JP4452550B2 - キーシート - Google Patents

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する。

前述のような携帯電話機等の機器には、押釦スイッチ用のキーシートが搭載されており、斯かるキーシートは、プリント基板に載置するゴム状弾性体でなるベースシートと、ベースシートによって押圧変位可能に浮動支持されるキートップと、を備えており、キートップを接着層を介してベースシートに固着するのが、一般的な構成となっている。このようなキーシートでは、機器の筐体から露出するキートップに押圧操作を加えることで、ベースシートが押圧操作方向で弾性変形し、プリント基板の接点スイッチをオン／オフさせることで、スイッチ入力がなされる（特許文献１）。
特開２００４−１１１２５８

ところで、こうしたキーシートにあっては、これを搭載する機器側における薄型化の要請によって、ベースシートもできるだけ薄型化する方向での検討がなされている。しかしながら、ベースシートを薄型化（薄肉化）するとベースシートの耐久性が低下して、キートップを繰り返し押圧変位させると、繰り返しの弾性変形によってベースシートが破断して、キートップが機器の筐体から脱離するおそれがある。

以上のような従来技術を背景になされたのが本発明である。その目的は、キートップが機器から脱離しない押釦スイッチ用のキーシートを提供することにある。

上記目的を達成すべく本発明のキーシートは、ゴム状弾性体でなるベースシートと、側面に係止溝を設けたキートップと、ベースシート上に載置され、該キートップが貫通する透孔を有し、透孔の孔縁が該キートップの係止溝に入り込み、ベースシートに対するキートップの離間方向で該係止溝と係止する脱離規制部材と、を備えるものとして構成される。

これによれば、キートップが機器から脱離しようとしても、脱離規制部材の透孔の孔縁に、キートップの係止溝が係止するので、脱離せずにキートップを保持することができる。

このようにキートップが機器から脱離しないので、本発明は、キートップを例えば接着層等を介してベースシートに固着する構成のキーシートだけでなく、キートップをベースシートに対して固着しない構成のキーシートとしても構成することが可能である。

前記本発明におけるキートップは、具体的には、係止溝を境に上下に分かれる別体の上部キートップと下部キートップとを相互に固着したものとして構成できる。これによれば、脱落規制部材の透孔にキートップを貫通状態で取付けることが可能である。

前記本発明におけるキートップは、素材の切断や破断を伴わなければ分離不能な一体の成形体として構成することも可能である。これによれば、上下のキートップの固着工程を省略することができる。なお、この場合には、キートップと脱離規制部材とを、例えばインサート成形によって組み合わせることが可能である。

前記本発明におけるキートップは、上部キートップを、透明樹脂にて形成するとともにその底面を平坦面とし、該底面に上部キートップを加飾する加飾印刷層を有するものとして構成できる。これによれば、上部キートップの底面に加飾印刷層があるため、キートップに対する押圧操作によって加飾印刷層が摩耗して表示が消えるような不都合がない。

前記本発明におけるキートップは、キートップの天面にキートップを加飾する加飾印刷層を形成し、その上に透明樹脂でなる保護層を形成したものとして構成できる。これによれば、加飾印刷層が保護層で保護されるため、キートップに対する押圧操作によって加飾印刷層が摩耗して表示が消えるような不都合がない。

前記本発明におけるキートップは、上部キートップか下部キートップの何れか一方に差込凹部を有し、前記何れか他方に差込突起を有するものとして構成できる。これによれば、上部キートップと下部キートップとを、ずれることなく、接着剤等によって固着できる。

前記本発明におけるキートップは、差込凹部又は差込突起の何れかに、余剰接着剤の溜め溝を形成したものとして構成される。これによれば、上部キートップと下部キートップとの接着面からキートップの外面に接着剤がはみ出ることを抑制でき、キートップの外観が損なわれない。

前記本発明は、キートップが成形固着部を介してベースシートに固着するものとして構成される。これによれば、キートップの下にベースシートが存在しないため、ベースシートの肉厚分についてキーシートの全高を薄型化できる。また、キートップをベースシートに固着する基本構成の場合、キートップの接着工程を廃止できる。

前記本発明は、ベースシートが脱離規制部材の表面に回り込んで脱離規制部材を表裏で保持する保持部を有するものとして構成できる。これによれば、ベースシートに対する脱離規制部材の浮きを抑制することができ、また機器への取付け時等における取扱性を良くすることができる。

なお、保持部は、脱離規制部材の外周面を全周にわたって保持するものとして構成できる。これによれば、ゴム状弾性体でなる保持部によって機器内部に対する防水構造が得られる。

前記本発明は、脱離規制部材が、接着層を介してベースシートに固着するものとして構成できる。これによれば、ゴム状弾性体で柔軟なベースシートを補強することができる。また、機器への取付け時等における取扱性を良くすることができる。

前記本発明は、脱離規制部材の透孔が、キートップの係止溝との間に、キートップの押圧操作軸に対するキートップの横方向への位置ずれを生じない程度の隙間を有するものとして形成される。これによれば、脱離規制部材の透孔によって、キートップによる正確なスイッチ入力が損なわれるような、キートップの横方向での位置ずれを規制できる。そして、仮にベースシートが破断した場合であっても、キートップは、押圧操作軸がずれずに脱離規制部材によって保持されるので、そのままスイッチ入力に使用することも可能である。

前記本発明は、脱離規制部材の裏面における透孔の孔縁が、キートップの押圧操作方向で係止溝に対して当接するものとして構成できる。脱離規制部材の裏面における透孔の孔縁が、キートップの押圧操作方向で係止溝に対して当接することで、キートップの該押圧操作方向に対するキートップの不要な傾き、すなわちぐらつきを抑えることができる。

前記本発明は、脱離規制部材を、硬質樹脂板、樹脂フィルム、金属板の何れかで形成できる。これらの硬質材によれば、キートップの係止溝に対してしっかりと係止して、脱離を確実に防止できる。

前記本発明は、複数の前記キートップと、キートップ間に架け渡す連結部と、を一体の成形体として備えるものとして構成できる。これによれば、キートップどうしが一つ一つ分離していないので、キーシートの製造時における取扱性が良く、生産性を向上できる。

前記本発明は、機器の筐体に形成した仕切桟の無い操作開口から露出するように複数の前記キートップをベースシートに狭間配置するものとして構成できる。キートップが機器の筐体に形成した仕切桟により仕切られていると、機器の筐体を小型化した場合に、キートップも操作面となる天面を小さくせざるを得ない。しかしながら、本発明であれば、機器の筐体を小型化しても、仕切桟が無い分、キートップの操作面となる天面を大きいままに維持することができる。本発明は、このような狭間キーシートについても適用することが可能であって、且つキートップの脱離を防止することができる。なお、前記本発明は、複数の前記キートップが機器の筐体に形成した仕切桟により離隔されるキーシートとしても、勿論適用することが可能である。

本発明によれば、脱離規制部材によってキートップが機器から脱離しないで保持されるので、キートップを遺失したり、脱離したキートップの誤飲等を防ぐことができる。

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、各実施形態で共通の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３〕： 図１は「機器」として例示する携帯電話機１の外観図であり、その筐体２には、本実施形態による押釦スイッチ用のキーシート３が搭載される。キーシート３は、キートップ４と、ベースシート５と、「脱離規制部材」としてのストッパ６とで構成される。

キートップ４は、筐体２に開口する単一の操作開口２ａから露呈する状態でベースシート５に狭間配置される。狭間配置したキートップ４どうしの隣接間隔は狭く、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の間隔とされている。なお、操作開口２ａとの間隔も同程度である。

各キートップ４は、上部キートップ４ａと下部キートップ４ｂとで構成され、両キートップ４ａ，４ｂは、接着層７を介して固着される。上部キートップ４ａは、透明樹脂を矩形板状に形成した成形体であり、その底面には文字や数字等の表示を印刷してなる加飾印刷層８が形成されており、外部から視認可能となっている。下部キートップ４ｂは、透明樹脂を矩形凸状に形成した成形体であり、突部４ｃと突部４ｃの下端から外向きに突出する係止フランジ４ｄとを有する。係止フランジ４ｄの底面は、接着層９を介してベースシート５に対して固着される。そして、上部キートップ４ａと下部キートップ４ｂとを固着してなるキートップ４には、その側面に全周にわたって係止溝４ｅが形成される。すなわち、係止溝４ｅは、上部キートップ４ａの底面と、下部キートップ４ｂの突部４ｃの外周面と、下部キートップ４ｂの係止フランジ４ｄの上面とで形成される凹状部分によって形成される。

ベースシート５は、シリコーンゴムなどの熱硬化性エラストマーや熱可塑性エラストマーといったゴム状弾性体にて形成される。ベースシート５には、プリント基板Ｐに載置する厚肉の非作動部５ａと、非作動部５ａによって浮動支持される薄肉の可撓作動部５ｂとが形成される。可撓作動部５ｂには、前述のように、可撓作動部５ｂよりも小さい面積の下部キートップ４ｂが接着層９を介して固着される。したがって、キートップ４を押圧操作すると、可撓作動部５ｂにおける下部キートップ４ｂの非接着部分が弾性変形し、下方に変位する押し子５ｃによって、プリント基板Ｐの接点スイッチＰａによるスイッチ入力が行われることになる。なお、接点スイッチＰａは、金属皿ばねと基板回路の回路接点とで構成される。

ストッパ６は、硬質材、本実施形態では硬質樹脂の成形体として形成されており、本実施形態では図３で示すような一枚板として構成される。ストッパ６には、前述の下部キートップ４ｂの係止フランジ４ｄを収容する収容溝６ａと、下部キートップ４ｂの突部４ｃを挿通する透孔６ｂが形成される。透孔６ｂの孔縁は、収容溝６ａを形成するため薄肉に形成されており、この薄肉の孔縁部分が、前述したキートップ４の係止溝４ｅに入り込む。したがって、例えばベースシート５の可撓作動部５ｂが破断する等によって、キートップ４がベースシート５に対する離間方向で脱離しようとしても、係止フランジ４ｄがストッパ６の透孔６ｂの孔縁に対して当接・係止する。これにより、キートップ４が脱離しないよう保持される。

また、透孔６ｂは、下部キートップ４ｂの突部４ｃの外周面に対して、殆ど隙間が無いように形成されている。したがって、キートップ４の横方向への位置ずれが生じることがなく、常にキートップ４が接点スイッチＰａを押圧することによる、正確なスイッチ入力を成すことができる。また、ベースシート５の可撓作動部５ｂが、繰り返しの押圧操作によって破断したような場合であっても、キートップ４は、押圧操作軸がずれることなく透孔６ｂによって保持されるので、その状態でも正確なスイッチ入力が可能である。

ストッパ６における収容溝６ａを除く残余の部分は、ベースシート５に載置される厚肉部として形成されている。したがって、ベースシート５は、略全面にわたって、硬質樹脂でなるストッパ６にてカバーされ、補強されることになり、携帯電話機１を傾倒させたり斜めにしても、キーシート３が歪んだりするような問題が生じない。なお、ストッパ６の厚肉部は、ベースシート６に対して接着層を介して固着しても、また接着層を介して固着しなくても、さらに筐体２とプリント基板Ｐとの間で押圧狭持するような取付構造としても、何れの場合でもよい。

第２実施形態〔図４〕： 第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。第１実施形態との相違点は、下部キートップ４ｂの係止フランジ４ｄを第１実施形態よりも厚肉に形成し、押圧操作しない状態で、ストッパ６の裏面における透孔６ｂの孔縁（係止溝４ｅ）によって、係止フランジ４ｄと隙間無く接触させる構成としたものである。このように、係止フランジ４ｄがストッパ６の透孔６ｂの孔縁と隙間無く接触することで、キートップ４が倒れる方向でのぐらつきを無くすことができる利点がある。また、該孔縁が、係止フランジ４ｄに対して単に接触するだけでなく、押圧接触する構成とした場合には、更にキートップ４の不要な傾きに対する抑制を強くすることができる。

第３実施形態〔図５〕： 第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。第１実施形態との相違点は、図５（Ａ）で示すように、ベースシート５の外周の全周にわたって、ストッパ６を表裏で保持する保持部５ｄを形成した点である。これによって、ベースシート５にストッパ６を一体に保持できるので、キーシート３の取付け時等における取扱性を良くすることができる。また、ストッパ６の全周（図３参照）の表面と裏面が、保持部５ｄによって被覆されており、保持部５ｄが筐体２の操作開口２ａの口縁の裏面に対して弾性接触することで防水構造が形成され、操作開口２ａから筐体２の内部への水滴の浸入を防ぐことができる。

上記保持部５ｄは、ストッパ６の外周を全周にわたって保持するものではなく、部分的に保持するものとして構成できる。また、ストッパ６の外周ではなく、図５（Ｂ）で示すように、ストッパ６の面内位置に係止孔６ｃを形成し、そこを貫通してストッパ６の表面に係止する構造の保持部５ｅとして構成することもできる。

第４実施形態〔図６〕： 第４実施形態は、「脱離規制部材」をなすストッパ１０の構成について、第１実施形態と異なるものである。本実施形態のストッパ１０は、凹凸の無い平坦な硬質の樹脂フィルムやステンレス板などの金属板が用いられる。このため、ベースシート５には、図６（Ａ）で示すように、外周に取付突部が形成されており、ストッパ１０の裏面の外周縁が取付突部５ｆに対して載置されるか、接着層（図示略）を介して固着される。

なお、図６（Ａ）は、ストッパ１０をベースシート５に固着する例であるが、例えば図６（Ｂ）で示すように、筐体２側に固着することもできる。即ち、筐体２に溝状の差込部２ｂを形成し、そこにストッパ１０の外端部を差し込ませて固着することができる。この場合には、差込部２ｂを、ストッパ１０の外周の全周にわたって又は部分的に、差し込むことができるようなものとして構成できる。また、単に接着層（図示略）を介して筐体２の裏面に対して固着する構成にもできる。

第５実施形態〔図７，図８〕： 第５実施形態は、キートップ１１とベースシート１２の構成が前記各実施形態と異なり、ストッパ１０は第４実施形態と同一である。

キートップ１１は、上部キートップ１１ａと下部キートップ１１ｂとで構成されるが、本実施形態では、これらを超音波融着で相互に固着される。具体的には、図８（Ａ）で示すように、超音波融着する前の上部キートップ１１ａと下部キートップ１１ｂには、各々融着用及び位置決め用の凹部１１ｃと突起１１ｄが、工具ホーンＨの先端部の円周上位置に、複数箇所形成されている。また、ベースシート１２にも、凹部１１ｃと突起１１ｄに対応する位置に、透孔１２ａが貫通形成されている。

そして、図８（Ａ）の状態から工具ホーンＨを下降させて、図８（Ｂ）で示すように、その先端を、透孔１２ａを通じて下部キートップ１１ｂに押し当てて超音波融着を行う。これによって、図７で示すような上部キートップ１１ａと下部キートップ１１ｂとが固着したキートップ１１が得られることになる。こうした本実施形態によれば、上部キートップ１１ａと下部キートップ１１ｂとが非常に強固に固着することができる。

第６実施形態〔図９〕： 第６実施形態は、キートップ１３を構成する上部キートップ１３ａと下部キートップ１３ｂのうちの下部キートップ１３ｂを、ベースシート１４と一体成形したことを特徴としている。つまり、下部キートップ１３ｂは、ベースシート１４との境界部分となる成形固着部を介してベースシート１４と固着している。この場合の成形は、例えば下部キートップ１３ｂを硬質樹脂とし、ベースシート１４を熱可塑性エラストマーとして、二色成形にて成形可能である。また、例えば下部キートップ１３ｂを硬質樹脂とし、ベースシート１４をシリコーンゴム等の熱硬化性エラストマーとして、下部キートップ１３ｂをベースシート１４の成形金型に載置して一体成形することで成形可能である。これによれば、下部キートップ１３ｂをベースシート１４の上面に載置させる必要がない分、更なる薄型化を達成できる。

第７実施形態〔図１０〕： 第７実施形態は、第１実施形態のような上部キートップ４ａと下部キートップ４ｂとが別体のキートップ４に換えて、素材の切断を伴わない限り分離不可能な一体の成形体であるキートップ１５として構成したものである。キートップ１５を一体の成形体とした場合、ストッパ６はインサート成形によって形成されることになる。このような本実施形態においても、第１実施形態と同様の作用・効果を奏することが可能であり、且つ本実施形態では、キートップ１５が一体の成形体である分、接着工程等が不要であり、生産性を向上できる利点がある。

第８実施形態〔図１１〕： 第８実施形態は、第１実施形態と同様の基本構成としつつ、第７実施形態と同様にキートップ１６を一体の成形体として構成し、且つキートップ１６の下部側に弾性係止片１６ａを形成したものである。よって、本実施形態では、キートップ１６をスペーサ６の透孔６ｂへ圧入して取付けることになる。そして、本実施形態においても、第７実施形態と同様に生産性を向上できる作用・効果を奏することができ、また第１実施形態における作用・効果も奏することが可能である。

各実施形態の変形例〔図１２〜図１５〕： 以上の各実施形態を照光式キーシートとする場合には、各部材について透光性のものが使用され、ストッパを透明硬質樹脂でなるものとして導光機能を付加することもできる。また、キートップ等の各部材の形状も前述の実施形態で例示した形状に限られない。さらに、以上の各実施形態では、狭間キーシートの例を示したが、各キートップが携帯電話機の筐体の仕切桟によって離隔するキーシートとして構成することもできる。

また、下部キートップ４ｂを備える前記各実施形態では、下部キートップ４ｂが一つ一つ独立しているものを例示したが、例えば図１２のように、下部キートップ４ｂを連結部４ｆで繋いだものとして形成できる。このようにすべての下部キートップ４ｂを連結部４ｆで連結した一体の樹脂成形体として構成することで、キーシート３の製造時における取扱性が良く、生産性を向上できる。そして、下部キートップ４ｂを連結部４ｆで連結した一体の樹脂成形体として構成する場合には、ストッパ６を、例えば図１３で示すような、該樹脂成形体と実質的に相対形状の収容溝６ａを有するものとして構成できる。

また、図１２に換えて、例えば図１４のような下部キートップ４ｂと連結部４ｆとの成形体として構成することができる。図１２では４行３列に配置される下部キートップ４ｂのうち、４行目に属する下部キートップ４ｂが１カ所で連結部４ｆと連続しており、１行目〜３行目に属する下部キートップ４ｂが２カ所で連結部４ｆと連続している。このため、４行目に属する下部キートップ４ｂと１行目〜３行目に属する下部キートップ４ｂとの間には、前者の方が押圧操作時の荷重が軽く後者の方が重くなる、というように押圧操作荷重にバラツキが生じてしまう。しかしながら、図１４の構成であれば、すべての下部キートップ４ｂが１カ所で連結部４ｆと連続しているため、すべての下部キートップ４ｂについて、押圧操作の荷重を一定にすることができる利点がある。そして、図１４の構成の場合には、ストッパ６を図１５のように構成できる。

第１実施形態のキーシートを備える携帯電話機の外観斜視図。 図１のＳＡ−ＳＡ線相当の拡大断面図。 図２で示すストッパの縮小平面図。 第２実施形態のキーシートを示す図２相当の断面図。 分図（Ａ）は第３実施形態のキーシートを示す図２相当の断面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）の変形例を示す要部拡大断面図。 分図（Ａ）は第４実施形態のキーシートを示す図２相当の断面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）の変形例を示す断面図。 第５実施形態のキーシートを示す図２相当の断面図。 図７のキーシートの製造工程を示す説明図。 第６実施形態のキーシートを示す図２相当の断面図。 第７実施形態のキーシートを示す図２相当の断面図。 第８実施形態のキーシートを示す図２相当の断面図。 分図（Ａ）は図２で示す下部キートップを連結部で連結した樹脂成形体の平面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＣ−ＳＣ線断面図。 分図（Ａ）は図１２の樹脂成形体に対応するストッパの実施形態を示す平面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＤ−ＳＤ線断面図。 分図（Ａ）は図１２の樹脂成形体の他の実施形態を示す平面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＥ−ＳＥ線断面図。 分図（Ａ）は図１４の樹脂成形体に対応するストッパの実施形態を示す平面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＦ−ＳＦ線断面図。

符号の説明

１ 携帯電話機
２ 筐体
２ａ 操作開口
３ キーシート
４ キートップ
４ａ 上部キートップ
４ｂ 下部キートップ
４ｃ 突部
４ｄ 係止フランジ
４ｅ 係止溝
４ｆ 連結部
５ ベースシート
５ａ 非作動部
５ｂ 可撓作動部
５ｃ 押し子
５ｄ 保持部
５ｅ 保持部
５ｆ 取付突部
６ ストッパ（脱離規制部材）
６ａ 収容溝
６ｂ 透孔
６ｃ 係止孔
７ 接着層
８ 加飾印刷層
９ 接着層
１０ ストッパ（脱離規制部材）
１１ キートップ
１１ａ 上部キートップ
１１ｂ 下部キートップ
１１ｃ 凹部
１１ｄ 突起
１２ ベースシート
１２ａ 透孔
１３ キートップ
１３ａ 上部キートップ
１３ｂ 下部キートップ
１４ ベースシート
１５ キートップ
１６ キートップ
１６ａ 弾性係止片

Claims (13)

1. ゴム状弾性体でなるベースシートと、
   側面に係止溝を有し、該係止溝を境に上下に分かれる別体の上部キートップと下部キートップとを相互に固着して構成されるキートップと、
   ベースシート上に載置され、該キートップが貫通する透孔を有し、透孔の孔縁が該キートップの係止溝に入り込み、ベースシートに対するキートップの離間方向で該係止溝と係止する脱離規制部材と、を備える押釦スイッチ用のキーシート。
2. 上部キートップを、透明樹脂にて形成するとともにその底面を平坦面とし、該底面に上部キートップを加飾する加飾印刷層を有する請求項１記載の押釦スイッチ用のキーシート。
3. 上部キートップか下部キートップの何れか一方に差込凹部を有し、前記何れか他方に差込突起を有する請求項１記載の押釦スイッチ用のキーシート。
4. 上部キートップと下部キートップが接着剤を用いて固着され、差込凹部または差込突起の何れかに溜め溝を有する請求項３記載の押釦スイッチ用のキーシート。
5. ベースシートにおける前記差込凹部と前記差込突部に対応する位置に透孔を有する請求項３記載の押釦スイッチ用のキーシート。
6. キートップが、成形固着部を介してベースシートに固着する請求項１〜請求項５何れか１項記載の押釦スイッチ用のキーシート。
7. ベースシートが、脱離規制部材の表面に回り込んで脱離規制部材を表裏で保持する保持部を有する請求項１〜請求項６何れか１項記載の押釦スイッチ用のキーシート。
8. 脱離規制部材の透孔を、キートップの係止溝との間に、キートップの押圧操作軸に対するキートップの横方向への位置ずれが生じない程度の隙間を有するものとして形成した請求項１〜請求項７何れか１項記載の押釦スイッチ用のキーシート。
9. 脱離規制部材が、接着層を介してベースシートに固着する請求項１〜請求項８何れか１項記載の押釦スイッチ用のキーシート。
10. 脱離規制部材の裏面における透孔の孔縁が、キートップの押圧操作方向で係止溝に対して当接する請求項１〜請求項９何れか１項記載の押釦スイッチ用のキーシート。
11. 脱離規制部材を、硬質樹脂板、樹脂フィルム、金属板の何れかで形成した請求項１〜請求項１０何れか１項記載の押釦スイッチ用のキーシート。
12. 複数の前記キートップと、キートップ間に架け渡す連結部と、を一体の成形体として備える請求項１〜請求項１１何れか１項記載の押釦スイッチ用のキーシート。
13. 機器の筐体に形成した仕切桟の無い操作開口から露出するように複数の前記キートップをベースシートに狭間配置する請求項１〜請求項１２何れか１項記載の押釦スイッチ用のキーシート。

Images