JP4398718B2 - キーシート一体型筐体パネル - Google Patents

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Description

この発明は、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入力操作部に用いる押釦スイッチが配列する筐体パネルに関する。
各種機器の筐体パネルには、入力操作部に用いる押釦スイッチのキートップを露出させる操作開口が貫通形成されるが、必ずしも一つの操作開口から一つのキートップが露出する場合だけでなく、一つの操作開口から複数のキートップを露出させる場合が知られている。これを、図8〜図10に示す携帯電話機を一例として説明する。
図8で示すように、この従来例における携帯電話機1は、その筐体の正面側を構成する筐体パネル2に、上下で2つの操作開口2a,2bが貫通形成されている。上側の操作開口2aには、3つのキートップ3a〜3cが露呈しており、下側の操作開口2bには、12個のキートップ3d〜3qが露呈している。これらのキートップ3a〜3qは、図9で例示するキーシート4の構成要素として、同じく構成要素としてのシリコーンゴム等のゴム状弾性体でなるベースシート5に対し、接着剤6(図10参照)によって固着されている。この従来例におけるキーシート4は、一つの操作開口から一つのキートップを露出させる通常のキーシートと比べて、図9で示すように、キートップ3a〜3cどうしが相互に狭い間隔、例えば0.15mm〜0.2mmの間隔で、狭間配置されている。また、キートップ3d〜3qも、同様に相互に狭い間隔で狭間配置されている。
この従来例では、以上のように、筐体パネル2の操作開口2a、2bに仕切桟が無いため、個々のキートップ3a〜3qのサイズを大きくすることが可能であり、操作性に優れるメリットがある。しかしながら、その一方で、仕切桟の欠如によって、筐体パネル2の捩れや屈曲に対する剛性が低下してしまい、実使用において大きな外力が加わると、筐体パネル2を含めて筐体全体が変形する可能性がある、という別の問題が生じる。
また、前記従来例のキーシート4は、図10で示すように、筐体パネル2の内面と、筐体の構造要素、例えば図示の例ではプリント基板7と、の間に、ベースシート5の外縁部分を全周にわたって挟み込んで、圧接により保持した取付構造となっている。つまり、圧接部分よりも内側部分では、筐体パネル2やプリント基板7に対して拘束されない取付構造となっている。このため、携帯電話機1の使用時にキーシート4を直立させたり、下向きに傾けると、キートップ3a〜3qの重量に負けてシリコーンゴム等のゴム状弾性体でなる柔軟なベースシート5が全体的に延びて歪んでしまうおそれがある。そして、キーシート4が全体的に歪んでしまうと、ベースシート5の押し子5aと回路基板の接点スイッチとの間に位置ずれが生じて、キートップ3a〜3qを押圧しても入力出来ない、という操作不良を生じるおそれがある。また、ベースシート5の歪みの態様に応じて、キートップ3a〜3qごとに入力時の押圧ストローク量が異なり、操作性に悪影響を及ぼすおそれもある。さらに、そもそもベースシート5が全体的に延びて歪んでしまうと、携帯電話機1の見栄えを損ねてしまう問題もある。
以上のような従来例を背景になされたのが本発明である。その目的は、仕切桟の無い操作開口をもつ筐体パネルの剛性を高めることと、いわゆる狭間キーシートの歪みを抑えることとを解決することにある。
上記目的を達成すべく本発明は、仕切桟の無い操作開口を貫通形成した筐体パネルに、複数のキートップを押圧変位可能にゴム状弾性体にて浮動支持するベースシートを、一体に備えるキーシート付き筐体パネルであって、ベースシートが硬質樹脂でなる補強部材を備え、この補強部材を、複数のキートップが操作開口から露出する状態で、筐体パネルの内面に固着したキーシート一体型筐体パネルとして構成した。
本発明では、ベースシートに補強部材を設けたことで、ベースシートの歪みが抑制され、且つ、この補強部材を筐体パネルの内面に固着したことで、補強部材が筐体パネルを補強する骨格部材としても機能して筐体パネルの剛性が高まる。したがって、本発明であれば、ベースシートの歪み抑制と筐体パネルの剛性向上との双方を同時に達成できる。
本発明は、前記キーシート一体型筐体パネルについて、補強部材を、筐体パネルの内面における操作開口の開口縁に対して固着したものと構成される。これによれば、特に剛性の低下する操作開口の開口縁に対して補強部材を固着することで、操作開口の周囲を中心として筐体パネルの剛性が高まる。そして、この場合、本発明は、補強部材を、前記開口縁の全周にわたって固着したものと構成される。これによれば、開口縁が全周にわたって補強部材と固着されることで、液密な防水構造を形成することができる。
本発明は、前記キーシート一体型筐体パネルについて、補強部材を、操作開口を架け渡すように固着したものと構成される。これによれば、操作開口を架け渡すように補強部材が固着されることで、補強部材が仕切桟として機能するため、操作開口の周囲を中心として筐体パネルの剛性が高まる。
本発明は、前記キーシート一体型筐体パネルについて、補強部材を、筐体パネルの内面に形成した係合凹部に差込んで固着したものと構成される。これによれば、筐体パネルの係合凹部に嵌め込むことで、ベースシートを固着可能であるため、接着剤を使ったり超音波融着を行わなくても固着できる。また、接着や超音波融着にて固着する場合には、仮止めになるため、正確に位置決めした状態で、接着剤の硬化や超音波融着を行うことができる。
本発明は、前記キーシート一体型筐体パネルについて、筐体パネルと補強部材とを超音波融着にて固着したものと構成される。これによれば、筐体パネルの外側から、容易且つ強固に筐体パネルの内面と補強部材とを固着できる。特に、接着剤で固着する場合と比較すると、接着剤の場合には、接着剤の硬化層に捩れや屈曲等の外力が作用すると界面剥離を起こすおそれが高いが、この点、超音波融着であれば、界面が実質的に一体化しているため、界面剥離のおそれが無く強固な固着が得られる。
以上の本発明におけるベースシートは、より具体的には、ゴム状弾性体でなる弾性シートに、枠状の補強部材を固着したものと構成される。これによれば、例えば、ゴム状弾性体でなる弾性シートについては既製品を利用し、これに補強部材を固着するだけで、ベースシートを構成できる。また、本発明におけるベースシートは、貫通孔を有する一枚板でなる補強部材に、キートップを浮動支持するゴム状弾性体でなる作動部を、該貫通孔に架け渡して固着したものと構成される。これによれば、補強部材が一枚板でなるため、全面的な剛性構造によって、ベースシートの全体的な歪みの発生を抑制できる。
本発明のキーシート一体型筐体パネルによれば、ベースシートの歪み抑制と、仕切桟の無い操作開口をもつ筐体パネルの剛性向上と、の双方を同時に達成できる。したがって、使用時や設置状態でベースシートが直立したり傾く、携帯電話機やPDAなどの携帯機器、またカーナビゲーション装置やカーオーディオ装置などに使用しても、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や、キートップごとに押圧ストローク量が異なることによる操作性の悪化、機器のデザイン性の悪影響を抑制できる。且つ、捩りや屈曲などの外力が作用しても、筐体の変形を抑制できる。
以下、本発明の実施形態の例について図面を参照しつつ説明する。なお、従来技術と同一の構成、また各実施形態どうしで共通する構成については、同一の符号を付して重複説明を省略する。
第1実施形態〔図1,図2〕: 本形態のキーシート一体型筐体パネル10は、図1で示すベースシート11を、図2で示すごとく筐体パネル2に固着したものである。
ベースシート11は、硬質樹脂の成形体でなる補強部材としてのベースプレート12と、ベースプレート12の裏面を被覆するように形成されたゴム状弾性体でなる弾性シート13(図2参照)とを備える。ベースプレート12には、桟12a〜12cによって区画された複数の貫通孔12d〜12gが形成されている。したがって、図1で示すように、ベースプレート12を表面側からみると、各貫通孔12d〜12gには弾性シート13が架け渡されており、ここがキートップ3a〜3qを押圧変位可能に浮動支持する作動部13a〜13qとなっている。そして、各作動部13a〜13qには、キートップ3a〜3qが、接着剤6にて固着される(図2参照)。
ここでベースシート11を構成するベースプレート12と弾性シート13の材質につき説明する。まず、ベースプレート12としては、剛性の高い材質のものがベースシート11の歪み抑制の観点で好適である。このような材質としては、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系共重合樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン系樹脂などを使用することができる。一方、弾性シート13としては、反発弾性の良いシリコーンゴム、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、フッ素ゴム系、イソプレン系、塩素化ポリエチレン系等の熱可塑性エラストマーも使用可能である。これらの中でも、反発弾性の良さに加え耐久性を考慮すると、シリコーンゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマーを使用するのが良い。そして、ベースプレート12と弾性シート13の具体的な材質は、両部材の固着方法(製造方法)や固着力、要求特性、ベースプレート12と筐体パネル2との固着方法(製造方法)などに応じて、各材質が選定されることになる。
次に、ベースシート11の製造方法を説明する。この製造方法には、大別すると、型成形による一体成形と接着剤利用による接着との2種類がある。型成形による一体成形の場合には、まず射出成形などの型成形によってベースプレート12を得る。そして、弾性シート13として熱硬化性エラストマーを選択する場合には、ベースプレート12を熱硬化性エラストマーの成形金型のキャビティ内に移載して弾性シート13を成形する。一方、弾性シート13として熱可塑性エラストマーを選択する場合には、ベースプレート12を熱可塑性エラストマーの成形金型のキャビティ内に移載して弾性シート13を成形する。こうして、ベースシート11が得られることになる。また、この製法ではなく、ベースプレート12と弾性シート13とを二色成形によって一体成形することもできる。この後は、各作動部13a〜13qに所定のキートップ3a〜3qを接着剤6にて接着することで図2で示すような本形態のベースシート11が得られることになる。
そして、以上のようにして得られたベースシート11を、筐体パネル2の内面に対して固着してキーシート一体型筐体パネル10を得る。ここで、ベースシート11は、図1で示すように、硬質樹脂でなるベースプレート12が表面を構成している。したがって、このベースプレート12の周縁12hを、図2で示すように、筐体パネル2の内面2aにおける操作開口2a,2bの開口縁2cに対して、全周にわたって固着する。この固着は、接着剤による接着でも良いが、ベースプレート12と筐体パネル2の材質を同材質とし、超音波融着によって固着すれば、容易且つ強固に固着することができる。すなわち、接着剤で固着する場合には、接着剤の硬化層に捩れや屈曲等の外力が作用すると界面剥離を起こすおそれが高いという問題があるが、超音波融着であれば、界面が実質的に一体化しているため、界面剥離のおそれが無く強固な固着が得られる。
以上のような本形態のキーシート一体型筐体パネル10によれば、次のような作用・効果を発揮する。
本形態では、ベースシート11の歪みを抑制できる。すなわち、ベースシート11を構成するベースプレート12は硬質樹脂で形成され、しかも一枚板にて構成される。したがって、ベースシート11に対して全面的に剛性を付与することが可能であり、キーシート一体型筐体パネル10を直立させたり傾倒させて、キートップ3a〜3qの重量をベースシート11にもたせても、ベースシート11の歪みの発生が抑制される。この結果、キートップ3a〜3qと接点スイッチとの作動軸のズレによる操作不良や、キートップ3a〜3q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、更には携帯電話機1のデザイン性への悪影響を可及的に回避できる。
本形態では、作動部13a〜13qの押圧変位による確実な入力操作が可能である。すなわち、前記のごとく、ベースシート11の歪みを抑制する硬質樹脂でなるベースプレート11を有しながらも、その貫通孔12gには、ゴム状弾性体でなる弾性シート13の作動部13a〜13qが露出し、ここにキートップ3a〜3qが固着される。したがって、作動部13a〜13qのゴム弾性により、押圧操作したキートップ3a〜3qを確実に変位させることができ、確実な入力操作が可能である。また、各作動部13a〜13qは、弾性シート13を構成するその周辺部分と連続している。したがって、各作動部13a〜13qは、繰返しの押圧に対する高い耐久性を発揮することができる。
本形態では、複数のキートップ3a〜3qが一括露出する操作開口2a,2bを有する筐体パネル2の剛性が強化される。すなわち、ベースプレート12の周縁12hは、全周にわたって筐体パネル2の操作開口2a,2bの開口縁2cに対して固着される。したがって、開口縁2cの二重構造化により、操作開口2a,2bとその周囲の剛性が強化されて、捩れや屈曲などの外力が作用しても、変形を抑制することができる。また、ベースプレート12の桟12a〜12cが、操作開口2a,2bを架け渡される。したがって、この架設構造によっても、操作開口2a,2bとその周囲の剛性が強化されて、捩れや屈曲などの外力による変形を抑制できることになる。
本形態では、防水構造が形成される。すなわち、ベースプレート12の周縁12hは、全周にわたって筐体パネル2の操作開口2a,2bの開口縁2cに対して固着される。したがって、筐体パネル2とベースシート11との間には、液密に封止された防水構造が形成されるため、携帯電話機1の誤作動や故障の原因となる液体の浸入を抑制できる。
本形態では、ベースシート11の裏面と対面するプリント基板7等の損傷を抑制できる。すなわち、ベースシート11は、その裏面の全面が弾性シート13で覆われる。したがって、キートップ3a〜3qを叩く衝撃などの外力が作用しても、弾性シート13が対向するプリント基板7等に対して弾性接触するため、プリント基板7等の損傷を抑制できる。
第2実施形態〔図3,図4〕: 本形態のキーシート一体型筐体パネル20は、図3で示すベースシート21を、図4で示すごとく筐体パネル2に固着したものである。なお、第1実施形態との相違点は、ベースシート21の構成にあり、筐体パネル2は同一である。
本形態のベースシート21は、図3で示すように、補強部材としての硬質樹脂でなる枠状プレート22と弾性シート23とを備える。枠状プレート22は、第1実施形態のベースプレート12と比較すると、その形状が異なっており、桟22a〜22cを一連に繋げた形状となっている。各桟22a〜22cの端部には、筐体パネル2との固着箇所となる固着面部22dが形成されている。一方、弾性シート23は、第1実施形態の弾性シート13と比較すると、ベースプレート12を枠状プレート22に変更したことに伴って厚肉部分の面積が拡大している点で異なるのみであり、それ以外は同じである。
枠状プレート22と弾性シート23とは固着されており、この固着は、ベースシート21の製造方法によって異なる。ベースシート21の製造方法は、第1実施形態と同様に、型成形による一体成形と接着剤による接着との2種類がある。そして、これらの何れかによってベースシート21を製造した後には、第1実施形態と同様に所定のキートップ3a〜3qを接着剤6にて接着することで、図4で示すような本形態のベースシート21が得られることになる。
以上のようなベースシート21は、固着面部22dにおいて、第1実施形態と同様にして、筐体パネル2の内面の開口縁2cに対して固着される。この固着は、接着剤利用による接着や超音波融着の何れの固着でも良い。これによって、本形態のキーシート一体型筐体パネル20が形成されることになる。
そして、本形態のキーシート一体型筐体パネル20によれば、第1実施形態と同様の作用・効果、すなわち、ベースシート21の歪みを抑制できること、各キートップ3a〜3q(各作動部)の押圧変位による確実な入力操作が可能であること、各キートップ3a〜3q(各作動部)の繰返しの押圧に対する高い耐久性を発揮できること、操作開口2a,2bを有する筐体パネル2の剛性を強化できること、ベースシート21の裏面と対面するプリント基板7等の損傷を抑制できること、といった作用・効果を発揮することができる。
第3実施形態〔図5,図6〕: 本形態のキーシート一体型筐体パネル30は、図5で示すベースシート31を、図6で示すごとく筐体パネル2に固着したものである。なお、第2実施形態との相違点は、ベースシート31の構成にあり、筐体パネル2は同一である。
本形態のベースシート31は、図5で示すように、第2実施形態と同様の補強部材としての硬質樹脂でなる枠状プレート32と、第2実施形態と同様の弾性シート33と、を備える。ただし、本形態では、弾性シート33の裏面に枠状プレート32を固着した構成となっている。このような構成としたため、本形態の枠状プレート32は、第2実施形態の枠状プレート22と比較すると、桟32a〜32cの端部の固着面部32dが、アングル状に屈曲している点が異なっている。つまり、本形態では、アングル状に屈曲した固着面部32dを、図6で示すように、筐体パネル2の開口縁2cではなく、筐体パネル2の内面の側面2dに対して固着するようになっている。そして、この固着は、第2実施形態と同様に、接着剤利用による接着、超音波融着による固着によってなされる。
そして、本形態のキーシート一体型筐体パネル30によれば、第2実施形態と同様の作用・効果を発揮できることに加えて、例えば弾性シート33については既存品を用いるようにし、この弾性シート33に枠状プレート32を接着剤により固着することで、ベースシート31を得ることが可能である。しかも、アングル状に屈曲する固着面部32dによって、筐体パネル2の開口縁2c以外の場所、つまり側面2dに対して固着することができ、ベースシート31の固着箇所の選択幅を拡大できるメリットがある。なお、本形態においても、例えば固着面部32dを肉厚にして、第2実施形態と同様に、ベースシート31の表面に露出させるようにしてもよい。こうすれば、筐体パネル2の開口縁2cと側面2dの何れかを選択できるメリットがある。
第4実施形態〔図7〕: 本形態のキーシート一体型筐体パネル40は、第1実施形態と同じベースシート11を、図7で示す筐体パネル41に固着したものであり、この筐体パネル41の構成が第1実施形態との相違点になる。
すなわち、本形態の筐体パネル41には、操作開口2a,2bの開口縁に突起41aが形成されており、この突起41aには係合凹部41bが形成されている。本形態では、この係合凹部41bに、ベースシート11の周縁11hを差込ませることで、ベースシート11を固着するようになっている。この固着は、差込みによる係合だけでもよいし、これに接着剤を併用してもよい。また、突起41aとその係合凹部41bは、開口縁の全周にわたって形成してもよいし、部分的に形成してもよい。さらには、突起41aと係合突起41bは、筐体パネル41の側面41cに形成してもよく、固着箇所の選択幅を拡大できる。
そして、本形態のキーシート一体型筐体パネル40によれば、第1実施形態と同様の作用・効果を発揮できることに加えて、係合凹部41bに差込んで嵌め込むだけで、ベースシート11を筐体パネル41に固着可能であるから、接着剤を使ったり超音波融着を行わなくても固着できる。また、接着や超音波融着にて固着する場合には、係合凹部41bへの取付けが仮止めになるため、正確に位置決めした状態で、接着剤の硬化や超音波融着を行うことができるメリットがある。
次に、以上の各実施形態の変形例を説明する。前記実施形態では、キートップ3a〜3qとして、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、更には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のは勿論であるが、ベースシート11,21,31の剛性が高いため、重量が嵩む金属材質のものを利用することもできる。また、これらのキートップ3a〜3qについては、文字、数字、記号などを表すインキや鍍金等でなる表示部が形成されていてもよい。
前記実施形態では、作動部13a〜13qを平面視で矩形状としたが、丸形でも楕円形でも、その他の多角形でもよい。また、ベースシート11,21,31の形状も他の形状でもよい。
前記実施形態では、2つの操作開口2a,2bを有する例を示したが、1つでも3つ以上でもよい。また、その形状も実施形態で示した以外の形状でもよい。
前記実施形態では、筐体パネル2,41として、携帯電話機1の筐体を構成するものを例示したが、例えば筐体に対して着脱可能な着替えパネルを筐体パネルとしてもよい。
前記実施形態では、携帯電話機を例示したが、それ以外の機器にも適用することができる。本発明のキーシート一体型筐体パネルは、使用時や設置時に、ベースシートを直立させたり傾倒させても歪みを抑制可能で、仕切桟の無い操作開口を有する筐体パネルの変形を抑制可能であることを特徴としているため、PDAやリモートコントローラ等にも適用可能である。
第1実施形態のキーシート一体型筐体パネルに備えるベースシートの正面図。 図1のSB−SB線相当のキーシート一体型筐体パネルの断面図。 第2実施形態のキーシート一体型筐体パネルに備えるベースシートの正面図。 図3のSC−SC線相当のキーシート一体型筐体パネルの断面図。 第3実施形態のキーシート一体型筐体パネルに備えるベースシートの正面図。 図5のSD−SD線相当のキーシート一体型筐体パネルの断面図。 第3実施形態のキーシート一体型筐体パネルにおける図2相当の断面図。 一従来例による携帯電話機の外観正面図。 図8の携帯電話機に備える一従来例によるキーシートの正面図。 図8のSA−SA線断面相当の分解図。
符号の説明
1 携帯電話機
2 筐体パネル
2a 操作開口
2b 操作開口
2c 開口縁
2d 側面
3a〜3q キートップ
4 キーシート
5 ベースシート
5a 押し子
6 接着剤
7 プリント基板
10 キーシート一体型筐体パネル(第1実施形態)
11 ベースシート
12 ベースプレート(補強部材)
12a〜12c 桟
12d〜12g 貫通孔
12h 外周縁
13 弾性シート
13a〜13q 作動部
20 キーシート一体型筐体パネル(第2実施形態)
21 ベースシート
22 枠状プレート
22a〜22c 桟
22d 固着面部
23 弾性シート
30 キーシート一体型筐体パネル(第3実施形態)
31 ベースシート
32 枠状プレート(補強部材)
32a〜32c 桟
32d 固着面部
33 弾性シート
40 キーシート一体型筐体パネル(第4実施形態)
41 筐体パネル
41a 突起
41b 係合凹部

Claims (3)

  1. 仕切桟の無い操作開口を貫通形成した筐体パネルと、
    複数のキートップとベースシートからなり操作開口からこの複数のキートップを露出させベースシートで操作開口を塞ぐキーシートとを一体に備えてなるキーシート一体型筐体パネルであって、
    ム状弾性体でなる弾性シートと、その弾性シートの裏面に設けた硬質樹脂でなる補強部材とでベースシートを構成し、
    前記補強部材は操作開口架け渡す桟状に配置し、その桟状の補強部材の端部である固着面部を肉厚にしてベースシートの表面に露出させ筐体パネル内の開口縁に固着して筐体パネルの骨格部材としたキーシート一体型筐体パネル。
  2. 仕切桟の無い操作開口を貫通形成した筐体パネルと、
    複数のキートップとベースシートからなり操作開口からこの複数のキートップを露出させベースシートで操作開口を塞ぐキーシートとを一体に備えてなるキーシート一体型筐体パネルであって、
    ム状弾性体でなる弾性シートと、その弾性シートの裏面に設けた硬質樹脂でなる補強部材とでベースシートを構成し、
    前記補強部材は操作開口架け渡す桟状に配置し、その桟状の補強部材の端部である固着面部を肉厚にしてベースシートの表面に露出させ筐体パネル内の側面に固着して筐体パネルの骨格部材としたキーシート一体型筐体パネル。
  3. 筐体パネルと補強部材とを超音波融着にて固着した請求項1または請求項2記載のキーシート一体型筐体パネル。
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