくすことが可能となるため、携帯端末１の筐体２内における部品配置の自由度をさらに向上させることができる。

図４は、図２の（ａ）に示される携帯端末１のＢ−Ｂ’断面図である。図４に示すように、携帯端末１では、キー押し子６は、スイッチ用貫通孔２６に挿設される。この際、キー押し子６の円筒部６２の周面が、スイッチ用貫通孔２６の内周面の周方向に形成された溝に密着する。これにより、スイッチ用貫通孔２６における防水性を確保することができる。

また、キー押し子６の軸部６３のサイドキー４側の端部はキートップ部４１の底面４４に当接し、軸部６３のスイッチ７側の端部には押圧板６１が取り付けられている。そのため、ユーザによるサイドキー４の押下に伴って、軸部６３はサイドキー４と連動してスイッチ７の方向へ移動し、押圧板６１がスイッチ７を押圧することにより、スイッチ７が操作される。

（携帯端末の効果）
このように、本実施形態に係る携帯端末１は、筐体２の壁部２１に設けられ、筐体２内に配置されたスイッチ７を操作するキーユニットを備える。キーユニットは、壁部２１の外面２２側に設けられるサイドキー４と、壁部２１の内面２３側に設けられ、サイドキー４を壁部２１に取り付けるキー取付具５とを含み、サイドキー４とキー取付具５とは、壁部２１の厚み方向に貫通した係合用貫通孔２５内において互いに係合している。

携帯端末１では、サイドキー４とキー取付具５とは、壁部２１の厚み方向に貫通した係合用貫通孔２５内において係合している。そのため、従来のように、キーユニットを配置するために、筐体の壁部の一部を内側へ突出させる必要性がなく、また、壁部２１を面方向（面内方向）に貫通する貫通孔を形成する必要性もない。

したがって、本実施形態によれば、筐体２内の部品配置を制限することなく、部品配置の自由度を向上させることが可能な携帯端末１を実現することができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

上述の実施形態１では、断面略Ｌ字型の本体側係合爪４２と断面略Ｌ字型の取付具側係合爪５４とを用いて、サイドキー４とキー取付具５とを係合用貫通孔２５内において係合させる構成について説明した。

しかしながら、本発明の一態様に係るスイッチユニットが備える本体側係合および取付側係合の形状は、上記構成に限定されない。本体側係合部および取付具側係合部は、サイドキー４とキー取付具５とを係合用貫通孔２５内において係合可能な形状であればよい。

図５は、図３に示される本体側係合部および取付具側係合部の変形例を示す断面図である。図５に示すように、キー取付具５の取付具側係合部として、サイドキー４側に向かって逆テーパーした形状の断面略Ｖ字型の取付具側係合突起５４ａを形成してもよい。また、サイドキー４の本体側係合部として、断面Ｖ字型の取付具側係合突起５４ａが挿入可能な形状の本体側係合穴４２ａを、キートップ部４１の底面４４に形成してもよい。

上記形状の本体側係合穴４２ａおよび取付具側係合突起５４ａにおいて、例えば取付具側係合突起５４ａを弾性材料で構成することにより、例えばサイドキー４が過剰な力で筐体２の外面２２方向へ引っ張られた場合であっても、本体側係合穴４２ａおよび取付具側係合突起５４ａが破損することなくサイドキー４が筐体２から外れる（抜け落ちる）ようにすることができる。したがって、キーユニットの破損を防ぐことができるとともに、外れたサイドキー４を筐体２へ再度取り付けることが可能となる。

なお、上記構成とは逆に、サイドキー４に断面略Ｖ字型の弾性材料からなる本体側係合爪を形成し、キー取付具５に当該取付具係合爪が挿入可能な取付具側係合穴を形成してもよい。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

上述の実施形態１では、サイドキー４が壁部２１の厚み方向に移動可能に設けられたプッシュ式のキーである構成について説明した。しかしながら、本発明の一態様に係るキーユニットは、プッシュ式のキーユニットに限られず、スライド式のキーユニットにも適用可能である。

図６の（ａ）は、本実施形態に係るキーユニットが備えるサイドキー４ａを示す平面図であり、図６の（ｂ）は、上記キーユニットを示す分解図である。なお、図６では、説明の便宜上、筐体２の側壁を透視図とするとともに、押し子を省略して図示している。

図６に示すように、本実施形態に係るキーユニットでは、サイドキー４ａは、壁部２１の面方向に沿ってスライド（移動）可能なように設けられている。このサイドキー４ａは、例えば携帯端末１のホールドキー（ＨＬＤキー）等として好適に適用される。

本実施形態では、サイドキー４ａが壁部２１の長手方向である移動方向ａにスライド可能になっている。そのため、サイドキー４ａのキートップ部４１を収容する凹部２４ａの移動方向ａにおける幅が、実施形態１の凹部２４に比べて大きく形成されている。

また、キー取付具５の取付具側係合爪５４ｂのサイドキー４ａが移動方向ａにおける幅が、実施形態１の取付具側係合爪５４に比べて大きく形成されている。これにより、サイドキー４ａが移動方向ａにスライドした場合であっても、サイドキー４の本体側係合爪４２と、キー取付具５の取付具側係合爪５４ｂの係合が外れないようにすることができる。

なお、本発明の一態様に係るキーユニットを、スライド式のキーユニットに適用する場合、サイドキー４ａのスライド移動に伴ってスイッチ７を押圧する構造の押し子を採用してもよく、また、構造的にサイドキー４ａのスライド移動をスムーズにするための構造物の追加、材料変更等を適宜行ってもよい。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るキーユニットは、電子機器（携帯端末１）の筐体の壁部に設けられ、前記筐体内に配置されたスイッチを操作するキーユニットであって、前記壁部の外面側に設けられるキー本体（サイドキー４）と、前記壁部の内面側に設けられ、前記キー本体を前記壁部に取り付けるキー取付具とを含み、前記キー本体と前記キー取付具とは、前記壁部の厚み方向に貫通した貫通孔（係合用貫通孔２５）内において互いに係合していることを特徴としている。

上記の構成では、キー本体とキー取付具とは、壁部の厚み方向に貫通した貫通孔内において係合している。そのため、従来のように、キーユニットを配置するために、筐体の壁部の一部を筐体の内側へ突出させる必要性がなく、また、壁部を面方向（面内方向）に貫通する貫通孔を形成する必要性もない。

したがって、上記の構成によれば、簡易な構造でキーユニットの小型化を図ることにより、電子機器の筐体内における部品配置を制限することなく部品配置の自由度を向上させることが可能なキーユニットを実現することができる。

本発明の態様２に係るキーユニットでは、上記態様１において、前記キー取付具は、前記内面側から前記貫通孔に挿設されていてもよい。

上記の構成では、キー取付具が壁部の内面側から貫通孔に挿設されているため、筐体内におけるキー取付具の配置スペースを小さくすることが可能となる。したがって、上記の構成によれば、電子機器の筐体内における部品配置の自由度をさらに向上させることができる。

本発明の態様３に係るキーユニットでは、上記態様１または２において、前記キー本体は、前記外面側から前記貫通孔に挿入され、前記キー取付具と係合する本体側係合部を有し、前記キー取付具は、前記内面側から前記貫通孔に挿入され、前記本体側係合部と係合する取付具側係合部を有していてもよい。

上記の構成では、本体側係合部と取付具側係合部とを貫通孔内において互いに係合させることにより、キー取付具によってキー本体を壁部に簡単に取り付けることができる。したがって、上記の構成によれば、より簡易な構造でキーユニットを小型化することが可能となる。

本発明の態様４に係るキーユニットでは、上記態様３において、前記本体側係合部および前記取付具側係合部は、互いに係合可能な係合爪（本体側係合爪４２、取付具側係合爪５４）であってもよい。

上記の構成によれば、キー本体とキー取付具とを係合爪を用いて互いに係合させるため、キー本体およびキー取付具の係合構造を簡易化することができる。

本発明の態様５に係るキーユニットでは、上記態様３において、前記本体側係合部および前記取付具側係合部のうち、いずれか一方は弾性材料からなる係合突起（取付具側係合突起５４ａ）であり、他方は前記係合突起を挿入可能な係合穴（本体側係合穴４２ａ）であってもよい。

上記の構成では、キー本体とキー取付具とが、弾性材料からなる係合突起と当該係合突起を挿入可能な係合穴とによって係合される。そのため、例えばキー本体が過剰な力で筐体の外面方向へ引っ張られた場合であっても、本体側係合部および取付具側係合部が破損することなくキー本体が筐体から外れるようにすることができる。したがって、上記の構成によれば、キーユニットの破損を防ぐことができるとともに、外れたキー本体を筐体へ再度取り付けることが可能となる。

本発明の態様６に係る電子機器は、上記態様１から５までのキーユニットを備えることを特徴としている。

したがって、上記の構成によれば、簡易な構造でキーユニットの小型化を図ることにより、筐体内における部品配置を制限することなく部品配置の自由度を向上させることが可能な電子機器を実現することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 携帯端末（電子機器）
２ 筐体
２１ 壁部
４ サイドキー（キー本体）
５ キー取付具
７ スイッチ
２２ 外面
２３内面
２５ 係合用貫通孔（貫通孔）
４２ 本体側係合爪（本体側係合部）
４２ａ 本体側係合穴（本体側係合部）
５４ 取付具側係合爪（取付具側係合部）
５４ａ 取付具側係合突起（取付具側係合部）
５４ｂ 取付具側係合爪（取付具側係合部）

Claims (6)

1. 電子機器の筐体の壁部に設けられ、前記筐体内に配置されたスイッチを操作するキーユニットであって、
   前記壁部の外面側に設けられるキー本体と、
   前記壁部の内面側に設けられ、前記キー本体を前記壁部に取り付けるキー取付具とを含み、
   前記キー本体と前記キー取付具とは、前記壁部の厚み方向に形成された貫通孔内において互いに係合していることを特徴とするキーユニット。
2. 前記キー取付具は、前記内面側から前記貫通孔に挿設されていることを特徴とする請求項１に記載のキーユニット。
3. 前記キー本体は、前記外面側から前記貫通孔に挿入され、前記キー取付具と係合する本体側係合部を有し、
   前記キー取付具は、前記内面側から前記貫通孔に挿入され、前記本体側係合部と係合する取付具側係合部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のキーユニット。
4. 前記本体側係合部および前記取付具側係合部は、互いに係合可能な係合爪であることを特徴とする請求項３に記載のキーユニット。
5. 前記本体側係合部および前記取付具側係合部のうち、いずれか一方は弾性材料からなる係合突起であり、他方は前記係合突起を挿入可能な係合穴であることを特徴とする請求項３に記載のキーユニット。
6. 請求項１から４のいずれか１項に記載のキーユニットを備えることを特徴とする電子機器。

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