JP5904876B2 - ボタン機能を備えたファンクショナルユニット - Google Patents
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Description
エンボス加工又はコーティングしたメンブレンキーボード: メンブレンキーボードは、連続面であるという条件を満たすが、エンボス加工又は選択的コーティング又はシリコーン塗布により上に形成されるボタンの形状が、平坦な基礎形状に常に制限される。例えば、特許文献1を参照。
i) 0.05〜0.4又は0.1〜0.4mmの範囲の厚みを有する、平坦で可撓性の、及び少なくとも所々が透明であるプラスチックフィルムが最初に導入され、好ましくは、この中に、射出成形金型内でフィルムを位置付けるための手段を、例えばプラスチックフィルムに開けた少なくとも1つの位置決め穴の形で、導入又は付ける工程、
ii) 前記平坦なプラスチックフィルムが、例えば、前記少なくとも1つの(複数も可能)位置決め穴を用いて、例えば、前記少なくとも1つの位置決め穴に係合するための要素の形をした対応する位置決め手段を設けた射出成形金型に、正確に位置決めして導入されるが、前記フィルム用のクランプ装置の形をとってもよく、前記プラスチックフィルムが背面射出されて(back injected)、第1の面に実質的に連続な硬質プラスチックの支持体を形成し、前記射出成形金型は、制御要素及び/又はディスプレイ要素の領域では、前記プラスチックフィルムが少なくとも所々背面射出されずに少なくとも2つの凹所の形で露出した状態のままであるように形成されている工程、
iii) 前記プラスチックフィルムは、RIM(反応射出成形)法にて、前記第1の面と反対側の(remote from)第2の面を、同じ射出成形金型において、又は、さらなる射出成形金型へブランク(blank)を入れた後このさらなる射出成形金型において、実質的に全体にわたって、透明な硬化性の(自己硬化、別の硬化剤の存在下での硬化、及び/又は熱硬化)鋳造化合物を用いて満たされ(flooded)、コーティングされて、実質的にファンクショナルユニット全体にわたって少なくとも0.1mmの厚みを有する連続な透明表面層を形成し、少なくとも所々可撓性の膜領域が前記凹所の領域に形成される(この点において、金型を鋳造化合物の射出後さらに、いくらか閉じて、鋳造化合物の非常に薄い層を得られるようにもできる)工程、
iv) 制御要素及び/又はディスプレイ要素が前記凹所に挿入され、プラスチック支持体に接合される工程。
図2の工程1:周辺位置決め穴12を柔らかいフィルム3(例えば200μm厚さのTPU)に開ける。この場合、穴開けは不可欠ではなく、例えば、正確な位置決めのためにフィルムを射出成形金型内で引き伸ばしてもよい。その後、フィルム3の表及び/又は裏を印刷し装飾する。図1の断面図では、位置決め穴12が、完成品11でも残っており、例えばこの穴12をその後領域5の硬質材料で満たすことに問題のない場所に、又はこの領域を、穴12を硬質支持体5の材料で満たすのではなく図2の工程4において鋳造化合物で満たすという方法で金型に残される。しかしながら、このような位置決め補助具は、しばしば、位置決め穴12がその後仕上げプロセス(図2のステップ5)の一部として取り除かれ、完成部品にはもはや存在しないように、具体的にはフィルム3の端に配置される。
−弾力性があり、薄膜領域6にてボタン2/7の作動を可能にし、
−厚いボタン領域2は堅く、硬い感触を与え、
−適用される厚みでは透明であり、装飾が見え、
−フィルムへの接着がよく、
−耐摩耗性が良好で、
−引っかき抵抗性が高く、
−強い直射日光に晒されても黄ばまず、
−臭気がなく、ガスを発生しない。
1. 同じ機械での背面射出直後、第2の金型を、鋳造化合物で満たす。パネルは既に完全に位置合わせされている点が有利である。
2. 別の工程として、パネルをRIM金型に挿入し、この金型で、表面コーティングやボタン、装飾ウェブ等の隙間をポリウレタンで満たし、表面層1/2を形成する。金型を満たすための最低限のフィルム厚さは200μmである。
3. 2と同様であるが、金型を満たした後でフィルム厚さをエンボス加工によって100μm(0.1mm)までさらに低減する。
−変形可能で背面射出成形可能、
−ボタン機能(ストローク)を確実にするために、可撓性で柔軟、
−装飾のための印刷が可能、
−バックライト及びディスプレイ要素/ディスプレイゾーンのために透明、
−表面層への良好な(耐久性のある)接着性、
−硬い支持構造体への良好な(耐久性のある)接着性。
1. フィルムの表をシンボルカラー(例えば白)で印刷し、
2. フィルムを表面カラー(例えば黒)で印刷し、
3. 印刷したフィルムを背面射出し、
4. 背面射出したコンポネント上のシンボルにレーザーをあて、形状及び位置合わせを確実に行う。
1. ボタンのない領域に最大限に硬く及び堅い表面を生み出すための、フィルム3用の堅い基礎である、
2. フィルム3への良好な接着性、
3. 可撓性膜6の領域における開いた窓、
4. 透明材料が使用されなければ、又は透明な成分を用いた2成分法でなければ、ディスプレイ要素/ディスプレイ9の領域における開いた窓、
5. 制御及びディスプレイコンポネント、又はこれらの要素を裏側に備えたプリント回路基板のための締結オプション、
6. パネルを車両/装置に組み込むための締結オプション。
三次元的に湾曲するパネルには、
・隙間のない連続面
・高品質で滑らかな外観
・統合制御要素及びディスプレイ要素
・触覚フィードバックを備えたボタン
・抵抗膜方式及び静電容量方式タッチディスプレイが可能
・プリント電子機器の上に容量性要素が可能
・ほぼどのような所望の形状のボタン及び装飾要素も可能
・複数の可能な表面質感(マット/グロス)
・平坦な構造
・部品数を減らせること
・統合ボタン及びディスプレイを備えた車両用センター・コンソール
・統合ボタンを備えたハンドル
・統合ボタンを備えたドア・パネル
・医療機器
・コンピュータマウス
・ゲームコンソール
・例えば携帯電話や卓上電話用の、様々なタイプのキーパッド
・様々なタイプのハンドヘルド機器
・屋内電気機器用のカバー
2 透明な鋳造化合物の上に形成されたボタン
3 少なくとも所々透明な、可撓性フィルム
4 フィルムに付けられる印刷/装飾層
5 フィルム上に背面射出された硬質プラスチック支持体、支持構造体
6 プラスチックの背面射出のない可撓性の膜領域
7 ボタン機能用のマイクロスイッチ/スナップドーム
8 バックライト用LED
9 ディスプレイ要素/ディスプレイ
10 プリント回路基板
11 ファンクショナルユニット
12 位置決め穴
13 5の凹所
21 透明鋳造化合物で満たされた表面
22 透明な鋳造化合物の上に形成されたボタン構造物;作動時触覚フィードバックを備えたボタン
23 透明な鋳造化合物の上に形成されたジョイスティック構造物
24 透明な鋳造化合物の裏側のディスプレイ要素/ディスプレイ、例えばタッチパネル
25 透明な鋳造化合物の装飾要素
Claims (16)
- 剛性支持構造体(5)を備えた多機能ファンクショナルユニット(11)で、実質的にファンクショナルユニット全体にわたって連続する透明な表面層(1)の裏側に制御要素(7)及び/又はディスプレイ要素(9)が配置されるファンクショナルユニット(11)を製造する方法であって、
i) 0.05〜0.4mmの範囲の厚みを有する、平坦で可撓性の、及び少なくとも所々が透明であるプラスチックフィルム(3)が最初に導入され、
ii) 前記平坦なプラスチックフィルム(3)が、対応する位置決め手段を設けた射出成形金型に、正確に位置決めされて導入され、前記プラスチックフィルム(3)は背面射出されて、第1の面に実質的に連続な硬質プラスチックの支持体(5)が形成され、前記射出成形金型は、前記制御要素(7)及び/又はディスプレイ要素(9)の領域では、前記プラスチックフィルム(3)が少なくとも所々背面射出されずに少なくとも2つの凹所(13)の形で露出した状態のままであるように形成されており、
iii) 前記プラスチックフィルム(3)は、RIM法にて、前記第1の面と反対側の第2の面を、同じ射出成形金型において、又は、さらなる射出成形金型へこのブランクを入れた後このさらなる射出成形金型において、実質的に全体にわたって、透明な硬化性鋳造化合物を用いて満たされ、及び、コーティングされて実質的にファンクショナルユニット(11)全体にわたって少なくとも0.1mmの厚みを有する連続透明表面層が形成され、少なくとも所々可撓性の膜領域(6)が前記凹所(13)の領域に形成され、
iv) 制御要素(7)及び/又はディスプレイ要素(9)が、前記凹所(13)に挿入され、前記プラスチック支持体(5)に接合される、
ことを特徴とする方法。 - i) 少なくとも1つの位置決め穴(12)が開けられた前記平坦なプラスチックフィルム(3)が最初に導入され、
ii) 前記平坦なプラスチックフィルム(3)が、前記少なくとも1つの位置決め穴(12)を用いて、前記位置決め穴(12)に係合するための対応する位置決め手段を設けた射出成形金型に、正確に位置決めされて導入され、前記プラスチックフィルム(3)は背面射出されて、第1の面に実質的に連続な硬質プラスチックの支持体(5)が形成される、
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 前記プラスチックフィルム(3)は、工程i)の前又は後に、前記第1及び/又は第2の面に、印刷及び/又は装飾されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記プラスチックフィルムは、工程i)の前又は後に、スクリーン印刷法、レーザー印刷法、スタンプ印刷法、スプレー印刷法、オフセット印刷法又はデジタル印刷法を用いて、印刷及び/又は装飾されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記プラスチックフィルム(3)を、工程ii)によって少なくとも所々三次元的表面形状に変形させ、前記形状で安定化させることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記制御要素(7)は、触覚フィードバックを備えるスイッチであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 前記ディスプレイ要素(9)がLCDディスプレイ、タッチセンサー式ディスプレイ又はこれらの組み合わせであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記ファンクショナルユニット(11)が、触覚フィードバックを備えたスイッチの形をした少なくとも1つの制御要素(7)と、抵抗膜方式又は静電容量方式のタッチセンサー式ディスプレイ要素を含む少なくとも1つのディスプレイ要素(9)を有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 前記プラスチックフィルム(3)が、ポリアミド6又はポリアミド12を含むTPU又はポリアミドのプラスチックフィルムであることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 前記表面層(1)を形成するための鋳造化合物が、硬化剤の存在下で硬化する、又は自己硬化性及び/又は熱硬化性の透明ポリウレタン樹脂であって、前記樹脂は、少なくとも前記制御要素(7)の領域及びその周囲の少なくとも一部分に配置される前記膜領域(6)では、最大でも0.4mmの厚みを有し、前記表面層(1)がこれらの領域で少なくとも0.1mmの厚みを有することを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 工程ii)の後に、前記ブランクを、少なくとも所々印刷し、及び/又は装飾し、及び/又はレーザーマーキングすることを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも1つの制御要素(7)を備えた多機能ファンクショナルユニット(11)であって、射出成形金型の対応する位置決め手段と係合する位置決め穴(12)が開けられたプラスチックフィルム(3)を備え、このプラスチックフィルム(3)が、少なくとも2つの凹所(13)以外は連続する硬質プラスチックの支持体(5)を用いて第1の面に直接背面射出された、0.05〜0.4mmの範囲の厚みのプラスチックフィルム(3)で、このフィルムは第2の対向する面に、直接、硬化した鋳造化合物の実質的に連続する透明な表面層(1)を有し、触覚フィードバックを備えたスイッチ(7)の形をした少なくとも1つの制御要素(7)が前記凹所(13)の少なくとも1つに配置され、この要素の周囲には、ボタンストロークを可能にする少なくとも部分的に周囲を取り巻く可撓性膜領域が配置されており、この領域においては、前記可撓性多層構造物が、印刷された又は印刷されていないプラスチックフィルム(3)及び表面層(1)からのみ成っていることを特徴とするファンクショナルユニット(11)。
- 少なくとも1つのディスプレイ要素(9)を含み、且つ、前記少なくとも1つの制御要素(7)と前記少なくとも1つのディスプレイ要素(9)が共通のプリント回路基板(10)に固定され、このプリント回路基板が前記硬質プラスチックの支持体(5)に固定されており、ファンクショナルユニット(11)全体の前記制御要素(7)及びディスプレイ要素(9)全てが、一枚の共通のプリント回路基板(10)上に配置されていることを特徴とする、請求項12に記載のファンクショナルユニット(11)。
- 前記鋳造化合物の表面の上側に少なくとも一部突出する領域(2)が、前記制御要素(7)の領域の表面に形成されることを特徴とする、請求項12又は13に記載のファンクショナルユニット(11)。
- 制御要素(7)及び/又はディスプレイ要素(9)が配置される前記硬質プラスチック支持体(5)及び/又はプリント回路基板が、ライトガイド、光源、及び/又は遮光体を含むことを特徴とする、請求項12〜14のいずれかに記載のファンクショナルユニット(11)。
- 車両用コンソール要素、車両用ハンドル、医療機器、コンピュータマウス、ゲームコンソール、又は携帯電話又は卓上電話用のオペレータ・インターフェースである、請求項12〜15のいずれかに記載のファンクショナルユニット(11)。
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