(57)【要約】【課題】  プレート状のマウント要素の開口部に適合するメンブレインキーで、接触側にメンブレインを有するスリーブ片と、該スリーブに沿って移動可能な押圧片とを備えたメンブレインキーを提供すること。【解決手段】  種々の機器に使用可能なメンブレインキー１を作製するには、メンブレイン３はスリーブ片２に取り外しできないように取付けられており、メンブレインキー１が組立てられた状態において、スリーブ片２は開口部７および開口部７周辺に延出しており、少なくともスリーブ片２の延出している上部分と、適切な場合はスリーブ片２の延出している部分を覆うメンブレイン３とが、メンブレインキー１の外形を決める。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触側にメンブレインを有するスリーブ片と、該スリーブに沿って移動可能な押圧片とを備え、プレート状のマウント要素の開口部に適合するメンブレインキーであって、前記メンブレインは前記スリーブ片に取り外しできないように取付けられ、取付けられた状態において、前記スリーブ片は開口部および開口部周辺に延出し、少なくとも該スリーブ片の延出している上部分と、適切な場合は該スリーブ片の上部分を覆うメンブレインとが、メンブレインキーの外形を決めることを特徴とするメンブレインキー。
【請求項２】
前記メンブレインがスリーブ片に取り外しできないように取付けられており、前記スリーブ片は、適切な場合は該スリーブ片を覆う前記メンブレインと共に、接触側から見えるマウント要素に関して、シーリング領域までメンブレインキーの外形を決定することを特徴とする請求項１に記載のメンブレインキー。
【請求項３】
前記スリーブ片は該スリーブ片を覆う前記メンブレインと共に、少なくとも該スリーブ片の上部分のメンブレインキーの外形を決め、前記メンブレインが前記スリーブ片と前記マウント要素との間で押し付けられる部分に延出することを特徴とする請求項１に記載のメンブレインキー。
【請求項４】
前記スリーブ片は、載置された状態において、前記開口部と該開口部周辺にまで延出し、少なくとも前記スリーブ片が延出する部分の上部が、適切な場合は前記スリーブ片を覆う前記メンブレインと共に、メンブレインキーの外形を決めることを特徴とする請求項３に記載のメンブレインキー。
【請求項５】
前記スリーブ片は前記メンブレインを備えた第１スリーブ外片と第２スリーブ内片とに分けられ、該２つのスリーブ片はメンブレインキーの組立て状態において着脱可能に接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のメンブレインキー。
【請求項６】
前記メンブレインキーの構成要素は、前記２つのスリーブ片が接続していない状態において、前記スリーブ内片がラベル要素および前記押圧片と共に前記接触側の反対側から前記スリーブ外片に接続可能であることを特徴とする請求項５に記載のメンブレインキー。
【請求項７】
係合により前記２つのスリーブ片を互いに接続するための係合要素を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載のメンブレインキー。
【請求項８】
前記メンブレインが前記スリーブ片に取り外しできないように取付けられていることを特徴とする請求項３ないし７のいずれかに記載のメンブレインキー。
【請求項９】
メンブレインキーが前記マウント要素に取付けられている状態において、前記メンブレインはマウント要素の開口部に延出することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のメンブレインキー。
【請求項１０】
前記メンブレインキーを前記マウント要素に固着させるための固着部分を備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のメンブレインキー。
【請求項１１】
前記押圧片が押付けられると、互いに隣接して設けられた２つのスイッチ点に接触し、各スイッチ点に対するそれぞれのスイッチ動作は音および／または触覚で定められた方法で明確に認識されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のメンブレインキー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種技術分野で用いられる手動操作可能なメンブレインキーに関する。
【背景技術】
【０００２】
手動操作可能なプッシュボタン式のスイッチあるいはキーは、技術のほぼ全分野において様々な方法で用いられている。多くの機器において、スイッチはスイッチ周辺の状態に適合するものである必要がある。また、特に比較的頻繁に作動されるスイッチの場合は、スイッチを作動させる動作あるいは押下により、スイッチに付加的な機械的および化学的な負荷が生じる。さらに、スイッチはほとんどの場合ハウジングなどに突出するように載置されているため、ハウジングの保護機能に関する欠点が生じる。機器によっては、スイッチに近接するくぼみあるいは間隙のような部分があるが、このようなくぼみあるいは間隙のような部分がなければ、例えば水分および埃の蓄積や、微生物の繁殖を防ぐことができるという点は特に重要である。食品業界あるいは医療分野がこの点に関して例示しているかもしれない。
【０００３】
上記の要件を満たし、特にスイッチの寿命あるいは耐久性を向上させるため、更にスイッチあるいはキーに近接する設置部分をキーの作動側からの不利な影響から保護するための様々な解決方法が知られている。その解決方法のひとつでは、キーの近辺に備えられたメンブレインあるいはフィルム状の平坦で柔軟な構造が用いられている。例を挙げると、周知のメンブレインキーパッドにおいては、ユーザインターフェースの複数のタッチパネルがほぼ平坦に配置される部分を一片のメンブレインが平坦に覆うように配置されている。比較的密着性があり、変形可能なメンブレインにより、例えば各キーあるいはスイッチは良好に作動可能である。同時にユーザインターフェースの裏面に配置されたキーおよびその他の構成要素は、外的な影響、特に水分、ガスおよび／または埃、から保護されている。メンブレインを使用することのもうひとつの側面として、ユーザインターフェースの形状が比較的平坦になり、有利であるという点が挙げられる。
【０００４】
使用頻度の高いキーの場合、上記の配置ではメンブレインの磨耗は避けられない。メンブレインを時々交換する必要があり、一般にキーボード全体を交換する必要がある。しかし、このようにキーボード全体の交換を行うことは、とりわけメンブレインの個々の部分のみが破損した場合には、複雑でありコストがかかる。
【０００５】
従って、各キーへのメンブレインの配置の仕方が解決方法となる。その場合、各キーにはそれぞれ保護メンブレインが備えられ、必要に応じて、交換の必要なキーのみが交換される。例えば、メンブレイン部分を有し、作動側のスイッチに、メンブレインキャップとして取付けられた交換可能な保護キャップを備えたスイッチあるいはキーは周知のものである。この方法では、スイッチの突出部分、例えば保護キャップそのもの、あるいは間隙部分がマウントプレートにできるのは避けられない。しかし、多くの機器において、この突出部分、あるいは間隙部分ができてしまうということは、平坦なメンブレインの配置との関係から、不適切あるいは不利なものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的の１つは、周知のメンブレインキーよりも改良され、機器のより広い範囲に有利に使用することが可能なメンブレインキーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、接触側にメンブレインを有するスリーブ片と、該スリーブに沿って移動可能な押圧片とを備え、プレート状のマウント要素の開口部に適合するメンブレインキーであって、メンブレインは前記スリーブ片に取り外しできないように取付けられ、取付けられた状態において、スリーブ片は開口部および開口部周辺に延出し、少なくとも該スリーブ片の延出している上部分と、適切な場合は該スリーブ片の上部分を覆うメンブレインとが、メンブレインキーの外形を決めることを特徴としている。
【０００８】
本発明では、プレート状のマウント要素の開口部に適合するメンブレインキーで、接触側にメンブレインを有するスリーブ片と、メンブレインキーの長手方向に該スリーブに沿って移動可能な押圧片とを備えたメンブレインキーが提案される。
【０００９】
本発明の第１の実施例において、メンブレインがスリーブ片に取り外しできないように取付けられているという点と、載置された状態において、スリーブ片は開口部および開口部周辺に延出しており、少なくともスリーブ片が延出している上部分と、適切な場合はスリーブ片を覆うメンブレインとが、メンブレインキーの外形を決めるという点とが重要な側面である。メンブレインキーが作動されると、何らかのスイッチ機構、具体的には電気スイッチ接点が、移動可能な押圧片を介して作動される。
【００１０】
このような配置により、メンブレインキーの形状が有利に比較的平らでコンパクトになる。また、埃が堆積し、微生物が繁殖しやすい間隙状の部分を、実質上完全になくしてしまうことが可能である。それと同時に、メンブレインキーとマウント要素との間の不浸透性の度合いを高めることが可能である。具体的に、そのためには、スリーブ片は一片に構成され、メンブレインがスリーブ片に密着する状態で、接触側から少なくとも開口部に延出する部分まで取付けられる。この構成により、特にメンブレインがメンブレインの厚みで凹所となったスリーブ片の凹部分に平らに載置されている場合、不利なメンブレインキーの間隙部分を大幅になくすことができる。メンブレインは、少なくともマウント要素の開口部まで連続的に延出し、スリーブ片に密着するよう設けられてもよい。マウント要素は、例えば操作パネルあるいは機械のハウジング部分でもよい。場合によっては、メンブレインに覆われているメンブレインキーの接触側をマウント要素の開口部に埋めるようにすると、マウント要素の外側と段差のない平らな状態になるため、有利である。
【００１１】
更なる実施例において、本発明の重要な側面は、メンブレインはスリーブ片に取り外しできないように取付けられているが、その場合、スリーブ片、適切な場合はメンブレインに覆われたスリーブ片は、接触側から見えるマウント要素に関して、シーリング領域までメンブレインキーの外形を決定するという点である。このような方法でも良好な封着状態が得られる。それは、この場合、更に下の部分、例えば開口部あるいはマウント要素の接触面の反対側、がメンブレインキーの外側に近接するスリーブ片によって作動側に完全に封着されることが可能だからである。
【００１２】
最後に、本発明の第３の重要な実施例は、メンブレインに覆われたスリーブ片がメンブレインキーの外形、少なくともメンブレインが載置された状態において、スリーブ片とマウント要素とに押え付けられる部分にまでメンブレインが延出しているスリーブ片の上部分の形を決定するという点に特徴付けられる。このような構成において、他のシール部材を用いることは常に可能ではあるが、スリーブ片とマウント要素との間のメンブレインの封着機能が更に増す。
【００１３】
本発明の主題の特別な形態は、スリーブ片がメンブレインを備える第１スリーブ外片と、第２スリーブ内片とに分けられ、メンブレインキーが組立てられた状態において、これらの２つのスリーブ片は着脱可能に接続されるという点に特徴付けられる。２つに分けられ、着脱可能に接続可能なスリーブ片によって、メンブレインキーは、適切な場合はマウント要素から完全に取り外されることなく、容易に分解、組立が可能となる。更に、例えば破損したパーツの交換をより容易に、あるいは汚れたパーツの掃除をより効果的に行うことが可能となる。
【００１４】
スリーブ片が接続されていない状態において、スリーブ内片がラベル要素と押圧片と共に接触側の反対側からスリーブ外片に接続されるというようにメンブレインキーの構成要素が形成されているという点は、有利な実施例の特徴である。この変形例は、例えばマウント要素の後側からメンブレインキーに十分届きやすいという時に、特に有利である。従って、特にメンブレインから見えるインレーに刻印したりラベリングをしたりするのに、一度マウント要素に取付けられたメンブレインキーを交換することも可能である。また、一般的にマウントプレートの後側に配置されたメンブレインキーに隣接する構成要素および配線により容易に届くということから、メンブレインキーはマウント要素の後側からより容易に分解、組立が可能である。
【００１５】
特殊な例において、スリーブ外片をマウント要素の前面からマウント要素の後側に配置されたスリーブ内片に接続することも可能である。例えば、電気コントロールパネルの裏側に配置された電気あるいは作動中の構成要素の領域において作業する時に必要な安全装置を大幅に減らす、あるいは省くことが可能である。
【００１６】
係合により２つのスリーブ片を互いに接続するための係合要素が備えられるという点は、本発明の主題の有利な構成の特徴である。該係合要素は、着脱可能な２つのスリーブ片の位置を予め定められた動作のみによって確実に定める。これにより、２つのスリーブ片が互いに堅固に係合し、メンブレインキーの全体の構成は機能的に適したものとなる。
【００１７】
本発明の主題の特別な実施例によると、メンブレインはスリーブ片に取り外しできないように取付けられる。該メンブレインによって、メンブレインキーをキー外辺からの不適な影響から、特に不浸透的かつ耐久的に保護することができる。メンブレインは、例えば、スリーブ片と共に連続したシール面を形成するようにスリーブ片に接着あるいは溶着などにより取付けることができる。よって埃、水分あるいは微生物を堆積させる、あるいはキーの内部に侵入させてしまう、あるいはマウント要素の開口部から入れてしまうような、メンブレインの端部にある間隙部分を確実になくすことができる。
【００１８】
メンブレインキーがマウント要素に取付けられた状態において、メンブレインがマウント要素の開口部の中に延出しているという点は、本発明の主題の好適な形状の特徴である。具体的には接触側にマウント要素とスリーブ片との間の開口部分まで連続的に設けられた該メンブレインは、例えば、メンブレインキーの外側全体を覆い、保護することが可能である。特殊な場合において、該メンブレインはマウント要素とスリーブ片との間においてシール機能を果たす。その場合は、通常メンブレインキーを機能面およびコスト面の観点から有利に構成すべく備えられた平らなシールリングなどのメンブレインキーをスリーブ片に封着する構成要素を省くことが可能である。
【００１９】
メンブレインキーをマウント要素に固着するための固着部分が備えられているという点は、本発明の変形例の特徴である。適切な場合は、例えば締付リングを締付けるべく構成されたネジ部などにより、押付リングを間において、メンブレインキーをマウント要素に段差なく固定することが可能である。固着機構に適したその他の固着部分、例えば係合機構あるいは差込機構などをメンブレインキーに設けることも可能である。
【００２０】
最後に、提案されるプレート状のマウント要素の開口部に適合するメンブレインキーで、側面が接触する側に向けられたスリーブ片により接触側から作動が可能で、メンブレインと、メンブレインキーの縦方向にスリーブ片に沿って移動可能な押圧片とを備えたメンブレインキーは、押圧片が押下されると、隣接して設けられた２つのスイッチ点に接触し、各スイッチ点に対するそれぞれのスイッチ動作は音および／または触覚で定められた方法で明確に認識されるという点に特徴付けられる。
【００２１】
従ってメンブレインキーのユーザは、メンブレインキーを押下すると、そのスイッチ動作のフィードバックのようなものが得られる。有利な点として、例えば、２つの異なるスイッチングの状態を認識可能、あるいは１つの作動動作により全く別の方法に作動が可能である。必要に応じて、第１のスイッチング状態、例えば駆動モータの第１の速度範囲、のみを作動させることも、あるいは更にキーを押下し、第１のスイッチング状態に続いて、第２のスイッチング状態を有利に作動させることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
発明の主題の２つの実施の形態を、図１および図２を参照し、以下に詳細に説明し、更なる特徴および有利な点を示す。
図１には、メンブレイン３が例えば接着あるいは溶着によって密着および堅固な状態に接続されたスリーブ片２を有するメンブレインキー１が示されている。スリーブ片２の内側には、中空状の押圧片４があり、スリーブ片２の内側に移動可能に配置され、ほぼ円筒状に形成されている。ラベルインレー５は中空状の押圧片４の上端により支持、固定されている。メンブレインキー１はマウントプレート６の縦軸（長手軸）Ｓに対してほぼ直角に、マウントプレート６の開口部７に取付けられている。
【００２３】
スリーブ片２は、締付リング１０を押付ける固着リング９の雌ねじと相互作用する雄ねじ８を備える。固着リング９を締めることにより、締付リング１０は押面１９にマウントプレート６の下側面に押え付けられ、メンブレインキー１をマウントプレート６に締付ける。その時スリーブ片２の上端は外縁部１１でマウントプレート６の上側を押付ける。
【００２４】
平坦なシールリング１２はスリーブ片２とマウントプレート６とを周知の方法で互いに封着させる。弾性的に変形可能な復元要素（図示なし）をスリーブ片２と押圧片４との間の環状間隙部１３に取付けてもよい。取付けられた復元要素は、押圧片４の外周側に位置する環状面１４と、スリーブ片２の内周側に位置する停止面１５とに相互に作用する。メンブレインキー１が図１に示された位置にあるとき、押圧片４は、メンブレインキーが作動していない時の復元要素の動作により定められる位置にある。
【００２５】
押圧片４は上端部分がプレート状に広げられており、ラベルインレー５は押圧片４の端部１６の上部に支持されている。断面図に示されるようにラベルインレー５は薄い端部５ａと、それよりもやや厚みのある内側部５ｂとを備える。図示の位置において内側部５ｂは下方よりメンブレイン３に平坦に押付けられ、例えばラベルインレー５に施された刻印などを見る目的などで、メンブレイン３が透明である場合には、この状態が外側からはっきりと見える。一般にメンブレイン３は適当な透明で柔軟な合成物質、例えばポリエステルで形成される。
【００２６】
メンブレインキー１を作動させるには、メンブレイン３は外側よりＰの方向に、例えば指などで押下され、押圧片４が下方に移動し、メンブレイン３が下方にくぼむ。このような関係において、押下する力は環状間隙部１３に設けられた復元要素の復元力よりも大きくなければならない。押下によりメンブレインキーを作動させた後、復元要素は押圧片４を図１に図示される位置に戻す。押圧片４は図１の位置から押込まれた時、最大で押圧片４の端部１６とスリーブ片２の上部の内側のウェブ要素１７の上側との間の距離を移動しうる。
【００２７】
ラベルインレー５の代わりに、押圧片４を押圧片４自体にマーキングができるよう構成してもよい。メンブレイン３はスリーブ片２に埋め込まれる。メンブレインキー１の特殊な実施例（図示なし）においては、メンブレイン３は外縁部１１の上まで連続的に延出され、外縁部１１の外側縁上を側面１８まで覆う、あるいは更に側面１８を覆い、シールリング１２が少なくとも部分的に配置されている凹所１８ａの中まで覆うよう延出されてもよい。その場合メンブレイン３はシールリング１２とは別に設けられてもよく、またシールリング１２の代わりに設けられてもよい。また、メンブレイン３は例えば開口部７を介してマウントプレート６の下側に案内されるようにしてもよい。
【００２８】
図２は、図１に示されるマウントプレート６に配置されたメンブレインキー１の別の実施例を示す。図１の実施例とは異なり、スリーブ片２は外片２ａと内片２ｂとに分かれている。メンブレインキー１が組み立てられた状態において、２つのスリーブ片２ａおよび２ｂは互いに接続した状態になる。
【００２９】
原則的には、様々な接続方法、例えば螺合や係合、あるいは差込などにより、この２つのスリーブ片２ａおよび２ｂを接続することが可能である。図２に示される本実施例では、２つのスリーブ片２ａと２ｂとは係合により接続されている。外片２ａは端部に複数の貫通孔２１を有する環状部２０を備える。２つのスリーブ片２ａと２ｂとを係合し接続するために、内片２ｂは係合部２２を上端に備える。２つのスリーブ片２ａと２ｂとが係合により接続されると、係合部２２は外片２ａの環状部２０に支持される。２つのスリーブ片２ａおよび２ｂは、複数の係合端２３が係合部２２の外側に形成された複数の孔２１にはめ込まれることによって係合、接続される。ラベルインレー５を例えば取り外す、あるいは交換するには、固着リング９および締付リング１０を取り外した後、内片２ｂを係合接続した外片２ａから外し、押圧片４とラベルインレー５と共に取り外す。メンブレインキー１の組立はこの逆の順序で行われる。
【００３０】
原則的に、２つのスリーブ片２ａ、２ｂに分かれたスリーブ片２を備えたメンブレインキー１は、外片２ａが内片２ｂの孔に係合可能な係合端を備えるよう構成されてもよい。
メンブレインキー１をマウントプレート６の後側から組立てるほかに、マウントプレート６の前側から組立てることも原則的に可能である。
【００３１】
図示された締付方法の代わりに、他の方法を用いることも可能である。例えば、締付リング１０を用いずに締付を行うことも可能である。その場合、固着リング９が締付リング１０の機能を果たし、マウントプレート６を直接押付ける。この方法は特に円形状の実施形態において有利である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施例がマウントプレートに取着された状態の縦断面図である。
【図２】マウントプレートに取着された本発明の更なる実施例の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…メンブレインキー、２…スリーブ片、２ａ…外片、２ｂ…内片、３…メンブレイン、４…押圧片、５…ラベルインレー、５ａ…端部、５ｂ…内側部、６…マウントプレート、７…開口部、８…雄ねじ、９…固着リング、１０…締付リング、１１…外縁部、１２…シールリング、１３…環状間隙部、１４…環状面、１５…停止面、１６…端部、１７…ウェブ要素、１８…側面、１８ａ…凹所、１９…押面、２０…環状部、２１…孔、２２…係合部、２３…係合端
【図１】
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【図２】
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