JP5440284B2 - アナログポインティングキー構造 - Google Patents
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Description
まず、剛体キートップを、指でスライドさせる程度の静荷重で移動させる場合は、突起がストッパプレートの過剰な移動を有効に規制する。しかし、上記アナログポインティングキー構造を備えたデバイスを落下させた場合等に、衝撃荷重が作用した場合、慣性により剛体キートップおよびストッパプレートが移動し、突起に衝突することがある。このとき、図8(a)に示すように、ストッパプレート100が突起101の角部に点接触すると、荷重が接触部分に集中する。すると、特に、薄い板金で形成されたストッパプレート100が塑性変形してしまう可能性がある。
すなわち、本発明は、剛体キートップと、表面に剛体キートップが固定され、剛体キートップを囲繞する位置の少なくとも一部に表面に沿った方向に剛体キートップが変位することを許容し、かつ、該変位を復元可能な弾性復帰部が設けられた支持部材と、該支持部材に固定されて剛体キートップを囲繞し、かつ、少なくともその一部が剛体キートップと弾性復帰部との間に位置するリング状磁石部材と、剛体キートップと連動するリング状磁石部材の変位による磁束密度の変化を検出する磁気センサと、剛体キートップが操作されたときに剛体キートップとともに移動する円盤状のストッパプレートと、剛体キートップが当該剛体キートップの表面に沿った方向に変位したときに、剛体キートップの変位を規制するため、ストッパプレートの外周側に、周方向に間隔を隔てて設けられた複数の突起と、互いに隣接する突起どうしの間を結ぶ円周上に内周部が接するリング部材と、を備えることを特徴とする。
図1に示すように、アナログポインティングキー構造Aは、シート状に形成されたキーシート1と、メタルドームシート(スイッチングシート)14と、フレキシブル基板(基板)16とが重ねられて、これをフロントケース24に装着することにより概略構成されている。なお、フロントケース24は、インサート板金(プレート部材)19と樹脂とが一体的に成型されたものである。
図2に示すように、キーシート1は、キーユニット2と、方向キー25と、目隠しプレート4と、決定キートップ(剛体キートップ)3と、引き剥がし防止プレート26と、リング状磁石部材5と、キーラバー(支持部材)6と、ストッパプレート10と、を備えている。
図2、図4に示すように、キーラバー6は、ゴム状弾性体からなるシート状で、キーユニット2と略同大に成型された部材である。図3、図4に示すように、キーラバー6は、引き剥がし防止プレート貼付部7と、リング状磁石固定部9と、蛇腹部(弾性復帰部)8と、方向キー貼付部27を備えている。
引き剥がし防止プレート貼付部7は、引き剥がし防止プレート26にほぼ対応した大きさの円形平面であり、キーラバー6の中央部に成型されている。
リング状磁石固定部9は、引き剥がし防止プレート貼付部7からキーラバー6の厚さ方向に窪んで同方向の断面が略U字状に成型された部位であり、引き剥がし防止プレート貼付部7を囲繞する位置に環状に成型されている。
蛇腹部8は、キーラバー6の厚さ方向の断面が蛇腹状に成型された部位であって、リング状磁石固定部9を囲繞する位置に環状に成型された部位である。この蛇腹部8は、引き剥がし防止プレート貼付部7の面に沿って作用する荷重を受けたときに弾性変形して伸縮できるようになっている。
方向キー貼付部27は、円環状に成型された部位であり、蛇腹部8を囲繞している。この方向キー貼付部27には、方向キー25の外周部25bが接着材で固着されている。
キーラバー6には、方向キー25の外周縁部と対応した位置にも方向キー押し子6dが突設されている。方向キー押し子6dは、周方向に等間隔で、例えば四つ設けられている。
ここで、キーラバー6において、決定キートップ3を操作したときに弾性変形する、蛇腹部8よりも内側の領域と、それ以外の周囲のゴム硬度を互いに異ならせることもできる。この場合、少なくとも、蛇腹部8と、方向キー25を支持する部分とで、ゴム硬度を異ならせる。これにより、決定キートップ3を操作した時と、それ以外の方向キー25等を操作した時とで、それぞれの移動荷重を適宜調整することができる。
ここで、リング状磁石部材5のホールIC(磁気センサ)17(後述)による差磁束検出に影響ない範囲で、リング状磁石部材5の外径をなるべく縮小するのが好ましい。これにより、キーラバー6の蛇腹部8の径を小さくすることができ、方向キー25の移動荷重の調整範囲を広げることが可能になる。
押し子部11は、略円盤形状に形成されたものであり、図3に示すように、メタルドームシート14に対向する側に形成された押し子円面11aと、この押し子円面11aの中央からメタルドームシート14の方向に突設されたキートップ押し子11bとを備えている。この押し子部11は、押し子円面11aと反対側に形成される荷重受面11cが、キーラバー6における引き剥がし防止プレート貼付部7の裏面7bに固着されている。
外環固定部12aは、円環状に形成されたものであり、バネ部12に接続されると共に、メタルドームシート14と対向するリング状磁石固定部9に固着されている。
このメタルドームシート14には、断面矩形となった八つのシート逃げ孔15が、決定キートップ3を囲繞するように、周状に等間隔で設けられている。このメタルドームシート14は、フレキシブル基板16に貼付されている。
また、このフレキシブル基板16には、シート逃げ孔15と同大同形状に形成された八つの基板逃げ孔18が、四つのホールIC17を囲繞するように、シート逃げ孔15に対応する位置に周状に等間隔に設けられている。このようなフレキシブル基板16は、フロントケース24に収容・固着されている。
インサート板金(プレート部材)19は、板金絞り加工により形成されるもので、キーシート貼付面23と、このキーシート貼付面23から窪んで形成されてフレキシブル基板16を収容するフレキシブル基板収容部20と、このフレキシブル基板収容部20に形成された四つの逃げ孔21及び周状に突設された八つの突起部22とを備えている。
なお、フレキシブル基板収容部20は、キーシート貼付面23との段差を設けてフレキシブル基板16を収容することができるのであれば、板金に限らず、例えば、キーシート貼付面23と一体に樹脂成形により形成する等、他の構造としてもよい。
突起部22は、フレキシブル基板収容部20において、四つのホールIC17を囲繞するように周状に、略直交方向に突出して形成されたものである。突起部22は、図5に示すように、シート逃げ孔15と基板逃げ孔18とを挿通している。これにより、図6に示すように、突起部22は、メタルドームシート14の表面から突出している。
ここで、前記の方向キー押し子6dは、突起部22よりも外周側に設けられている。つまり、方向キー25の外径は、八つの突起部22により形成される円の径よりも大きく設定されている。
このような構成により、フレキシブル基板収容部20にフレキシブル基板16が貼付されている。
これにより、ストッパーリング10は、その外周側全周が、突起部22の内周側22aとリング部材50の内径部52とからなる内壁面55により囲まれることになる。
まず、図5に示すように、操作者が適度な荷重を加えて決定キートップ3を厚さ方向と直交する方向(キーラバー6の表面6aに沿った方向)にスライド移動させると、キーラバー6における蛇腹部8のうち、スライド方向の蛇腹部8が縮小し、スライド方向と反対方向の蛇腹部8が伸長する。この際、リング状磁石部材5は、ストッパプレート10を介して決定キートップ3と連動して、決定キートップ3と同様の変位量だけ同方向にスライド移動する。
この際にも、ホールIC17は、この変位量に応じた検知信号をフレキシブル基板16に供給し続ける。また、ストッパプレート10の周縁が突起部22の内周側22aおよびリング部材50の内径部52に突き当たる位置まで決定キートップ3をスライド移動させたとしても、リング状磁石部材5は目隠しプレート4により被覆されており、上方から視認されない。
そして、この決定キー押し子11bの変位をメタルドームシート14が検知すると、メタルドームシート14が押下信号をフレキシブル基板16に供給する。
また、決定キートップ3を、周方向に回転させるように操作しても、図7(b)に示すように、互いに隣接する突起部22、22間にはリング部材50の内径部52が位置するために、決定キートップ3が突起部22、22間に入り混むのを防ぐことができる。これにより、決定キートップ3の動きを滑らかなものとすることができ、操作者が違和感を感じることもなく、操作性に優れたものとすることができる。
このようにして、耐久性に優れ、しかも操作性が良好で実用性に優れたアナログポインティングキー構造Aを実現することができる。
これに対し、方向キー25を薄型かつ高剛性の金属素材によって形成することで、キー押下時に方向キー25自体のたわみを防止することができるので、方向キー25の押し子6dを方向キー25の外周部に対応した位置に配置しなくても方向キー25のキークリックを達成できるようにした。このようにして方向キー25のたわみが防止できるため、方向キー25の押し子の位置の自由度が高まり、方向キー25の小径化を図ることができる。
例えば、上述した実施の形態では、決定キートップ3の形状は略円盤形状のとしたが、他の形状にしてもよい。また、その材質は、硬質樹脂に限られず、金属等で構成してもよい。
また、ストッパプレート10の動作範囲を規制する突起部22は、フロントケース24にインサートしている板金により形成したが、板金を有さない筐体を使用する場合、フレキシブル基板16上に、突起部22と同等の機能を発揮する突起物を設けることにより、板金切り起こし突起の代替とすることが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
2…キーユニット
2a…円孔
3…決定キートップ(剛体キートップ)
4…目隠しプレート
5…リング状磁石部材
6…決定キーラバー(支持部材)
7…引き剥がし防止プレート貼付部
8…蛇腹部(弾性復帰部)
10…ストッパプレート
14…メタルドームシート(スイッチングシート)
16…フレキシブル基板(基板)
17…ホールIC(磁気センサ)
19…インサート板金(プレート部材)
22…突起部
24…フロントケース
25…方向キー
25a…孔
25b…外周部
26…引き剥がし防止プレート
27…方向キー貼付部
50…リング部材
51…凹部
52…内径部
55…内壁面
A…アナログポインティングキー構造
Claims (3)
- 剛体キートップと、
表面に前記剛体キートップが固定され、前記剛体キートップを囲繞する位置の少なくとも一部に前記表面に沿った方向に前記剛体キートップが変位することを許容し、かつ、該変位を復元可能な弾性復帰部が設けられた支持部材と、
該支持部材に固定されて前記剛体キートップを囲繞し、かつ、少なくともその一部が前記剛体キートップと前記弾性復帰部との間に位置するリング状磁石部材と、
前記剛体キートップと連動する前記リング状磁石部材の変位による磁束密度の変化を検出する磁気センサと、
前記剛体キートップが操作されたときに前記剛体キートップとともに移動する円盤状のストッパプレートと、
前記剛体キートップが当該剛体キートップの表面に沿った方向に変位したときに、前記剛体キートップの変位を規制するため、前記ストッパプレートの外周側に、周方向に間隔を隔てて設けられた複数の突起と、
互いに隣接する突起どうしの間を結ぶ円周上に内周部が接するリング部材と、
を備えることを特徴とするアナログポインティングキー構造。 - 前記リング部材が透明または半透明な材料から形成され、
前記リング部材の近傍に、当該リング部材に入射させる光を発する光源が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のアナログポインティングキー構造。 - 前記剛体キートップの周囲に設けられ、一以上の操作キーを有したキーシートと、
前記磁気センサが実装されるとともに、前記操作キーの操作によってスイッチングされる電子部品が実装された基板と、
前記キーシートと前記基板との間に設けられ、前記操作キーの操作に応じて弾性変形することで前記基板上に設けられた電子部品をスイッチングするスイッチングシートと、
前記突起が形成されたプレート部材とが積層され、
前記突起は、前記基板および前記スイッチングシートに形成された逃げ孔を貫通して前記スイッチングシートの前記剛体キートップ側に突出し、
前記リング部材は、前記スイッチングシートの前記剛体キートップ側において、前記突起に嵌め込まれることで設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のアナログポインティングキー構造。
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