JP4673731B2 - 端末装置およびキーボード - Google Patents

Description

この発明は、複数の押釦スイッチを有する操作部を備える携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）等の各種の端末装置および端末装置等が備えるキーボードに関し、特に機器筐体に形成された仕切桟のない開口から複数のキートップを露出させる狭間ピッチキー構造の操作部を備える端末装置および端末装置等が備えるキーボードに関するものである。

近年、携帯電話機、ＰＤＡ等の端末装置では、操作部の小型化やデザイン性などの観点から、機器筐体に形成された仕切桟のない開口からキー間隔を極めて狭く配列した複数のキートップを露出させる狭間ピッチキー構造の操作部を備える構成のものがある（例えば、特許文献１〜３参照）。複数のキートップは、シリコンラバー等の可撓性を有するキー配列シート上に狭間ピッチで隣接するように配列されたキーユニット構成とされ、機器筐体の開口内に配設される。ここで、特許文献２，３のものは、キー配列シートの一部に硬質部材等を組合せて用いることにより補強し、キーユニット全体の剛性を高め、キーユニットの歪み防止等を図るようにしている。

特開２００４−２９６２５９号公報 特開２００４−３１９３９６号公報 特開２００３−１７８６３９号公報

しかしながら、狭間ピッチキー構造の場合、キートップ毎にキー窓枠を有する通常ピッチキー構造と異なり、機器筐体にはキートップ間の筐体部分を取り除くことにより仕切桟なく連続する大きな開口を形成しているため、筐体自体の強度が低下してしまう不具合がある。この点、特許文献２，３に示されるように、機器筐体の開口内に配設されるキーユニット全体の剛性を高めても、筐体の強度低下を補償することはできない。また、特許文献２，３の場合、キーユニットの構造が複雑になってしまう。一方、小型・薄型化が要求されている携帯電話機等の機器においては、強度低下を防止するために筐体を厚くすることは適切な対応策とはならない。

また、狭間ピッチキー構造の場合、キートップ間の筐体部分を取り除いてキーピッチを狭くしているため、同一サイズの機器であれば、キートップ自体のサイズが大きくなり、キーの端を押した場合にキースイッチを正常に押し切れず、スイッチ操作に誤動作を生ずることがある。図６〜図７を参照して説明する。図６−１は、従来の狭間ピッチキー構造の一部を示す断面図であり、図６−２は、キートップの端を押した時の様子を示す断面図であり、図７−１は、キートップ押下前の押し子とドームスイッチとの関係を示す部分拡大図であり、図７−２は、キートップ中心押下時の押し子とドームスイッチとの関係を示す部分拡大図であり、図７−３は、キートップ端部押下時の押し子とドームスイッチとの関係を示す部分拡大図である。

図６−１は、フロントケース１００に形成された仕切桟のない開口１０１内に、シリコンラバー１０２上に狭間ピッチで隣接するように配列されたキートップ１０３が露出する状態で配設され、シリコンラバー１０２においてキートップ１０３の下端側中央対応位置に形成された押し子１０４が回路基板１０５上に配列されたドームスイッチ１０６に対向する構造を示している。端部に位置するキートップ１０３は、開口１０１部分においてフロントケース１００内に入り込む抜け止め用のフランジ部１０３ａを有する。

ここで、キートップ１０３押下前は、押し子１０４とドームスイッチ１０６とは図７−１に示すような接触状態にある。そして、キートップ１０３の中央を押下した場合には、図７−２に示すように、押し子１０４がドームスイッチ１０６を奥までしっかり押せるので、ドームスイッチ１０６を正常に押し切ることができる。ところが、図６−２に示すように、キートップ１０３の端部を押下した場合には、フランジ部１０３ａ部分を支点としてキートップ１０３が傾斜するような状態で押し下がる。これにより、図７−３に示すように、押し子１０４がドームスイッチ１０６の半分位までしか押せず、ドームスイッチ１０６がオンする状態まで正常に押し切れないことがある。特許文献２，３の場合、キーユニットの全体剛性の向上により改善されてはいるものの、キートップの端部を押下した場合にはキートップや押し子が斜めに傾斜してしまう可能性があり、キースイッチを正常に押し切れない場合が生じ得る。

さらに、この種の電子携帯機器では、暗い場所でもキー操作を可能にする等のために、ドームスイッチが配列された回路基板上にドームスイッチ箇所を避けてＬＥＤを点在配置させ、キートップを明るくする照光式キー構造としたものが多い。ところが、狭間ピッチキー構造の場合、隣接するキートップ間には筐体部分が存在しないため、ＬＥＤからの光が透光性のシリコンラバーを介してキートップ間の隙間から機器外に直接的に漏れてしまうことがあり、操作部におけるキートップ照光状態にムラを生じ、携帯機器としての外観上の美観を損ねてしまう。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、狭間ピッチキー構造を採る場合の機器筐体の強度低下を補うことができ、さらには、キー端部を押下した場合でも誤操作を防止したり、キー照光用の発光素子からのキー間での光漏れを防止したりすることができる端末装置およびキーボードを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る端末装置は、機器筐体に形成された仕切桟のない開口から複数のキートップを露出させるようキーを狭間ピッチで配列した操作部を備える端末装置であって、前記複数のキートップのそれぞれの前記機器筐体内部側の面から突出して設けられた棒状のスイッチ押圧突起の配列に対応させて配列させた複数のキースイッチを有して前記機器筐体内に配置されたキースイッチ基板と、前記複数のキートップと前記キースイッチ基板との間に配置されて前記機器筐体に固定されるとともに、前記棒状の各スイッチ押圧突起が貫通可能な挿通孔が前記各スイッチ押圧突起のサイズに対応するサイズに形成された補強板と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２の発明に係る端末装置は、請求項１の発明において、前記各挿通孔は、前記各スイッチ押圧突起の移動動作をガイドするように、前記各スイッチ押圧突起の断面形状およびサイズに対応する孔形状およびサイズに形成されることを特徴とする。

また、請求項３の発明に係る端末装置は、請求項１または２の発明において、前記キートップは、透光性材料からなり、前記キースイッチ基板は、複数のキースイッチ間に点在させて実装されたキー照光用の発光素子を備えることを特徴とする。

また、請求項４の発明に係る端末装置は、請求項１〜３の発明において、前記開口は、グループ分けされた複数の前記キートップ毎に個別に形成されていることを特徴とする。

請求項５の発明に係るキーボードは、機器筐体に形成された仕切桟のない開口から複数のキートップを露出させるようキーを狭間ピッチで配列したキーボードであって、前記複数のキートップのそれぞれの前記機器筐体内部側の面から突出して設けられた棒状のスイッチ押圧突起の配列に対応させて配列させた複数のキースイッチを有して前記機器筐体内に配置されたキースイッチ基板と、前記複数のキートップと前記キースイッチ基板との間に配置されて前記機器筐体に固定されるとともに、前記棒状の各スイッチ押圧突起が貫通可能な挿通孔が前記各スイッチ押圧突起のサイズに対応するサイズに形成された補強板と、を備えたことを特徴とする。

請求項１および５の発明によれば、キー配列シートとキースイッチ基板との間に配置されて機器筐体に固定された補強板を備えているので、狭間ピッチキー構造を採るために、機器筐体にキートップ間の筐体部分を取り除くことにより仕切桟なく連続する大きな開口を形成することで機器筐体自体の強度が低下しても、補強板によって開口相当部分が全面的に補強されることとなり、機器筐体の強度低下を補うことができるという効果を奏する。

また、請求項２の発明によれば、補強板の各挿通孔は、スイッチ押圧突起の断面形状およびサイズに一致する孔形状およびサイズに形成されて各スイッチ押圧突起が移動自在に嵌合するので、補強板の各挿通孔がキートップ押下時のスイッチ押圧突起のキースイッチへ向けた変位動作のガイドとなり、キートップの端部を押下した場合でもスイッチ押圧突起によってキースイッチを正常に押下させることができ、誤動作を防止することができるという効果を奏する。

また、請求項３の発明によれば、キースイッチ基板上に点在させてキー照光用の発光素子を備え、キーを照光する構造を採る場合でも、キートップ間の隙間から機器外に漏れる光は補強板によって遮光することができ、操作部におけるキートップ照光状態にムラを生じないようにすることができるという効果を奏する。

また、請求項４の発明によれば、機器筐体の開口が、グループ分けされた複数のキートップ毎に個別に形成されているので、狭間ピッチキー構造を採る上で、操作部において隣接するキートップ列間に極力筐体部分を仕切桟として残すことができ、筐体強度の低下を抑えるとともにキートップ列を配列しやすくすることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る端末装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

本実施例は、端末装置として携帯端末装置、例えば携帯電話機への適用例を示す。図１は、本実施例の携帯電話機の構成を示す外観斜視図である。携帯電話機１は、ヒンジ部２により折り畳み自在に連結された送話側筐体３と受話側筐体４とを備える。送話側筐体３は、マイクロフォン等を内蔵した送話部５や、多機能キー６、モードキー７、ダイヤル置数キー８等の押釦スイッチ構造の各種操作キーを有してキーボードとして機能する操作部９を備え、受話側筐体４は、スピーカ等を内蔵した受話部１０や液晶表示部１１などを備える。また、掌サイズで矩形扁平状の送話側筐体３は、操作部９側に位置する機器筐体としてのフロントケース１２と、外面となる背面側に位置するリアケース１３との２つ割り構造からなり、フロントケース１２とリアケース１３とを一体となるように組合せることにより形成される。

また、５行３列分のダイヤル置数キー８は、たとえば通話キー、クリアキー、通話終了キー、１〜９，０のテンキー、＊キー、＃キーの組合せからなり、それぞれ必要に応じて、仮名入力キー、アルファベット入力キー等の複合機能が割り当てられている。ここで、本実施例では、たとえば、これらの５行３列分のダイヤル置数キー８に関して、狭間ピッチキー構造が採用されている。

図２は、キー配列シート上の構成を示す平面図である。個々のダイヤル置数キー８は、透光性を有する硬質樹脂からなり、頂部に矩形立体形状に形成されるとともに文字、記号等の装飾が印刷等により表記されたキートップ２０を有し、下端側中央にスイッチ押圧突起２１を有する。これらのキートップ２０は、横並びにグループ分けされたキートップ２０同士が狭間ピッチで隣接するようにシリコンラバー等の可撓性を有する１枚のキー配列シート２２上に配列されている。なお、グループ間となる縦並びのキートップ２０同士については、通常ピッチとなるように配列されている。また、キートップ２０は、スイッチ押圧突起２１部分を貫通させたその底面側をキー配列シート２２上に接着することによりキー配列シート２２と一体化されている。

図３は、各種操作キーの取付け前の送話側筐体３の構成を示す概略平面図である。送話側筐体３のフロントケース１２は、キー配列シート２２上に配列された５行３列分のキートップ２０の頂部を操作部９においてフロントケース１２外に露出させて押下操作可能とするための５行分の開口２３を有する。すなわち、開口２３は、キー配列シート２２上においてグループ分けされた横並び３個分のキートップ２０単位で個別に設けられ、これらの横並び３個分のキートップ２０間に亘るように仕切桟を有さず連続する横長矩形状に形成されている。したがって、本実施例では、グループ間となる縦並び方向については、開口２３間に仕切桟２４を有する構造とされている。また、多機能キー６、モードキー７側は、個別に仕切られたキー窓枠２５を有する。

図４は、送話側筐体３のリアケース１３内の回路基板の構成を示す概略斜視図である。リアケース１３は、内部枠体２６等に支持された回路基板２７を備える。回路基板２７は、各種回路部品を実装したものでキースイッチ基板として機能し、フロントケース１２側となる表面側には多機能キー６、モードキー７、ダイヤル置数キー８のそれぞれのスイッチ押圧突起２１の配列に対応させて複数のキースイッチとしてのドームスイッチ２８が配列されたキーシート２９が実装されている。なお、ドームスイッチ２８は、キーシート２９を用いずに回路基板２７上に個々に直接実装させるようにしてもよい。また、回路基板２７は、複数のドームスイッチ２８間に適宜点在させて実装されたキー照光用の発光素子としてのＬＥＤ３０を備える。これらのＬＥＤ３０は、ドームスイッチ２８の個数に比べて少ない個数とされている。キーシート２９は、ＬＥＤ３０の位置に対応させてＬＥＤ３０が貫通する孔３１を備える。

図５は、送話側筐体３における一つの開口２３部分における狭間ピッチキー構造を示す断面図である。本実施例のフロントケース１２は、それぞれ開口２３よりも一回り大きな形状に形成されて、キー配列シート２２とキーシート２９との間でそれぞれの開口２３内方に配置されてフロントケース１２に接着等により固定された５枚の補強板３２を備える（図３中の破線参照）。これらの補強板３２は、たとえばフロントケース１２と同一材質からなり、各スイッチ押圧突起２１が対応するドームスイッチ２８に対して移動自在に貫通する挿通孔３２ａを備える。貫通孔３２ａは、寸胴なスイッチ押圧突起２１の断面形状およびサイズに一致する孔形状およびサイズに形成されている。ここで、補強板３２は、図５に示すように、スイッチ押圧突起２１下端がドームスイッチ２８上端に当接する常態で、キー配列シート２２に対して少なくともキートップ２０押下操作時のストローク長分の隙間３３を持たせてフロントケース１２に固定されている。なお、複数個のキートップ２０で共用する開口２３に対して端部に位置するキートップ２０は、端部側にフロントケース１２の開口段差部２３ａに係合し得る抜け止め用のフランジ部２０ａを備える。

上述してきたように、本実施例では、キー配列シート２２とキーシート２９（回路基板２７）との間に開口２３よりも大きく形成された補強板３２を配置してフロントケース１２に固定しているので、狭間ピッチキー構造を採るために、フロントケース１２にキートップ２０間のケース部分を取り除くことにより仕切桟なく連続する大きな開口２３を形成することでフロントケース１２自体の強度が低下しても、補強板３２によって開口２３相当部分が全面的に補強され、フロントケース１２の強度低下を補うことができる。また、補強板３２を用いることで、キー配列シート２２には剛性向上用の特別な工夫を必要とせず、単一のシリコンラバー等による単純な構造のままとすることができる。

また、本実施例では、補強板３２の各挿通孔３２ａは、寸胴なスイッチ押圧突起２１の断面形状およびサイズに一致する孔形状およびサイズに形成されて各スイッチ押圧突起２１が移動自在に嵌合するので、各挿通孔３２ａがキートップ２０押下時のスイッチ押圧突起２１のドームスイッチ２８へ向けた変位動作をガイドすることとなり、キートップ２０の端部を押下した場合でもスイッチ押圧突起２１が挿通孔３２ａに従って直進するように変位動作することでドームスイッチ２８を正常に押し切ることができ、誤動作を防止できる。

また、本実施例では、回路基板２７上にキー照光用のＬＥＤ３０を点在させ、ＬＥＤ３０を点灯させることによりスイッチ押圧突起２１、キートップ２０、キー配列シート２２部分の透光性を利用して操作部９におけるキー部分を照光する構造を採り、狭間ピッチキー構造を併用する上でドームスイッチ２８間に配置されたＬＥＤ３０からの光がキートップ２０間の隙間から機器外に漏れる可能性があるが、キー配列シート２２下面側には補強板３２が配置されているので、キートップ２０間の隙間からの光は補強板３２によって遮光することができ、操作部９におけるキートップ照光状態にムラが生じない。

また、本実施例では、フロントケース１２の開口２３が、グループ分けされた複数のキートップ２０毎に個別に形成されているので、狭間ピッチキー構造を採る上で、操作部９において隣接するキートップ列間に極力ケース部分を仕切桟２４として残すことができ、ケース強度の低下を抑えるとともにキー配列シート２２上のキートップ２０をグループ単位でそれぞれの開口２３に適合させればよく、キートップ列を配列しやすい。補強板３２側についても同様であり、複数の開口２３に関して、補強板３２を各開口２３毎に個別に設けることで、全てのキートップ２０に対して共通な１枚の補強板を用いる場合よりも、補強板３２をフロントケース１２に対して容易に取付け固定することができる。

なお、本実施例では、複数のキートップ２０に関して、横並びのものを同一グループとしてグループ分けし、グループ単位で狭間ピッチキー構造としたが、グループ分けの有無、グループ分け方式を問うものではなく、たとえば、縦並びのものを同一グループとしてグループ分けし、あるいは、全てのキートップ２０についてグループ分けせずに縦横に狭間ピッチで隣接配置させたものであってもよい。これに対応して、フロントケース１２に形成する開口も、縦並びのグループ単位で縦長矩形形状の開口を複数個形成し、あるいは、全てのキートップを包含する一つの矩形状開口として形成するようにしてもよい。

また、本実施例は、携帯電話機１への適用例として説明したが、ＰＤＡ、ノート型パソコン等の端末装置であっても、操作部に狭間ピッチキー構造を採用するものであれば同様に適用することができる。

（付記１）機器筐体に形成された仕切桟のない開口から複数のキートップを露出させるようキーを狭間ピッチで配列した操作部を備える端末装置であって、
複数の前記キートップが狭間ピッチで隣接するように配列された可撓性を有するキー配列シートと、
前記機器筐体の一部に狭間ピッチの複数の前記キートップ間に亘るように連続して形成され、前記キー配列シート上の複数の該キートップを前記操作部において前記機器筐体外に露出させる開口と、
複数のキートップが狭間ピッチで隣接するように配列された可撓性を有するキー配列シートと、
機器筐体の一部に狭間ピッチの複数の前記キートップ間に亘るように連続して形成され、前記キー配列シート上の複数の該キートップを前記操作部において前記機器筐体外に露出させる開口と、
前記キートップ毎に下端側に設けられたスイッチ押圧突起の配列に対応させて配列させた複数のキースイッチを有して前記機器筐体内に配置されたキースイッチ基板と、
前記各スイッチ押圧突起が対応する前記各キースイッチに対して移動自在な挿通孔を有して前記開口よりも大きく形成され、前記キー配列シートと前記キースイッチ基板との間に配置されて前記機器筐体に固定された補強板と、
を備えたことを特徴とする端末装置。

（付記２）前記各挿通孔は、前記スイッチ押圧突起の断面形状およびサイズに一致する孔形状およびサイズに形成されて前記各スイッチ押圧突起が移動自在に嵌合することを特徴とする付記１に記載の端末装置。

（付記３）前記キートップおよび前記キー配列シートは、透光性材料からなり、
前記キースイッチ基板は、複数のキースイッチ間に点在させて実装されたキー照光用の発光素子を備えることを特徴とする付記１または２に記載の端末装置。

（付記４）前記開口は、グループ分けされた複数の前記キートップ毎に個別に形成されていることを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の端末装置。

（付記５）前記補強板は、前記各開口の開口形状に対応させて形成され開口毎に個別に設けられていることを特徴とする付記４に記載の端末装置。

（付記６）前記補強板は、前記キー配列シートに対して少なくとも前記キートップ操作時のストローク分の隙間を有して前記機器筐体に固定されていることを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の端末装置。

（付記７）前記各キートップは、キートップ底面が接着により前記キー配列シートに取付けられていることを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の端末装置。

（付記８）前記キー配列シートは、シリコンラバーよりなることを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の端末装置。

（付記９）機器筐体に形成された仕切桟のない開口から複数のキートップを露出させるようキーを狭間ピッチで配列したキーボードであって、
複数の前記キートップが狭間ピッチで隣接するように配列された可撓性を有するキー配列シートと、
前記機器筐体の一部に狭間ピッチの複数の前記キートップ間に亘るように連続して形成され、前記キー配列シート上の複数の該キートップを前記機器筐体外に露出させる開口と、
前記キートップ毎に下端側に設けられたスイッチ押圧突起の配列に対応させて配列させた複数のキースイッチを有して前記機器筐体内に配置されたキースイッチ基板と、
前記各スイッチ押圧突起が対応する前記各キースイッチに対して移動自在な挿通孔を有して前記開口よりも大きく形成され、前記キー配列シートと前記キースイッチ基板との間に配置されて前記機器筐体に固定された補強板と、
を備えたことを特徴とするキーボード。

以上のように、本発明にかかる端末装置は、機器筐体に仕切桟なく連続させて形成された開口から狭間ピッチで隣接配置させた複数のキートップを露出させる狭間ピッチキー構造の操作部を備える場合に有用であり、特に、発光素子を内蔵してキー部分を照光する操作部構造を採る場合に適している。

本実施例の携帯電話機の構成を示す外観斜視図である。 キー配列シート上の構成を示す平面図である。 各種操作キーの取付け前の送話側筐体の構成を示す概略平面図である。 送話側筐体のリアケース内の回路基板の構成を示す概略斜視図である。 送話側筐体における一つの開口部分における狭間ピッチキー構造を示す断面図である。 従来の狭間ピッチキー構造の一部を示す断面図である。 キートップの端を押した時の様子を示す断面図である。 キートップ押下前の押し子とドームスイッチとの関係を示す部分拡大図である。 キートップ中心押下時の押し子とドームスイッチとの関係を示す部分拡大図である。 キートップ端部押下時の押し子とドームスイッチとの関係を示す部分拡大図である。

符号の説明

１ 携帯電話機
３ 送話側筐体
８ ダイヤル置数キー
９ 操作部
１２ フロントケース
２０ キートップ
２１ スイッチ押圧突起
２２ キー配列シート
２３ 開口
２７ 回路基板
２８ ドームスイッチ
２９ キーシート
３０ ＬＥＤ
３２ 補強板
３２ａ 挿通孔

Claims (5)

1. 機器筐体に形成された仕切桟のない開口から複数のキートップを露出させるようキーを狭間ピッチで配列した操作部を備える端末装置であって、
   前記複数のキートップのそれぞれの前記機器筐体内部側の面から突出して設けられた棒状のスイッチ押圧突起の配列に対応させて配列させた複数のキースイッチを有して前記機器筐体内に配置されたキースイッチ基板と、
   前記複数のキートップと前記キースイッチ基板との間に配置されて前記機器筐体に固定されるとともに、前記棒状の各スイッチ押圧突起が貫通可能な挿通孔が前記各スイッチ押圧突起のサイズに対応するサイズに形成された補強板と、
   を備えたことを特徴とする端末装置。
2. 前記各挿通孔は、前記各スイッチ押圧突起の移動動作をガイドするように、前記各スイッチ押圧突起の断面形状およびサイズに対応する孔形状およびサイズに形成されることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
3. 前記キートップは、透光性材料からなり、
   前記キースイッチ基板は、複数のキースイッチ間に点在させて実装されたキー照光用の発光素子を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の端末装置。
4. 前記開口は、グループ分けされた複数の前記キートップ毎に個別に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の端末装置。
5. 機器筐体に形成された仕切桟のない開口から複数のキートップを露出させるようキーを狭間ピッチで配列したキーボードであって、
   前記複数のキートップのそれぞれの前記機器筐体内部側の面から突出して設けられた棒状のスイッチ押圧突起の配列に対応させて配列させた複数のキースイッチを有して前記機器筐体内に配置されたキースイッチ基板と、
   前記複数のキートップと前記キースイッチ基板との間に配置されて前記機器筐体に固定されるとともに、前記棒状の各スイッチ押圧突起が貫通可能な挿通孔が前記各スイッチ押圧突起のサイズに対応するサイズに形成された補強板と、
   を備えたことを特徴とするキーボード。

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