(57)【要約】【課題】      複数のキートップを狭間配置した柔軟性あるゴム状弾性体でなるキーシートの歪みを可及的に抑制する。【解決手段】  熱硬化性エラストマーや熱可塑性エラストマーなどゴム状弾性体で成るベースシート１２に、キートップを押圧変位可能として浮動支持する複数の浮動支持部１２ｅを設ける。キートップの狭間配置に対応して隣り合う浮動支持部１２ｅの間には、繊維補強部１２ｈを設ける。繊維補強部１２ｈは、編物、織物、不織布、撚糸の少なくとも何れかで構成したものとする。この繊維補強部１２ｈによって、浮動支持部の間における剛性が高まり、柔軟性あるベースシート１２とキーシート１１の歪みが抑制される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム状弾性体でなるベースシートと、ベースシートに狭間配置されて機器の筐体に形成した仕切桟の無い操作開口から露出させる複数のキートップを備えるキーシートにおいて、
ベースシートに、キートップを押圧変位可能として浮動支持する複数の浮動支持部を設け、キートップの狭間配置に対応して隣接する浮動支持部の間に、繊維補強部を設けたことを特徴とするキーシート。
【請求項２】
繊維補強部が、浮動支持部に対する枠状開口を有する編物、織物、又は不織布の何れかである請求項１記載のキーシート。
【請求項３】
繊維補強部が撚糸である請求項１記載のキーシート。
【請求項４】
繊維補強部の材質が、ガラス繊維、金属繊維、アラミド繊維、炭素繊維又はセラミックス繊維の少なくとも何れかである請求項１〜請求項３何れか１項記載のキーシート。
【請求項５】
繊維補強部がベースシートに埋設してある請求項１〜請求項４何れか１項記載のキーシート。
【請求項６】
繊維補強部がベースシートのシート面に固着してある請求項１〜請求項４何れか記載のキーシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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し、特に機器の筐体に形成した仕切桟の無い操作開口から複数のキートップを露出させて使用するのに好適なキーシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
図８で示す携帯電話機１のように、装置全体や操作部の小型化の要請、またデザイン性の要請などから、筐体１ａに形成した仕切桟の無い操作開口１ｂから、キーシート２の複数のキートップ３が狭間配置で露出する押釦スイッチが要求されている。この背景技術によるキーシート２は、図９で示すように、シリコーンゴムでなるベースシート４に、複数すなわち計１７個のキートップ３を固着したものである。即ち、中央上部にある大型で上下左右の方向入力を行う１個のキートップ３ａと、その左右にある小型で４個のキートップ３ｂと、それらの下側にある１２個の中型のキートップ３ｃとで構成される。隣り合うキートップ３ａ，３ｂ，３ｃどうしの間隔は大変狭く、例えば０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の狭間で配置してあり、操作開口１ｂとの隙間も同程度で大変狭くなっている。こうした狭間配置のキーシート２の関連技術については、例えば特許文献１や特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特願２００３−１１４８３３
【特許文献２】特願２００３−１４１１９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなキーシート２の取付構造は、図１０で示すように、筐体１ａの内部の構造要素、この背景技術では、筐体１ａの裏面１ｃにおける操作開口１ｂの開口縁側部分と筐体１ａに内蔵する回路基板１ｄとで、ベースシート４の外縁側部分を、全周にわたって圧接して保持した構造であり、圧接部分の内側では筐体１ａや回路基板１ｄに対して拘束しない取付構造となっている。このため携帯電話機１の使用時にキーシート２を、例えば図１１のように直立させたり、図１２のように下向きに倒すと、柔軟なシリコーンゴム等のゴム状弾性体でなるベースシート４が、キートップ３の重量負荷によって、全体的に延びて歪んでしまうことがある。このようにキーシート２が全体的に歪んでしまうと、ベースシート４の押し子４ａと、回路基板１ｄの金属皿ばねと接点回路でなる接点スイッチ１ｅと、の間に位置ずれが生じて、キートップ３を押圧しても入力出来なかったり、なかなか入力出来ない、という操作不良が生じることがある。また、ベースシート４の歪みの態様に応じてキートップ３ごとに入力時の押圧ストローク量が異なって、操作性に悪影響を及ぼすことがある。更に、携帯電話機１の見栄えを損ねてしまう、という問題もある。また、隣接する一方のキートップ３が横滑りして他方のキートップ３の下に潜り込んでしまうことがある。
【０００４】
以上のような柔軟なゴム状弾性体でなるベースシート４の歪みに起因する問題は、図示のような操作開口１ｂからすべてのキートップ３を狭間配置で露出させるキーシート２について、特に解決すべき問題である。しかしながら、こうした諸問題は、例えば、筐体１ａに、上下に位置するキートップ３ｂについて一つの操作開口を設けるような場合、つまり単一の操作開口あたりに配置するキートップが２つ以上であれば起こりうる。また、携帯電話機１のごとく使用時に直立させたり傾倒させることが想定されない機器に、複数のキートップを狭間配置したキーシートを取付けた場合であっても、柔軟性あるゴム状弾性体でなるベースシートの歪みを起因として、キートップどうしの潜り込み等の問題が起こりうるため、これらのキーシートについても同様に、その対応策が要請されている。
【０００５】
以上のような技術を背景になされたのが本発明である。その目的は、複数のキートップを狭間配置した柔軟性あるゴム状弾性体でなるキーシートの歪みを可及的に抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成すべく本発明は、ゴム状弾性体でなるベースシートと、ベースシートに狭間配置されて機器の筐体に形成した仕切桟の無い操作開口から露出させる複数のキートップを備えるキーシートについて、ベースシートに、キートップを押圧変位可能として浮動支持する複数の浮動支持部を設け、キートップの狭間配置に対応して隣接する浮動支持部の間に、繊維補強部を設けたことを特徴とするキーシートを提供する。
【０００７】
本発明のキーシートは、キートップを押圧変位可能として浮動支持する複数の浮動支持部を設け、キートップの狭間配置に対応して隣接する浮動支持部の間に設けた繊維補強部によって、隣接する浮動支持部の間における剛性を高めたため、柔軟性あるゴム状弾性体でなるベースシートの歪みつまりキーシートの歪みが抑制される。よって、キートップと接点スイッチとの位置ずれによる操作不良や、キートップごとの押圧ストローク量の相違による操作性の悪化、機器のデザイン性への悪影響、キートップどうしの潜り込みを、可及的に低減できる。そして、繊維補強部の材質は繊維であるため、剛性を高めながらもキーシートの薄型軽量性を維持できる。
【０００８】
こうした本発明の繊維補強部については、より具体的には、浮動支持部に対する枠状開口を有する編物、織物、又は不織布の何れかや、撚糸にて構成できる。このため、編物、織物、又は不織布の何れか場合には、枠状開口を切断加工等することで、容易に繊維補強部を得ることが可能であり、しかも一枚で複数の補強部分を形成できる。また、繊維補強部の形状に応じて、予め編み上げた編物や織り上げた織物であれば、切断加工が不要である。更に、撚糸の場合には、複数本の繊維を撚り合わせたもので、剛性を確保しつつ更に薄型軽量性を維持することが可能である。なお、編物、織物又は不織布に形成する枠状開口は、必ずしも全方向をすべて囲む閉鎖的な開口形態だけでなく、部分的に開放した開口形態も含むものである。
【０００９】
そして、前記繊維補強部の材質としては、ガラス繊維、金属繊維、アラミド繊維、炭素繊維又はセラミックス繊維の少なくとも何れかを用いるのが好ましい。もちろんガラス繊維、金属繊維、アラミド繊維、炭素繊維、セラミックス繊維を複合して用いてもよい。すなわち、これらによれば、耐熱性に優れており、ゴム状弾性体でなるベースシートの金型成形時や脱型時に起こりやすい熱変形を抑えることが可能である。したがって、形状安定性に優れる繊維補強部を得ることができ、確実な補強効果を有するキーシートが得られる。
【００１０】
以上のような本発明によるキーシートの繊維補強部は、ベースシートに埋設したものとして構成できる。より具体的には、例えば型成形によるゴム状弾性体でなるベースシートとの一体成形、ベースシートに形成した繊維補強部を収容する取付溝への接着などによって、埋設することができる。これら何れの例によっても、ベースシートからの突出を抑えることができるので、キーシートを増厚することも無い。そして、それらの中でも、型成形による一体成形によれば、特に固着強度と生産性を高めることができる。また、繊維補強部は、接着剤や両面テープなどを使って、ベースシートのシート面に固着するものとして構成することも可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のキーシートによれば、繊維補強部によってベースシートの剛性が高まり、キートップを狭間配置した柔軟性あるゴム状弾性体でなるキーシートの歪みが抑制される。このため、キートップと接点スイッチとの位置ずれによる操作不良や、キートップごとの押圧ストローク量の相違による操作性の悪化、機器のデザイン性への悪影響、キートップどうしの潜り込みを、可及的に低減できる。そして、繊維補強部の材質が繊維であるため、剛性を高めながらもキーシートの薄型軽量性を維持できる。
【００１２】
このように柔軟性あるゴム状弾性体でなるキーシートの歪みに起因する諸問題を解決できるため、本発明のキーシートであれば、操作性に悪影響を及ぼすような方法、つまりキートップ自体のサイズを小型化することに依存すること無く、機器全体の小型化と操作部の小型化の要請に応えることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、従来技術と共通する構成、各実施形態で共通する説明については省略する。なお、以下の説明では、「機器」として前述の背景技術の説明と同様に携帯電話機１に適用する押釦スイッチ用のキーシートを一例として説明する。
【００１４】
第１実施形態〔図１，図２〕；  本実施形態のキーシート１１は、ベースシート１２とベースシート１２に固着したキートップ３とで構成される。
【００１５】
ベースシート１２は、上部に矩形状の舌片部を有する角丸長方形状となっており、全体がゴム状弾性体の型成形にて形成されている。
【００１６】
ベースシート１２の上面１２ａは、図２で示すように、凹凸のない平坦面である。このため本形態のベースシート１２は、重量軽減と、キートップ３の固着部分における薄肉化による薄型化と、が図れるようになっている。
【００１７】
ベースシート１２の底面１２ｂには、中央に円柱状の押し子１２ｃを突設した複数の凹部１２ｄが形成されている。凹部１２ｄを形成した各部分におけるゴム状弾性体の肉厚は薄く、この薄肉部分が、各キートップ３を押圧変位可能に支持する浮動支持部１２ｅとなっている。各キートップ３は、高さのある接着部１３によって、その底面３ｄを上面１２ａから浮かせた状態として、薄肉の浮動支持部１２ｅに固着される。接着部１３は、薄肉の浮動支持部１２ｅの全面に塗布されるのではなく、その面内に部分的に塗布されて硬化する。このように接着部１３の硬化領域１２ｆ（図１参照）を、薄肉の浮動支持部１２ｅよりも小さな面積として設定することで、浮動支持部１２ｅは、硬化領域１２ｆの外側領域で弾性変形して、キートップ３を押圧変位できるようになっている。したがって、ベースシート１２の上面１２ａに、キートップ３を固着する取付凸部を形成する必要がなく、取付凸部が不要な分、ベースシート１２の薄肉化と重量軽減を図ることができる。よって、キーシート１１を薄型化できる。
【００１８】
凹部１２ｄと浮動支持部１２ｅの外側には、これらを取り囲む厚肉部１２ｇが形成されている。厚肉部１２ｇの肉厚は、浮動支持部１２ｅよりも厚く、押し子１２ｃと浮動支持部１２ｅを浮動支持している。この厚肉部１２ｇには、繊維補強部１２ｈが設けてある。本実施形態の繊維補強部１２ｈには、図１で示すように、凹部１２ｄ及び浮動支持部１２ｅと干渉しないように開口１２ｉを設けた枠状に形成されている。
【００１９】
ここで、ベースシート１２を構成する各部の材質につき説明する。ベースシート１２を構成するゴム状弾性体の材質としては、反発弾性が良く柔軟性のある、シリコーンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム等の熱硬化性エラストマーを使用できる。また、スチレン系、エステル系、ウレタン系、オレフィン系、アミド系、ブタジエン系、エチレン−酢酸ビニル系、フッ素ゴム系、イソプレン系、塩素化ポリエチレン系等の熱可塑性エラストマーも使用できる。これらのうち、シリコーンゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマーであれば、特に良好な反発弾性と高い耐久性を持つベースシート１２が得られる。
【００２０】
また、繊維補強部１２ｈとしては、高剛性の材質のものを使用して、ベースシート１２の歪みを抑制するようにする。具体的には、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維、セラミックス繊維、フッ素繊維、フェノール繊維、アラミド繊維、エステル繊維、ナイロン（商標）繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、アセテート繊維などを使用できる。これらのうち、ガラス繊維、金属繊維、アラミド繊維、炭素繊維、セラミックス繊維であれば、特に高い剛性によって優れた補強効果を発揮することが可能である。しかも耐熱性にも優れるため、成形時や脱型時の熱変形を抑制でき、高品質の繊維補強部１２ｈをもつベースシート１２が得られる。また、ベースシート１２のゴム状弾性体が熱可塑性エラストマーの場合には、成形時の金型温度が１５０℃以上であることから、特にガラス繊維、金属繊維、アラミド繊維、炭素繊維、セラミックス繊維を使用すれば、熱変形の抑制に効果的である。
【００２１】
そして、繊維補強部１２ｈとしては、これらの材質の繊維で編んだ編物や、これらの繊維を縦糸と横糸として織り上げた織物として、また不織布として、更には撚糸として構成したものを使用できる。これらのうちの何れかを組み合わせたものであってもよい。編物、織物、不織布の場合には、一枚のシート状の編物、織物、不織布を、図１で示す形状に、抜き加工して形成することができる。これによれば、繊維補強部１２ｈが一体であるから、ベースシート１２に途切れのない全面的な高い剛性を発揮することができ、取扱性も良いため量産効率を向上できる。また、予め、図１で示す形状の編物、織物、撚糸を使用すれば、更に抜き加工が不要である。そして、これらの編物、織物、不織布、撚糸は、液状樹脂に浸漬して硬化させて樹脂皮膜を形成するような処理を施したものを使用すれば、更にベースシート１２の補強効果を高めることが可能であり、生産時の取扱性も向上できる。なお、図２では、便宜上模式的に、繊維補強部１２ｈを角形断面で表しているが、予め図１の形状とした編物、織物、撚糸の場合には、必ずしも角形ではない断面形状として表れる。また、抜き加工した編物、織物、不織布の場合には、切断面によって図２のような角形に近い断面形状として表れる。そして、撚糸の場合には、図１や図２で示すよりも、より小さな円形に近い断面形状として表れる。
【００２２】
以上のようなベースシート１２を製造する方法の一つは、型成形による一体成形である。この場合には、予め、前述した編物、織物、不織布、撚糸にて構成した繊維補強部１２ｈを製造する。そして、繊維補強部１２ｈを、ベースシート１２の成形金型のキャビティの内部に移載し、ゴム状弾性体、すなわち熱硬化性エラストマーや熱可塑性エラストマーの成形を行う。これによって、繊維補強部１２ｈがゴム状弾性体に埋設状態で一体成形された成形体、つまりベースシート１２が得られることとなる。この後は、成形金型からベースシート１２を脱型し、接着剤（接着部１３）でキートップ３を固着すると、本実施形態のキーシート１１が得られることとなる。この製法によれば、ゴム状弾性体が繊維補強部１２ｈに対して強固に固着するので、ゴム状弾性体の破断が無ければ繊維補強部１２ｈの脱離が生じることが無く、一体性に優れるベースシート１２が得られる。
【００２３】
また、ベースシート１２を製造する他の方法では、ゴム状弾性体の型成形によって、図２で示す厚肉部１２ｇにおける繊維補強部１２ｈの埋設部分を、下向き凹状に開口する繊維補強部１２ｈの取付溝として成形した成形体を得る。そして、成形金型から脱型した後に、別途製造した繊維補強部１２ｈを、その取付溝に対して図示しない接着剤によって固着する。これによって、繊維補強部１２ｈを埋設状態で固着したベースシート１２が得られる。この後は、接着剤（接着部１３）でキートップ３を固着すると、本実施形態のキーシート１１が得られることとなる。この製法によれば、ゴム状弾性体の型成形の過程で繊維補強部１２ｈを使用しないため、繊維補強部１２ｈとして、耐熱性が低く、熱変形が起こりやすく、型成形には馴染まないが、剛性や耐久性や透明性等のキーシート１１に求められる他の要求特性には優れる材質のものであっても使用できる。
【００２４】
第２実施形態〔図３，図４〕；  第２実施形態のキーシート１４が、第１実施形態のキーシート１１と異なる構成は、図３で示すように、外周に位置する浮動支持部１２ｅを取り囲むように、繊維補強部１２ｈを形成している。したがって、ベースシート１２の外縁周りについても補強効果が得られるため、全面的な剛性を更に向上することが可能である。
【００２５】
また、本実施形態のキーシート１４では、図４で示すように、繊維補強部１２ｈをベースシート１２の上面１２ａに露出させている。これによれば、例えばキートップ３として透明材質のものを使用し、繊維補強部１２ｈの色彩をベースシート１２のデザインの一部として構成することが可能で、これまでにないデザイン効果を視認できるキーシート１４が得られる。また、キーシート１４を照光式とした場合、具体的には、キートップ３に抜き文字状に照光可能な印刷を施し、ベースシート１２を透光性とし、更に繊維補強部１２ｈに遮光性の着色を施した場合には、繊維補強部１２ｈが隣り合うキートップ３どうしの間隙と接近するため、光漏れを抑制することができる。
【００２６】
実施形態の変形例；  第１実施形態では繊維補強部１２ｈをベースシート１２の底面１２ｂに露出させており、第２実施形態ではその反対側の上面１２ａに露出させているが、図５のように、厚肉部１２ｇに完全に埋め込むようにしてもよい。また、図６のように、隣り合う浮動支持部１２ｅの間に厚肉部１２ｇを形成せずに、浮動支持部１２ｅの境界部分に繊維補強部１２ｈを形成してもよい。更には、図７のように、ベースシート１２のシート面となる底面１２ｂに、繊維補強部材１２ｈを図示しない接着剤や両面テープ等により貼り付けて、厚肉部１２ｇの代わりに浮動支持部１２ｅを支持させてもよい。底面１２ｂに固着する場合には浮動支持部１２ｅを支持するものでなくてもよく、また上面１２ａに固着してもよい。
【００２７】
ベースシート１２における繊維補強部１２ｈの形成箇所についても、キートップ３の配置形態に応じて変更することが可能である。要するに、狭間配置で隣り合う少なくとも２つのキートップが存在すれば、繊維補強部１２ｈで補強する必要性がある。したがって、それらを固着する少なくとも２つの浮動支持部どうしの間に、繊維補強部１２ｈを設けるようにすればよい。
【００２８】
以上の各実施形態のキーシート１１，１４については、キートップ３として熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等のゴム状弾性体を材質とするものを利用できる。また、ベースシート１２の剛性が高いため、重量のある金属材質のものも利用できる。また、キートップ３については、文字、数字、記号等を、インキや鍍金等で表す表示部を形成できる。更に、キートップ３については、抜き文字照光式キートップ、文字照光式キートップとして構成することもできる。また、キートップ３の立体形状としても他の立体形状であってもよい。もちろんベースシート１２も他の形状であってもよい。
【００２９】
以上の実施形態では、携帯電話機１に使用するキーシート１１，１４を例示したが、それ以外の機器、例えばＰＤＡやリモートコントローラなどにも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態によるキーシートの底面を示す外観図。
【図２】図１のＳＢ−ＳＢ線に沿う断面図。
【図３】第２実施形態によるキーシートの上面を示す外観図。
【図４】図３のＳＣ−ＳＣ線に沿う断面図。
【図５】実施形態の変形例を示すキーシートの拡大断面図。
【図６】実施形態の変形例を示すキーシートの拡大断面図。
【図７】実施形態の変形例を示すキーシートの拡大断面図。
【図８】一従来例による携帯電話機の外観斜視図。
【図９】図８の携帯電話機に備えるキーシートの外観図。
【図１０】図８のＳＡ−ＳＡ線に沿う携帯電話機の概略断面図。
【図１１】携帯電話機の直立状態を示す図９相当の概略断面図。
【図１２】携帯電話機の傾倒状態を示す図９相当の概略断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１    携帯電話機（機器）
１ａ  筐体
１ｂ  操作開口
１ｃ  裏面
１ｄ  回路基板
１ｅ  接点スイッチ
２    キーシート
３(３ａ，３ｂ，３ｃ)    キートップ
３ｄ  底面
４    ベースシート
４ａ  押し子
１１    キーシート（第１実施形態）
１２    ベースシート
１２ａ  上面
１２ｂ  底面
１２ｃ  押し子
１２ｄ  凹部
１２ｅ  浮動支持部
１２ｆ  硬化領域
１２ｇ  厚肉部
１２ｈ  繊維補強部
１２ｉ  開口
１３    接着剤
１４    キーシート（第２実施形態）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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