(57)【要約】本発明が解決しようとする課題は、キーユニット中のゴム製キーパッドに形状保持性を付与する目的で備える金属又は硬質樹脂等の剛性を有する材料から成る補強板を、キーパッドの形状保持以外にも、更に広くキーユニットを含むモバイル機器自体の機能的デザイン要素として活用する方途を見出すことである。本発明に係る筐体付キーユニットは、キーパッドのキー作動部分をゴム状弾性体で形成し、キーパッドの他の部分を剛性のある補強板で形成するか、又は該補強板で補強してなるキーユニットであって、当該キーユニットの装着対象たるモバイル機器の筐体の少なくとも一部は、前記補強板を備えたキーユニットと一体化して形成することを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーパッドのキー作動部分をゴム状弾性体で形成し、キーパッドの他の部分を剛性のある補強板で形成するか、又は該補強板で補強してなるキーユニットであって、
当該キーユニットの装着対象たるモバイル機器の筐体の少なくとも一部は、前記補強板を備えたキーユニットと一体化して形成することを特徴とする筐体付キーユニット。
【請求項２】
前記筐体部分を含む補強板の外部露出部分に装飾を施し、あるいは当該部分に任意の文字又は記号を形成することを特徴とする請求項１記載の筐体付キーユニット。
【請求項３】
前記筐体部分を含む補強板を、マグネシウム、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、金、チタン及びこれらの合金から選ばれる１又は複数の種類の金属材料を用いて形成することを特徴とする請求項１記載の筐体付キーユニット。
【請求項４】
前記筐体部分を含む補強板を、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル／アクリル樹脂）及びこれらの混合物からなる透明な硬質樹脂群から選ばれる樹脂を用いて形成することを特徴とする請求項１記載の筐体付キーユニット。
【請求項５】
前記筐体部分を含む補強板の外部露出部分に、印刷、塗装、あるいは金属又は非金属による成膜法からなる手法群から選ばれる任意の手法を用いて装飾を施すことを特徴とする請求項２記載の筐体付キーユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は携帯電話機、携帯情報端末装置（ＰＤＡ）等のモバイル機器に用いるキーユニットであって、ゴム製キーパッドに形状保持性を付与する補強板を備え、かつ補強板の一部をデザイン要素としても活用するキーユニットに関する。
【背景技術】  キーユニットは、携帯電話機や携帯情報端末装置（ＰＤＡ）等のモバイル機器を構成する部品の一種であって、多数のスイッチ操作用キー（押釦）を一枚のシート面に集合・配列したユニットである。１個のキーは、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からなる柔軟なキーパッドの表面に接着された硬質樹脂製のキートップと、キートップの位置に対応するキーパッドの裏面に形成されるスイッチ押圧突起（いわゆる「押し子」）からなる。このように構成されるキーユニットの下面にスイッチ要素を備えた回路基板を密着させれば、各キーに対応する位置にキースイッチが形成される。
しかしながら、従来のゴム製キーパッドは柔らか過ぎて形状安定性に欠けるため、キートップ間の隙間を精度良く維持できず、また自動組立への対応も難しい等、各種の不都合があった。特に、キー間の隙間を維持するためやキーの位置決めをするために筐体にキー枠（筐体に各キーに対応した孔を設けたもの）を設けた場合、キートップがキー枠に引っかかって戻らなくなるという新たな不都合が生じていた。
これらの弱点を克服するために、キーパッドに硬質板材（以下、「補強板」という）を付加する構成によって、キーユニット自体に剛性を持たせることによって形状安定性を与えて、筐体に設けられたキー枠を不要にすることが考え出され、「ハードベース・キーユニット」の名称で本出願人が特許出願した（特許文献１：特開２００３−１７８６３９号公報）。
特許文献１記載のハードベース・キーユニットは、ゴム状弾性体の使用個所をキーパッド中のキー作動部分に限り、キーパッドの他の部分を硬質樹脂板で置き換えて補強したものである。補強板となる硬質樹脂板にはキー作動部分外周に沿って透孔が設けられ、該透孔の周囲の壁面にゴム状弾性体膜が接合される。また、透孔の周囲の壁面での接合に加えて、ゴム状弾性体が透孔と共に硬質樹脂板の上面全体を覆うようにする場合、あるいは透孔を含む硬質樹脂板全体をゴム状弾性体で包み込む場合もある。
しかしながら、特許文献１における補強板の役割は、キーパッドに対する剛性の付与と導光板を兼ねることに留まり、この補強板を機器のデザイン要素として積極的に活用しようとする発想は乏しかった。
【発明の開示】
本発明が解決しようとする課題は、キーユニット中のゴム製キーパッドに形状保持性を付与する目的で備える金属又は硬質樹脂等の剛性を有する材料から成る補強板を、キーパッドの形状保持以外にも、更に広くキーユニットを含むモバイル機器自体の機能的デザイン要素として活用する方途を見出すことである。
上記の課題を解決する一つの手段は、キーユニットの装着対象たるモバイル機器の筐体の一部を、剛性を有する補強板を利用してキーユニットと一体に形成することである。すなわち、剛性を有する補強板を利用したケース一体型の筐体付キーユニットである。
発明の効果
従来、１台のモバイル機器を組み立てるには、少なくとも、表示部を含む回路モジュール、筐体及びキーユニットの３部分を組み立てる必要があった。これに対して本発明による筐体を備えるキーユニット（以下「筐体付キーユニット」という）においては、例えば筐体を上下に２分割し、キーユニットが一体化された筐体の上半分（筐体付キーユニット）と、回路モジュールが搭載された筐体の下半分（筐体付回路モジュール）とを合わせることで１台のモバイル機器が完成する。したがって、キーユニット取付け工程が無くなり、最終組み立て工程が簡略化される。
また、筐体付キーユニットの筐体部分とキーユニット部分への塗装、印刷等による加飾（記号、文字、図形などを形成したり、色彩の付与、模様などの装飾をおこなうこと）を同時に又は同工程で行うことも可能である。
また、あるデザイン仕様（例えば、ある仕向地用の言語仕様）で必要個数だけ製造した筐体付キーユニットと、そのデザイン仕様とは無関係に量産した筐体付回路モジュールとを出荷直前に組み合わせるという生産方式が可能になる。
あるいは、１個の筐体付回路モジュールに対して、異なる用途またはデザインに対応する複数の筐体付キーユニットを用意しておき、必要又は好みに応じて随時筐体付キーユニットを着脱・交換する使用方法が可能になる。
さらに、本発明に係る筐体付キーユニットによれば、キーパッドに剛性を付与し、キーユニットに形状安定性、自動組み立てへの対応性、キートップの位置精度の向上等、補強板本来の効果を併せて実現することができる。
さらにまた、キーユニットは筐体を軽量で剛性が高い金属によって形成した場合、合成樹脂製の筐体と比べて強度を高めるためのリブなどが不要となり、しかも全体の肉厚を合成樹脂の場合よりも薄くできるので、モバイル機器の軽量化に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は第１実施例としての筐体付キーユニットを示す平面図である。
図２は図１に示す第１実施例としての筐体付キーユニットのキートップを装着する前の状態を示す平面図である。
図３は第１実施例としての筐体付キーユニットを、図１とは反対側（裏面側）から見た状態で示す平面図である。
図４は第１実施例としての筐体付キーユニットにおいて、筐体部のみを示す平面図である。
図５は図１のａ−ａ線に沿う断面図である。
図６は図１のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
図７は第１実施例としての筐体付キーユニットにおいて、筐体部に装飾層を設ける例を示す拡大断面図である。
図８は第２実施例としての筐体付キーユニットを示す平面図である。
図９は図８のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
図１０は第３実施例としての筐体付キーユニットを示す平面図である。
図１１は図１０のｄ−ｄ線に沿う断面図である。
図１２はモバイル機器において、本発明筐体付キーユニットの使用形態の変形例を示す斜視図である。
図１３は図１２に示す本発明筐体付キーユニットの使用形態の変形例の縦断面図である。
図１４は第１実施例としての筐体付キーユニットを示す平面図である。
図１５は図１に示す第１実施例としての筐体付キーユニットのキートップを装着する前の状態を示す平面図である。
図１６は第１実施例としての筐体付キーユニットを、図１とは反対側（裏面側）から見た状態で示す平面図である。
図１７は第１実施例としての筐体付キーユニットにおいて、筐体部のみを示す平面図である。
図１８は図１のａ−ａ線に沿う断面図である。
図１９は図１のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
図２０は第１実施例としての筐体付キーユニットに用いられる遮光シートの平面図である。
図２１は第１実施例としての筐体付キーユニットにおいて、筐体部の裏面（下面）に装飾層を設けた例を示す拡大断面図である。
図２２は第１実施例としての筐体付キーユニットにおいて、筐体部の表面（上面）に装飾層を設けた例を示す拡大断面図である。
図２３は第２実施例としての筐体付キーユニットを示す平面図である。
図２４は図１１のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
図２５は第３実施例としての筐体付キーユニットを示す平面図である。
図２６は図１２のｄ−ｄ線に沿う断面図である。
図２７はモバイル機器において、本発明に係る筐体付キーユニットの使用形態の変形例を示す斜視図である。
図２８は図１５に示す本発明に係る筐体付キーユニットの使用形態の変形例の縦断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明に係る筐体付キーユニットにおいて、補強板を含むモバイル機器の筐体を形成する材料としては、マグネシウム、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、銅、金等の各種貴金属、及び各種合金から選ばれる１又は複数の金属材料を用いることができ、その製造方法としては鋳造、鍛造、プレス加工などの適宜な方法を適用することができる。また、補強板と一体に形成する筐体部分はモバイル機器の筐体の全部又は一部である。
また、補強板を含む筐体の材料となる金属は１種類に限る必要はない。例えば、筐体全体を形成するには強度が足りない種類の金属であっても、特定の部分に用いると色調などデザイン上の利点がある場合等は、複数の金属材料を用いて形成しても良い。
本発明に係る筐体付キーユニットにおいて、剛性を有する補強板を含む筐体が金属製である場合は、基本的には筐体の各部に照光性を持たせることはできない。しかし、露出部分など照光性を持たせたい部分に適宜な光透過用の透孔を設けることによって、これを通して光を発散させることは可能である。この場合、該透孔は、防湿、防塵などの観点から、透光性を有するプラスチックやゴム状弾性体によって穴埋めすることが好ましい。
また、本発明に係る筐体付キーユニットにおいては、筐体や露出部分の表面を研磨等することによって、材質本来の質感、地色を生かすことも可能である。ただし、この場合は、当該部分の表面に適宜な透明保護層を設けることが望ましい。
本発明に係る筐体付キーユニットにおいて、更に機能的デザイン要素として剛性を有する補強板を活用するために、筐体構成部分以外の補強板の一部を外部に露出させることもできる（そのような部分を「露出部分」という）。補強板の一部を露出させる場所としては、キー配置部の各キーの間、又は複数のキーの集団を取り巻く環状の部分を挙げることができる。露出させた補強板の一部がキー枠のように個々のキートップを囲むような態様とすることも考えられる。
露出部分の形状は自由である。例えば文字や記号、模様等を形成しても良い。
また、金属製の筐体以外に、補強板を含む筐体部分や露出部分の一部又は全部を透光性（有色又は無色）にして、これを通して光を発散させて照光するようにしても良い。この場合の材料はＰＣ（ポリカーボネート樹脂）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル／アクリル樹脂）等の、透光性に優れた硬質樹脂が好ましい。筐体の各部を有色の樹脂などを含む２種類以上の樹脂を用いて多色成形を行っても良い。
上記照光やキーの照光に用いる光源としては、一般的に用いられているＬＥＤ（発光ダイオード）や、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子をシート状に形成したＥＬシート等の任意の光源を用いることができ、光源を配置する位置には特に限定はない。例えば、ＥＬシートを用いる場合、その配置は、プリント配線基板の表面に貼り付ける他、筐体や補強板の表面や裏面に貼り付けたり、筐体や補強板と一体に成形（インサート成形）したりすることが考えられる。特に、多色発光が可能なＥＬシートを用いると、キー各部、筐体の各部、露出部分の一部又は全部、各キーを適宜に区分けした領域毎に独立して、且つ、任意の色に照光することが可能である。
キートップに対するのと同様に、筐体の各部や露出部分に対する加飾には多様な手法を用いることができる。例えば印刷（熱転写印刷法の一種である所謂ホットスタンプを含む）、塗装、金属又は非金属による各種成膜法（メッキ、ＣＶＤ、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等）と、これらによって形成された加飾を更に加工する方法（レーザー光によるエッチング加工など）である。なお、露出部分を構成する材質に直接加飾する以外に、露出部分の表面をプラスチック・フィルム等のシート状部材で被覆し、当該シート状部材の片面又は両面を様々に加飾しても良い。そして、各キーと同様に、上記多様な加飾に加えて筐体の各部や露出部分を光源からの光によって照光することもできる。
【実施例１】（補強板を含む筐体が金属製である場合）
図１〜図７は本発明に係る筐体付キーユニットの実施例１を示すものである。該筐体付キーユニット（以下、単に「キーユニット」という。）１は、全体として携帯電話機の上ケース（水平に２分割した筐体の上半分）を構成するものである。
キーユニット１は、図１〜図３、図５及び図６に示すように、所望の形状に形成された筐体２を有する。筐体２は後述するように適宜な材質から成る軽量で且つ薄い剛性のある金属製材料で形成される。筐体２には、図２に示すように、中央上寄りの部分に素通しの窓部２ａが設けられ、また、筐体２の中央の下寄りの部分には、全体として３列をなすキーの集団（キー群）を配置するキー配置部２ｂが設けられている。上記キー配置部２ｂにはキー群を構成するキートップ３、３、…及びキーパッド４が配置、すなわち、上記キー配置部２ｂに形成された凹部５内にキートップ３、３、…及びキーパッド４が配設されている。上記窓部２ａには、開口を塞ぐように透明の樹脂から成るカバー体６が固定されている。上記凹部５には底板を利用してキーパッド４の一部を為す補強板７が形成され、該補強板７には様々な形状をした多数の透孔８、８、…が設けられている。なお、キーユニット１は、各キートップ３間の隙間が０．３ミリ以下（望ましくは０．１ｍｍ程度）とされた、所謂狭ピッチキーが採用されている。
上記キーパッド４は、上記補強板７と、キー作動部分であるパッド部材９とによって構成される。これら補強板７の透孔８、８、…はそれぞれパッド部材９によって塞がれている。各パッド部材９は、図２、図３、図５及び図６に示すように、各透孔８の開口内面に固着されるとともに、透孔８の開口縁の稍内側となる位置からスカート状に立ち上がったゴム状弾性体による膜構造の頂部となり、キートップ３を載置し固定する部分であるキー固定部９ａ、９ａ、…を有し、各透孔８の開口を塞いでいる部分が補強板７の上面及び下面を覆う薄い膜状の部分によって連結されている。これにより、補強板７はパッド部材９によって上下からサンドイッチ状に挟まれることになるが、必ずしもこのような構造を採用する必要はなく、各透孔８、８、…内に位置する部分毎に独立している構造であっても良い。
パッド部材９はシリコーンゴムなどの各種透光性を有するゴム材料又は熱可塑性エラストマー、すなわち、ゴム状弾性体によって膜構造に形成されている。キーパッド４は、例えばパッド部材９、９、…の成形時に成形済みの筐体２をインサート成形することにより形成される。なお、少なくとも各パッド部材９と接合一体化される筐体２の補強板７の該当部分には、インサート成形に先立って、金属とゴム状弾性体との接着性を高めるための各種表面改質処理やプライマー処理などを行うことが望ましい（以下の他の実施例においても同様）。
パッド部材９の各キー固定部分９ａには、一方の側（上面）にキートップ３がそれぞれ接着剤などを用いて接着固定され、上記キー固定部９ａが形成された側と反対側には、スイッチ押圧用突起（押し子）９ｂ、９ｂ、…が一体に形成される。以上のような、筐体２と補強板７及びパッド部材９による一体構成により、従来モバイル機器において防水性及び防塵性面で最も脆弱な部分であったキー部分を、強固な防水及び防塵構造とすることが可能になる。
キーユニット１の筐体２は、アルミニウム、マグネシウム、ステンレス鋼、チタン及び各種合金などから鋳造、鍛造、板金加工などの手法で形成され、キートップ３は、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル／アクリル樹脂）などの透明性に優れた硬質樹脂などによって形成される。パッド部材９は、透光性のシリコーンゴムなどの各種ゴム材料又は熱可塑性エラストマー、すなわち、透光性のゴム状弾性体によって膜構造に形成される。キーパッド４は、例えば、成形済みの筐体２を金型中に配置した状態でパッド部材９を成形する、いわゆるインサート成形法で形成される。
なお、図５及び図６において、１０は多数のスイッチ要素（メタルドームスイッチ及び図示しない接点等）１１、１１、…等が配設されたプリント配線基板である。また、本実施例においては、上記キー固定部分９ａ、９ａ、…は一方の側（上方）に向かって突出した構造としたが、必ずしもこのような構造とすることは必要ではなく、例えば、補強板７の表面と同じ高さに構成する等、適宜な形状にすることが可能である。要は、キートップ３を押圧した時に、押し子９ｂによって確実にスイッチ要素１１が確実に作動する形状になっていればよい。
キートップ３、３、…の上面又、または下面（パッド部材９に固着される側の面）には、前述した様々な加飾手法を用いて、対応する各キーの機能を表示した文字、記号などを含む装飾が施される。また、キー配置部２ｂの凹部５の一部、すなわち、補強板７の外周部分を除く筐体２の各部の表面にも同様な装飾が施される。
図７に示すように、筐体２の表面（上面）には任意の手段による装飾層１２が設けられている。該装飾層１２は、通常、各種加飾方法に特有の複数の層から構成される。この複数の層とは、例えば、表面に印刷や塗装による装飾を行う場合は、ポジ状又はネガ状に文字や記号などのキャラクターを形成するキャラクター層、耐摩耗性を付与するオーバーコート層、文字や記号などを着色する着色層、下地層等である。なお、キートップ３、３、…への加飾手法と、筐体２への加飾手法は、携帯電話機全体のデザインに照らし合わせて同じ加飾手法又は異なる加飾手法が任意に選択される。
これら装飾層１２によって、キーユニット１の筐体２に着色したり、模様、絵柄などを形成したりして装飾性を持たせ、キーユニット１にキートップ３、３、…による装飾性に加えて更なるデザイン的特徴を付与することができる。ただし、窓部２ａは透明とする必要があるので、窓部２ａの開口を塞ぐために透明樹脂によって別部品として成形されたケース体６が後付けされている。また、窓部２ａ以外の筐体２の各部を色調が異なる金属を用いて形成することにより、より多様なデザインとすることも可能である。
以上のような構成を有するキーユニット１は、図５に概略的に示すような状態で、携帯電話機１３に組み込まれる。すなわち、キーユニット１の筐体２が携帯電話機１３の上ケースとなり、別体の下ケース１４と嵌合などによって接合され、前記プリント配線基板１０を初めとする図示しない所用の回路や表示部１５ａ等の中枢部分が一体化されて成る本体モジュール１５などを内包する。そしてこの時、表示部１５ａは筐体２の素通し部分である窓部２ａに対応した位置に配置される。
すなわち、携帯電話機１３の上ケースとなる筐体２を有するキーユニット１とは別に、下ケース１５上に所要の回路や表示部１５ａを含む中枢部分を搭載した本体部モジュール１５を設計し組み上げておく。この場合、筐体２の窓部２ａと本体モジュール１５の表示部１５ａの位置、及びプリント配線基板１０上のスイッチ要素１１、１１、…とキートップ３、３、…及びキーパッド４から成るキー群との位置等を、携帯電話機１３として組み立てた際にぴったり一致するようにしておく。この状態でキーユニット１の筐体２と本体部モジュール１５の下ケース１４とを嵌め合わせることにより、携帯電話機１３の組み立ては完了する。
以上のように、キーユニット１は筐体２を軽量で剛性が高い金属によって形成したものであるので、合成樹脂製の筐体と比べて強度を高めるためのリブなどが不要となり、しかも全体の肉厚を合成樹脂の場合よりも薄くできるので、モバイル機器の軽量化に貢献することができる。
なお、例示したキーユニット１は略長方形の外形を有する携帯電話機１３の上ケースとして一体成形したものであるが、キーユニット１の外形はこれに限定されない。例えば、折り畳み型の携帯電話機のケースとして用いることも可能である。また、キーユニット１表面に装飾を行う場合、キーユニット１を構成する材質に直接装飾しないで、予め適宜な装飾をしておいたフィルムやメンブレンシートなどによって筐体２及びキートップ３、３、…の表面を全て覆うようにしても良い。この場合、キーユニット１の防水及び防塵効果を更に高めることもできる。
【実施例２】（補強板を含む筐体が金属製である場合）
図８及び図９は、本発明に係る筐体付キーユニットの他の実施例１Ａを示すものである。本実施例におけるキーユニット１Ａは、図８に示すように、キー配置部２ｂにおいて、キーとキーの間から筐体２の補強板（凹部５の底板）７の一部が露出部分１６、１６、…として外部に露出した構造を有する。前記実施例１におけるキーユニット１と異なるのは、このキー配置部２ｂにおける露出部分１６、１６、…の有無のみである。従って、上記実施例１と同様の構成を有する部分については、同じ符号を用いることによりその説明を省略する。
すなわち、キーユニット１Ａは、図１０及び図１１に示すように、補強板７のキー間の５個所を露出部分１６、１６、…として突出させてキートップ３、３、…の間から外部に露出させ、各露出部分１６を星形や団子形の適宜な形状、又は任意の文字列“ＡＢＣＤＥ”に形成した例である。
このように、キーユニット１Ａにあっては、その数及び形状を自由に設定することが可能な露出部分１６、１６、…をキー配置部２ｂに設けることにより、筐体２、キートップ３、３、…への装飾に加えて、露出部分１６、１６、…に施す様々な装飾やその形状によって、キーユニット１Ａ及びこれを使用する機器にデザイン面においてより斬新な効果をもたらすことが可能になる。
【実施例３】（補強板を含む筐体が金属製である場合）
図１０及び図１１は、本発明ケース一体型キーユニットの、さらに他の実施例であるキーユニット１Ｂを示す。本実施例におけるキーユニット１Ｂは、筐体２の形状の一部のみが上記２つの実施例とは異なるものである。すなわち、キーユニット１Ａにおいては、複数が独立して存在していた露出部分１６、１６、…を各キートップ２、２、…の全ての間から露出、つまり、前記キーユニット１Ｂで複数の部分に分かれていた露出部分１６、１６、…を一体に形成してキートップ２、２、…の周りを全て囲む露出部分１７として、筐体２の他の部分と一体にした例である。換言すれば、キーユニット１及び１Ａにおいてキートップ３、３、…及びキーパッド４から成るキーが配設される部分であるキー配置部２ｂの凹部５を各キー毎に別々に凹部１８、１８、…として設けたものである。従って、キーユニット１Ｂについては、前記キーユニット１、１Ａと同様の構成の部分については、同じ符号を用いることによりその説明を省略する。
キーユニット１Ｂは、前述のように、露出部分１７が各キートップ２、２、…の全ての間から露出し、パッド部材９、９、…が配設される補強板７の透孔６、６、…と該透孔６、６、…の開口縁の周囲が凹部１８、１８、…とされた構造を有する。
このように、キーユニット１Ｂにあっては、筐体２に加えて露出部分１７に施される様々な装飾や照光などによって、携帯電話機等のモバイル機器にデザイン面において斬新な効果をもたらすことができる。
なお、各キートップ３は、図１０に示すように、凹部１８の底部の透孔６に固着されたパッド部材９に固着され凹部１８内に配置されているだけであって、従来のキー枠の機能（キートップの位置決めやキートップ間の隙間の維持等）を凹部１８を用いて実現しているわけではない。
図１２及び図１３は、本発明に係る筐体付キーユニットを装着したモバイル機器１９の変形例を斜視図及び断面図で示すものである。このモバイル機器１９に用いられているキーユニット１Ｃ、１Ｄは、形状が異なるものの基本的には前記キーユニット１と同様の構成を有するものである。従って、キーユニット１Ｃについては、前記キーユニット１と同様の構成の部分については同じ符号を用いることによりその説明を省略する。
すなわち、モバイル機器（ここではＰＤＡ＝Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅを想定している。以下、「ＰＤＡ」という。）は、本体部分１９ａに上ケースを構成するキーユニット１Ｃが用いられると共に、該本体部１９ａに対しキーユニット１Ｄ及び１Ｅによって上下ケースの外筐が構成された部分（以下、「装着部分」という。）１９ｂが回動することによって蓋部として本体部分１９ａの上に収納自在とされている。上記キーユニット１Ｃ、１Ｄ及び１Ｅには、それぞれキー群を配置するキー配置部２ｂが設けられている。
特に、上記装着部分１９ｂには、図１３の断面図に概略的に示すように、内部にスイッチ要素１１、１１、…が配設されたプリント配線基板１０等を内包し、上ケース及び下ケースを構成するキーユニット１Ｃ及び１Ｄによって表裏に操作用のキー群が配設される。従って、ＰＤＡ１９においては、本体部分１９ａの大きさに限定されることなく、開閉可能な装着部分１９ｂにフルキーボードなど多数の操作用のキーを設けることができると共に、その反対側の面に設けたキー群を用いて装着部分１９ｂを閉じた状態でも操作を行うことができる。
以上に述べたように、本発明ケース一体型キーユニットは、モバイル機器に形状面やデザイン面での新たな可能性をもたらすことができ、また、モバイル機器の構造の簡素化や軽量化に貢献することができる。
【実施例４】（補強板を含む筐体が硬質樹脂製である場合）
図１４〜図２２は本発明に係る筐体付キーユニットの実施例４を示すものである。該筐体付キーユニット（以下、単に「キーユニット」という。）１は、全体として携帯電話機の上ケース（水平に２分割した筐体の上半分）を構成するものである。
キーユニット１は、図１４〜図１６、図１８及び図１９に示すように、所望の形状に形成された筐体２を有する。筐体２は後述するように透明の、又は適宜な色に着色された有色透明の合成樹脂製である。上記筐体部２には、図１５に示すように、中央上寄りの部分が素通し状の窓部２ａが設けられ、また、筐体２の中央下寄りの部分には、全体として３列をなすキーの集団（キー群）を配置するキー配置部２ｂが設けられている。上記キー配置部２ｂにはキー群を構成するキートップ３、３、…及びキーパッド４が配置されている。すなわち、上記キー配置部２ｂに形成された凹部５内にキートップ３、３、…及びキーパッド４が配設されている。上記窓部２ａは、後述するように、筐体２の表面又は裏面に形成される印刷や塗装などによる加飾が設けられていない素通し状の部分である。上記凹部５には底板を利用してキーパッド４の一部を為す補強板７が形成され、該補強板７には様々な形状をした多数の透孔８、８、…が設けられている。なお、キーユニット１は、各キートップ３間の隙間が０．３ミリ以下（望ましくは０．１ｍｍ程度）とされた、所謂狭ピッチキーが採用されている。
上記キーパッド４は、上記補強板７と、キー作動部分であるパッド部材９、９、…とによって構成される。これら補強板７の透孔８、８、…はそれぞれパッド部材９、９、…によって塞がれている。各パッド部材９は、図１５、図１６、図１８及び図１９に示すように、各透孔８の開口内面に固着されるとともに、透孔８の開口縁の稍内側となる位置からスカート状に立ち上がったゴム状弾性体による膜構造の頂部となり、キートップ３を載置し固定する部分であるキー固定部分９ａを有する。なお、図１８において補強板７の下で隣り合うパッド部材９、９を連結している部分は、パッド部材９、９、…の成形時において溶融または軟化したゴム状弾性体の移動便宜上から形成される部分である。
パッド部材の各キー固定部分９ａには、一方の側（上面）にキートップ３がそれぞれ接着剤などを用いて接着固定され、上記キー固定部分９ａが形成された側と反対側には、スイッチ押圧用突起（押し子）９ｂ、９ｂ、…が一体に形成される。以上のような、筐体２と補強板７及びパッド部材９、９、…による一体構成により、従来モバイル機器において防水性及び防塵性の面で最も脆弱な部分であったキー部分を、強固な防水及び防塵構造とすることが可能になる。
キーユニット１の筐体２及びキートップ３は、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＭＭＡなどの透明性に優れた硬質樹脂によって形成することが望ましい。パッド部材９はシリコーンゴムなどの各種透光性を有するゴム材料又は熱可塑性エラストマー、すなわち、ゴム状弾性体によって膜構造に形成されている。キーパッド４は、例えばパッド部材９、９、…の成形時に成形済みの筐体２をインサート成形することにより形成される。なお、少なくとも各パッド部材９と接合一体化される筐体２の補強板７の該当部分には、インサート成形に先立って、各種硬質樹脂とゴム状弾性体との接着性を高めるための各種表面改質処理やプライマー処理などを行うことが望ましい（以下の他の実施例においても同様）。
また、パッド部材９、９、…と一体成形された補強板７には、パッド部材９、９、…の各キー固定部分９ａを除く他の部分の表面を覆うように、図２０に示す遮光シート２０が敷設されている。この遮光シート２０は、本発明に係るキーユニット１にとって必須の構成要素ではないが、照光時において、キーとキーとの間、キーと筐体２との間などからの光漏れを防止し、キーユニット１全体の見栄えを良くするために使用することが望ましい。
なお、図１８及び図１９において、１０はプリント配線基板であって、多数のスイッチ要素（メタルドームスイッチ及び図示しない接点等）１１、１１、…等が配設される。また、本実施例においては、上記キー固定部分９ａ、９ａ、…は一方の側（上方）に向かって突出した構造としたが、必ずしもこのような構造を採用する必要はなく、例えば、補強板７の表面と同じ高さに構成する等、適宜な形状にすることが可能である。要は、キートップ３を押圧した時に、押し子９ｂによって確実にスイッチ要素１１が確実に作動する形状になっていればよい。
キートップ３、３、…の上面又は下面（パッド部材９に固着される側の面）には、前述した様々な加飾手法を用いて、対応する各キーの機能を表示する文字、記号などを含む装飾が施される。また、キー配置部２ｂの凹部５の一部、すなわち、補強板７の外周部分を除く筐体２の各部の表面又は裏面（内面）にも同様な装飾が施される。
すなわち、図２１に示すように、筐体２の内面（下面）には任意の手段による装飾層１２が設けられている。また、図２２に示す例では、筐体２の表面（上面）に装飾層１３が形成されている。該装飾層１２、２１は、通常、各種加飾方法に特有の複数の層から構成される。この複数の層とは、例えば、表面に印刷や塗装による装飾を行う場合は、ポジ状又はネガ状に文字や記号などのキャラクターを形成するキャラクター層、耐摩耗性を付与するオーバーコート層、文字や記号などを着色する着色層、下地層等である。なお、キートップ３、３、…への加飾手法と、筐体２への加飾手法は、携帯電話機全体のデザインに照らし合わせて同じ加飾手法又は異なる加飾手法が任意に選択される。
これら装飾層１２、２１によって、キーユニット１の筐体２に着色したり、模様、絵柄などを形成したりレて装飾性を持たせ、キーユニット１にキートップ３、３、…による装飾性に加えて更なるデザイン的特徴を有するようにすることができる。また、キーと同様、筐体２にも、ポジ状又はネガ状の任意の文字や記号、模様等を形成することもできる。なお、筐体２の表面に装飾層を設ける場合、筐体２は必ずしも透明樹脂によって形成される必要はなく、任意の色の不透明樹脂によって形成することが可能である。ただし、窓部２ａは透明とする必要があるので、透明樹脂と不透明樹脂による２色成形又は窓部２ａを別部品として成形して後付けすることが考えられる。また、窓部２ａ以外の筐体２の各部を多色成形により形成することにより、より多様なデザインとすることも可能である。
以上のような構成を有するキーユニット１は、図１８に概略的に示すような状態で、携帯電話機１４に組み込まれる。すなわち、キーユニット１は筐体２が携帯電話機１４の上ケースとなり、別体の下ケース１４と嵌合などによって接合され、前記プリント配線基板１０を初めとする図示しない所要の回路や表示部１５ａ等の中枢部分が一体化されて成る本体モジュール１５などを内包する。そしてこの時、表示部１５ａは筐体２の素通し部分である窓部２ａに対応した位置に配置される。
すなわち、携帯電話機１３の上ケースとなる筐体２を有するキーユニット１とは別に、下ケース１４上に所要の回路や表示部１５ａを含む中枢部分を搭載した本体部モジュール１５を設計し組み上げておく。この場合、筐体２の窓部２ａと本体モジュール１５の表示部１５ａの位置、及びプリント配線基板１０上のスイッチ要素１１、１１、…とキートップ３、３、…及びキーパッド４から成るキー郡との位置等を、携帯電話機１３として組み立てた際にぴったり一致させておく。この状態でキーユニット１の筐体２と本体部モジュール１５の下ケース１４とを嵌め合わせることにより、携帯電話機１３の組み立てが完了する。
なお、例示したキーユニット１は略長方形の外形を有する携帯電話機１３の上ケースとして一体成形したものであるが、キーユニット１の外形形状は特定の形状に限定されない。例えば、折り畳み型の携帯電話機のケースとして用いることも可能である。また、キーユニット１表面に加飾を行う場合、キーユニット１を構成する材質に直接加飾を行わないで、予め適宜な加飾を行っておいたフィルムやメンブレンシートなどによって筐体２及びキートップ３、３、…の表面を全て覆うようにすることも可能である。この場合、キーユニット１の防水及び防塵効果を更に高めることもできる。
【実施例５】（補強板を含む筐体が硬質樹脂製である場合）
図２３及び図２４は、本発明ケース一体型キーユニットの他の実施例１Ａを示すものである。本実施例におけるキーユニット１Ａは、図２３に示すように、キー配置部２ｂにおいて、キーとキーの間から筐体２の補強板（底板）７の一部が露出部分１６、１６、…として外部に露出した構造を有する。前記実施例におけるキーユニット１と異なるのは、このキー配置部２ｂにおける露出部分１６、１６、…の有無のみである。従って、上記実施例と同様の構成を有する部分については、上記実施例で用いた符号と同じ符号を用いることによりその説明を省略する。
すなわち、キーユニット１Ａは、図２３及び図２４に示すように、補強板７のキー間の５個所を露出部分１６、１６、…として突出させてキートップ３、３、…の間から外部に露出させ、各露出部分１６を星形や団子形の適宜な形状、又は任意の文字列“ＡＢＣＤＥ”に形成した例である。
このように、キーユニット１Ａにあっては、その数及び形状を自由に設定することが可能な露出部分１６、１６、…をキー配置部２ｂに設けることにより、筐体２、キートップ３、３、…への加飾に加えて、露出部分１６、１６、…に施す様々な装飾やその形状によって、キーユニット１Ａ及びこれを使用する機器にデザイン面においてより斬新な効果をもたらすことが可能になる。
【実施例６】（補強板を含む筐体が硬質樹脂製である場合）
図２５及び図２６は、本発明ケース一体型キーユニットの、さらに他の実施例であるキーユニット１Ｂを示す。本実施例におけるキーユニット１Ｂは、筐体２の形状の一部のみが上記２つの実施例とは異なるものである。すなわち、露出部分１６を各キートップ２、２、…の全ての間から露出、つまり、前記キーユニット１Ｂで複数の部分に分かれていた露出部分１６、１６、…を一体に形成してキートップ２、２、…の周りを全て囲む露出部分１７として、筐体２の他の部分と一体にした例である。換言すれば、キーユニット１及び１Ａにおいてキートップ３、３、…及びキーパッド４から成るキーが配設される部分であるキー配置部２ｂの凹部５を各キー毎に別々に凹部１８、１８、…を設けたものである。従って、キーユニット１Ｂについては、前記キーユニット１、１Ａと同様の構成の部分については前記キーユニット１、１Ａに用いた符号と同じ符号を用いることによりその説明を省略する。
キーユニット１Ｂは、図２６に示すように、露出部分１７が各キートップ２、２、…の全ての間から露出し、パッド部材９、９、…が配設される補強板７の透孔８、８、…と該透孔８、８、…の開口縁の周囲とが凹部１８、１８、…とされた構造を有する。
このように、キーユニット１Ｂにあっては、筐体２に加えて露出部分１７に施される様々な加飾や照光などによって、携帯電話機等のモバイル機器にデザイン面において斬新な効果をもたらすことができる。
なお、各キートップ３は、図２６に示すように、凹部１８の底部の透孔８に固着されたパッド部材９に固着され凹部１８内に配置されているだけであって、従来のキー枠の機能（キートップの位置決めやキートップ間の隙間の維持等）を凹部１８を用いて実現しているわけではない。
図２７及び図２８は、本発明ケース一体型キーユニットを装着したモバイル機器１９の変形例を示すものである。このモバイル機器１９に用いられているキーユニット１Ｃ、１Ｄは、形状が異なるものの基本的には前記キーユニット１と同様の構成を有するものである。従って、キーユニット１Ｃについては、前記キーユニット１と同様の構成の部分については前記キーユニット１に用いた符号と同じ符号を用いることによりその説明を省略する。
すなわち、モバイル機器（ここではＰＤＡ＝Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅを想定している。以下、「ＰＤＡ」という。）は、本体部分２２ａに上ケースを構成するキーユニット１Ｃが用いられると共に、該本体部分２２ａに対しキーユニット１Ｄ及び１Ｅによって上下ケースの外筐が構成された部分（以下、「装着部分」という。）２２ｂが回動することによって蓋部として本体部分２２ａの上に収納自在とされている。上記キーユニット１Ｃ、１Ｄ及び１Ｅには、それぞれキー群を配置するキー配置部２ｂが設けられている。
特に、上記装着部分２２ｂには、図２８の断面図に概略的に示すように、内部にスイッチ要素１１、１１、…が配設されたプリント配線基板１０等を内包し、上ケース及び下ケースを構成するキーユニット１Ｃ及び１Ｄによって表裏に操作用のキー群が配設される。従って、ＰＤＡ１９においては、本体部分２２ａの大きさに限定されることなく、開閉可能な装着部分２２ｂにフルキーボードなど多数の操作用のキーを設けることができると共に、その反対側の面に設けたキー群を用いて装着部分２２ｂを閉じた状態でも操作を行うことができる。
以上に述べたように、本発明に係る筐体付キーユニットは、モバイル機器に形状面やデザイン面での新たな可能性をもたらすことができる。
【産業上の利用可能性】  本発明は携帯電話機、携帯情報端末装置（ＰＤＡ）等のモバイル機器に用いられるキーユニットに関するものであるから、電子機器及びその各種部品の製造業をはじめとして、これらの機器を利用する情報通信産業等広い産業分野において利用可能である。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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