JPS5953960A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電子機器に係り、さらに詳しくは電子代車」二
計算機のように、キー人力部と表示器及び電池等の電子
部品を備えた電子機器の電子部品の実装方式を改良した
電子機器に関するものである。

従来技術 従来のこの種の電子機器においては、キー人力部は導電
性ゴム等から成形された可動接点と、この可動接点の上
部に設けられたキード・ンプ及びプリント基板とから構
成し、表示器及び電池等の電源を収容する部分を別個に
成形し、別個の部材によって保持する構成を採用してい
た。

このような構造を採用していたため、部品点数が多くな
るばかりでなく、組立て工数も増大し、部品管理等の付
属的な管理作業も増大し、結果としてはコスト高になる
という欠点があった。

目　　　　的 本発明は以上のような従来の欠点を除去するためになさ
れたもので、部品点数を大幅に減少させ、組立て工数も
減少させることにより、大幅なコストダウンを実現する
ことができるように構成した薄型で機械強度の高い電子
機器を提供することを目的としている。

本発明においては上記の目的を達成するために、所定の
形状に形成された弾性のある金属薄板を装置の絶縁性高
分子材料から成るフレーム内にインサート成形し、この
金属薄板のキー人力部に相当する位着には、キー人力可
動接点を形成すると共に、表示器、電池等の電子部品を
取り付ける部分にこれらの電子部品の保持部分を形成し
た構造を採用した。

実施例 以下、図面に示す実施例に基いて本発明の詳細な説明す
る。

第１図以下は本発明の一実施例を説明するもので、第１
図は本発明の要部をなす金属薄板１の構造を示している
。

この金属薄板１は、リン青銅、ステンレスあるいは真鍮
等の弾性に富んだ材料からエツチング。

プレス等で成形され、その板厚は５０〜１．００脂ｍ程
度である。

この金属薄板１のキー人力部には、上方に向って半球状
のドーム部１ａが複数個形成されており、これらドーム
部１ａの中央部、すなわち最頂部には逆に下方に向って
凸となる四部ｉｂがそれぞれ形成されている。この凹部
１ｂは後述するようにキー可動接点の接触部となる。

これらドーム部１ａは１枚の金属薄板１内に一体的に形
成されているが、それぞれはまとまったキーブロックＢ
１〜Ｂ８のように切れ目のない面で連なっており、各キ
ーブロック間は幅の狭い接続部１ｃで連続している。

符号１ｄで示すものは外枠で、この外枠１ｄも幅の狭い
接続部１ｃにより各キーブロックと連続している。

また、符号１ｅ、ｌｅ’で示す開口部は成形金型内に設
けられた位置決めピンが嵌合される位置決め用の穴であ
る。

一方、この金属薄板１の各キーブロックに連続した状態
で、表示器の保持部となる開口部１ｈと太陽電池等の電
源を収容する保持部となる開口部１１とが形成されてい
る。

ところで、各キーブロックＢ、−Ｂｅは電卓等の演算処
理を司るＬＳＩ（大規模集積回路）でキー人力情報を与
えるためのちとになるが、第２図に電子機器の一例とし
て電卓の概略のブロック回路図を示す。

第２図のキー人力部におけるキー人力信号はに、−ＫＢ
で示される信号ラインのうち任意の２つの信号ラインを
短絡させることによって得られる。

たとえば、Ｋ４とに６の信号ラインを短絡させると演算
処理部に信号が呼び込まれ、表示部に「１」の表示がな
される。

従って、「・」　、ｒｏ」　、ｒｌｊ　　、ｒ２Ｊ　。

ｒ３Ｊ　　、ｒ９Ｊ　　、ｒ％士」のキー人力信号情報
を演算処理部に導出するため、これらの端子は第５図に
示す表面シート４の電卓キーレイアウトを採用すると、
第１図におけるキープロ・ンクのうちＢ５の部分に相当
することになる。

なお、第１図においては電卓キーレイアウトの関係で「
９」はに８ラインのプロ・ンクＢ４に含めである。

第２図のキー人力部の構成に応じてプリント基板３（後
述）の回路パターン引き回しを考慮し、プリント基板を
片面回路で、しかもキープロ・ンク数の最も少ないよう
に構成したものが第１図（こ示した各キーブロックＢ１
〜Ｂ８である。

このような構造を有する金属薄板１は、第３図に示すよ
うに絶縁性高分子材料から成るフレーム２内にインサー
ト形成される。

フレーム２の材料としてＡ　Ｂ　Ｓ　４１脂、スチロー
ル樹脂、ポリカーボネイト樹脂等の熱可塑性材料を用い
た場合にはインジェクション成形により金属薄板１をイ
ンサート成形し、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱
硬化性樹脂の場合にはコンブレッシゴン成形によって金
属薄板１をインサート成形する。このインサート成形さ
れた状態が第３図に示されている。第３図において第１
図と同一部分には同一符号が付されており、ドーム部１
ａ等の必要部分はすべてフレーム２から露出した状態と
なっている。

なお、第１図及び第３図において符号１ｊで示すものは
＄５図に示すプリント基板３上に設けられたアースパタ
ーン３Ｃと外枠１ｄを同一電位にするためのアース接点
用の突片である。

また、フレーム２の外周に設けられた小孔２ｆは金属薄
板１をフレーム２の肉厚方向の所定位置へ位置決めする
ため金型に先端が平担となった小直径のピンを設け、こ
の部分を金属薄板１の表裏両面の同位置に突き当て位置
決めを行なったために形成ごれた穴である。このように
して金属薄板を位置決め挟持した状態で成形を行なうた
め、金型内に成形材料が高圧力で充填された場合におい
ても金属薄板１の変形や位置ずれを防止することができ
る。

このようにしてインサート成形された後のフレーム２及
び金属薄板１の断面構造を第４図に示す。第４図からも
明らかなようにドーム部１ａの最上部はフレーム２の上
面とほぼ面一であり、凹部１ｂ側も露出面となっており
、同じく接続部ｌｃの上下面も露出している。これら接
続部ＩＣは第６図に示すように、インサート成形後にお
いて切断分離され、キーブロック３１〜３８間及び外枠
１６間の電気的導通が断たれる。

しかし、第６図に符号１ｇで示すように単に切断分離さ
れる部分と、符号１ｆで示すようにプリント基板３の接
触パターン３ａに導通させるために折り曲げ加工を施し
た部分との２種類の形態をとる。

このようにして、それぞれのキーブロックＢ１〜Ｂ８は
、少なくとも１個所以」−折曲部１ｆによりプリント基
板上のキー信号ラインと常時導通状態となっている。

このようにして接続部１ｃをすべて分離することによっ
て完成したフレーム２を用いて電卓を組立てる場合の分
解斜視図を第５図に示す。

第５図において符号４で示すものは表面シートで、適度
の柔軟性を有する透明の材料、たとえば塩化ビニール、
ポリエステル、ポリカーボネイト、ウレタン等から成り
、裏面に表示窓４ａ、太陽電池の受光窓４ｂを除き印刷
処理が施され、キー人力部においてはキーシンボルマー
クを表記し、その他必要な電卓機種名等を印刷してあり
、組立て工程でル−ム２の上面へ接着固定される。

一方、符号３で示すものは前述したプリント基板で、銅
張積層板を所定のパターンにエツチングした片面プリン
ト基板として形成され、複数のキー人力用固定接点３ｂ
がフレーム２のドーム部１ａと、１対１に対応した状態
で形成されている。また、アースパターン３Ｃは、外枠
１ｄをアース電位に導くためのもので、金属薄板１側に
設けられた突片１ｊと常時接触し、電卓外部から外枠１
ｄに放電した静電気をアース線に流し、ＬＳＩ８の静電
気による誤動作、破壊等を防止している。

ＬＳＩ８はプリント基板３上に半田付は固定され、第２
図のブロック図における演算処理部を構成するものであ
る。

また、抵抗、コンデンサ等の電子部品９，１０もプリン
ト基板３上に搭載されている。

符号６で示すものは液晶表示器でプリント基板３上の接
続用パターン３ｄとの間に圧接型コネクタ７を介して電
気的接続をとった状態で取り付けられる。

プリント基板３の下面には剛性の高い材料から、成る補
強板５が位置しており、電卓裏面を覆い、プリント基板
３及びフレーム２の下面の周辺部に接着固定され、電卓
全体の強度を保障している。

プリント基板３は片面プリント板であり、補強板５との
接着面側は回路パターンがないため、補強板５の材質と
して得に剛性の優れた金属板を使用することもできる。

符号１１で示すものは偏光板である。

このようにして各種の部品を第５図に示したように積層
していけば、極めて薄型の電卓を得ることができるが、
積層状態のキー人力部及び表示部の断面を第６図及び第
７図に示し、その構造を説明する。

第６図に示すようにキー人力用固定接点３ｂがフレーム
２内にインサート成形された金属薄板１のドーム部１ａ
の凹部１ｂの下端とキーストローク分の間隙を持って対
向している。そしてドーム部１ａの最頂部は表面シート
４の下面と接触している。

また、キー信号ラインの一部であるパターン３ａとキー
ブロックＢ１〜Ｂ８−は折曲部１ｆにおいて接触してい
るため、凹部１ｂも特定のキー信号ラインと常時導通状
態にある。

この結果、表面シート４を第６図に示す矢印方向へ指等
で押圧すると、表面シート４が撓み、ドーム部１ａの」
二面が押され、凹部１ｂは下降するとともに、ドーム部
１ａの周面に面方向の圧縮力か加わる。この結果、抑圧
ストロークに伴って押圧荷重が増大するが、さらに押下
するとドーム部１ａの外周縁が下方に陥没、座屈し、面
方向の圧縮力から引張力に転じ、急激に押圧抗力を減じ
、従来のゴム材質によるキー人力部構造のものと比較し
て短いストロークで、しかも明確な押圧感触（クリック
感触）を得ることができる。

そして、凹部ｉｂの下端とキー人力用固定接点３ｂとが
接触し、キー人力がなされる。

一方、演算処理部に電力を供給する太陽電池１２の実装
構造を第８図に示す。

金属薄板１の太陽電池の保持部となる開口部１１の周縁
は第１図からも明らかなように所定幅て１段高く絞られ
ている。この開口部１１の絞り部１にの内側にアモルフ
ァス型の太陽電池１２が保持される。開口部１１と対応
した表面シー）・４の受光窓部４ｂの部分も印刷が施さ
れておらず、外部の光を太陽電池１２へ導くことができ
、起電力を生じ、この起電力はコネクタ１３を介してプ
リン）・基板３上の導電パターンへ供給される。

なお、太陽電池１２は従来より一般的に使用されている
一次電池と異なり、半永久的に使用可能で、交換する必
要がなく密閉状態で実装することができる。

本実施例は以上のように構成されているため、部品点数
が著しく減少し、組立ても容易で、大幅なコストダウン
が実現できる。

また、表面にはキートップなどの凹凸のないすっきりと
したカード型の薄型電卓を実現でき、密閉構造の防水、
防塵構造とすることもでき、使用環境に制限されない携
帯性に優れた電子機器が得られる。

また、フレーム２内には、はぼ全面にわたって金属板が
インサートされているため、高分子材料の弱点である熱
変形性、機械的弱さを補うことができる。

また、電卓等の機器の外観面に臨まされる部品は表示器
や太陽電池などのように単純な板状部品であるため、部
品供給がたやすく、しかもビス、ナツトなどの締結部品
を必要とせず、自動組立ても容易に行える。

さらに、キー人力部の構造についてみると、薄型電卓で
ありながら金属薄板をドーム状に絞った可動接点構造の
ため、明確なりリック感触を出すことができ、キー人力
の完了を指に伝わるクリック感触で察知することができ
、操作性の優れたキーボードが得られる。

また、キー人力用可動接点がキー人力用信号ごとにブロ
ック分けしてあり、プリント基板上の固定接点と単に接
触させる入力方式であるため、従来より一般的に採用さ
れている可動接点がプリント基板上の２つのキー人力用
信号パターンをショートさせるいわゆるブリッジ方式と
は異なり、プリント基板上のパターンを単純化すること
ができ、片面プリント基板での処理が可能となり、ブリ
ッジ式と比較して確実にキー人力を行なえる。

また、内部に実装される表示器や太陽電池などの電子部
品はフレーム内にインサートされた金属薄板で固定保持
されており、合成樹脂等の高分子材料のみではとうてい
実現できない板厚で強度を保持し、薄型化することがで
きる。

効　　果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、絶縁
性高分子材料から成る電子機器のフレーム内に弾性のあ
る金属薄板をイーンサートし、この金属薄板にキー人力
用可動接点を形成するとともに表示器や電池等の電子部
品の保持部を形成した構造を採用しているため、部品点
数を著しく減少させ、組立て工程を簡略化し、大幅なコ
ストダウンを実現できるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するもので第１図は金属薄
板の斜視図、第２図は制御回路のプロッり図、第３図は
金属薄板をインサート成形したフレームの斜視図、第４
図は第３図のＡ−Ａ線拡大断面図、第５図は分解斜視図
、第６図は組立て状態の一部拡大縦断側面図、第７図は
組立て状態の第５図のＢ−Ｂ線に相当する拡大断面図、
第８図は組立て状態の第５図におけるＣ−Ｃ線に相当す
る拡大断面図である。 １・・・金属薄板　　　　１ａ・・・ドーム部１ｂ・・
・凹部　　　　　ＩＣ・・・接続部１ｄ・・・外枠　　
　　　１ｅ・・・開口部１ｆ・・・折曲部　　　　１ｇ
・・・切断部ｌｈ、ｌｉ・・・開口部　１ｊ・・・突片
１ｋ・・・絞り部　　　　２・・・フレーム３・・・プ
リント基板　　４・・・表面シート５・・・補強板　　
　　　６・・・表示器７・・・圧接型コネクタ　８・・
・ＬＳＩ１２・・・太陽電池 第２図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個のキー人力部と、表示器及び電池を装着した電子
   機器において、前記電子機器の絶縁性高分子材料から成
   るフレーム内に、所定の形状に形成された弾性のある金
   属薄板をインサート成形し、この金属薄板の一部にキー
   人力用可動接点を形成すると共に、表示器、電池等の電
   子部品の保持ｉ？Ｂを形成したことを特徴とする電子機
   器。