按钮开关用部件及其制造方法

申请号 CN200780021021.X 申请日 2007-06-05 公开(公告)号 CN101461018A 公开(公告)日 2009-06-17
申请人 三箭株式会社; 发明人 村上正平; 相马胜;
摘要 本 发明 提供一种键顶(4)和键片(2),其用于便携用 电子 设备的按钮 开关 ,该键顶(4)具备大致薄板形状的金属制片(6)和在金属制片(6)的一面或两面接合的由挠曲性材料构成的外层片(8a、8b),该键片(2)具备该键顶(4)及与该键顶(4)接合的由弹性材料构成的片状键座(10),进而提供这些的制造方法。
权利要求

1.一种键顶,其用于便携用电子设备的按钮开关,其中,具备:
大致薄板形状的金属制片;
在该金属制片的至少一侧的面接合的由挠曲性材料构成的外层片。
2.根据权利要求1所述的键顶,其中,
具有:在所述金属制片的两面接合有所述外层片的夹层结构。
3.根据权利要求1或2所述的键顶,其中,
在所述金属制片形成有规定的凹凸形状。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的键顶,其中,
在所述金属制片设置有装饰用及/或按钮可动用的缺口区域。
5.根据权利要求4所述的键顶,其中,
在所述金属制片的所述缺口区域中,在所述缺口区域的内侧存在的内 侧金属部分和在所述缺口区域的外侧存在的外侧金属部分被所述缺口区 域分离,所述内侧金属部分和所述外侧金属部分之间的位置关系由接合的 所述外层片来保持。
6.根据权利要求5所述的键顶,其中,
在至少一方的所述外层片的与所述缺口区域对应的位置实施有规定 的着色。
7.一种键片,其中,
用于具有如下结构的便携用电子设备的按钮开关,即:在权利要求1~ 6中任一项所述的键顶接合有由弹性材料构成的片状的键座的结构。
8.一种键片,其用于便携用电子设备的按钮开关,其中,
具备:键顶,其具有夹层结构,该夹层结构具备大致薄板形状的金属 制片和在该金属制片的两面接合的由挠曲性材料构成的外层片;
由弹性材料构成的片状的键座,其接合于该键顶的一侧的面,
在至少一侧的所述外层片及所述金属制片设置有按钮可动用缺口区 域,
在该缺口区域插入有设置于所述键座的凸部。
9.一种键片的制造方法,其是用于便携用电子设备的按钮开关的键 片的制造方法,其中,包括:
在金属制片的单面接合由挠曲性材料构成的外层片的步骤;
从未接合有所述外层片的面,通过蚀刻加工,在所述金属制片设置第 一缺口区域的步骤;
在所述金属制片的未接合所述外层片的面接合外层片的步骤;
通过冲裁加工,在至少一方的所述外层片及所述金属制片设置第二缺 口区域的步骤;
使用弹性材料,形成具有与所述第二缺口区域的形状相对应的凸部的 片状键座的步骤;
向所述第二缺口区域插入所述凸部,并将所述键座接合于设置有所述 第二缺口区域的所述外层片的步骤。
10.根据权利要求9所述的制造方法,其中,
还包括:在向所述金属制片的接合前或后,在所述外层片的与所述第 一及/或第二缺口区域对应的位置进行规定的着色的步骤。

说明书全文

技术领域

发明涉及在以移动电话或便携式信息终端装置(PDA:Personal Digital Assistance、个人数字助理)为主的便携用电子设备的按钮开关中使 用的部件及其制造方法,尤其涉及用于利用按动操作而进行接点的开启关 闭工作的键顶(キ—トツプ)及键片(キ—シ—ト)、及其制造方法。

背景技术

作为以移动电话或便携式信息终端装置(PDA)为主的便携用电子设 备的按钮开关的部件,广泛使用键片。该键片通常是由树脂材料构成的键 顶和由橡胶、热塑性弹性体等弹性材料构成的键座(キ—ベ—ス)接 合而形成的。
近年来,随着便携用电子设备的小型化,正在寻求按钮开关的进一步 的薄型化,伴随于此,还寻求键顶、键片的薄型化。为了实现该按钮开关 的薄型化,例如,提出了具备向上方突出而形成的由树脂材料构成的基材 薄膜和在其内部形成的由树脂材料构成的芯材部的键片(例如,参照专利 文献1)的方案。
专利文献1:特开2006—108003号
在专利文献1中记载了通过将芯材部的底面形成于基材薄膜的底面的 上方侧,从而即使将用于按压开关的接点的突起部设置于芯材部的情况 下,也能够将突起部的底面配置于基材薄膜的底面的上方,由此减小基材 薄膜的底面和基板之间的间隔,从而实现按钮开关的薄型化。但是,在专 利文献1中,按动操作引起的负荷施加于芯材部,因此,在将树脂制的芯 材部的厚度减小的情况下,可能强度不足,损伤芯材部,难以实现大幅度 的薄型化。
因此,考虑通过使用具有比树脂的强的强度的金属材料,形成键顶, 从而实现按钮开关的薄型化。具体来说,例如,考虑使用金属制片,形成 多个按钮集合配置的键顶。
在这种情况下,与树脂材料不同,即使大幅度减小厚度,也具有经得 住按动操作的负荷引起的程度的强度,但金属制片的端部、或在金属制片 设置了缺口区域的情况下的端部可能与其他物体接触,导致破损。另外, 若减小金属制片的厚度,则结束按动操作后的金属片的恢复(弹性力) 不充分,实用上按钮可能不能以充分的速度返回原来的位置
另外,在便携用电子设备中,自基板的放热成为问题,但由热传导率 与树脂相比高的金属制片构成键顶的情况下,由于基板的放热,导致发生 键片上表面的温度也上升的问题。另外,即使为相同温度,手指与金属材 料直接接触的情况下,有时感到比与树脂材料等接触的情况更高的温度。
进而,仅由金属制片构成键顶的情况下,在金属制片设置装饰用缺口 区域时,例如,关于像0、6、8一样线的内侧的空间具有与外侧的空间划 分的部分的图形,需要保留用于连接缺口区域的内侧的金属部分、和外侧 的金属部分的连接部分,因此,不能制作缺口区域的内部和外部完全分离 的图形,发生装饰上的问题(参照图4的箭头左侧的图)。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题,提供能够使用金属制片,进行按钮 开关的薄型化,进而,能够防止金属制片的端部的破损,具有对按动操作 的实用上充分的恢复力,还能够应对自基板的放热,且装饰性优越的键顶 及键片。另外,提供所述键顶及键片的制造方法。
为了解决上述问题,本发明的键顶之一的实施方式是一种键顶,其使 用于便携用电子设备的按钮开关,其中,具备:大致薄板形状的金属制片; 在该金属制片的至少一面接合的由挠曲性材料构成的外层片。
另外,本发明的键片之一的实施方式是一种键片,其中,使用于具有 在所述的键顶接合了由弹性材料构成的片状键座的结构的便携用电子设 备的按钮开关。
进而,本发明的键片之一的制造方法是一种键片的制造方法,其是使 用于便携用电子设备的按钮开关的键片的制造方法,其中,包括:在金属 制片的单面接合由挠曲性材料构成的外层片的步骤;从未接合所述外层片 的面,通过蚀刻加工,在所述金属制片设置第一缺口区域的步骤;在所述 金属制片的未接合所述外层片的面接合外层片的步骤;通过冲裁加工,在 至少一方的所述外层片及所述金属制片设置第二缺口区域的步骤;使用弹 性材料,形成具有对应于所述第二缺口区域的形状的凸部的片状键座的步 骤;向所述第二缺口区域插入所述凸部,将所述键座接合于设置有所述第 二缺口区域的所述外层片的步骤。
总体说明
本发明的键顶1之一的实施方式是使用于便携用电子设备的按钮开关 的键顶,具备:大致薄板形状的金属制片、和在该金属制片的至少一面接 合的由挠曲性材料构成的外层片。
在此,“键顶”是相当于按钮开关的按钮部分的部件,“金属制片”是 成为键顶的芯材的部件。另外,“大致薄板形状”还包含完全平板状,整 体上视为平板状的范围的情况下,还包含具有某种程度的凹凸的形状的板 形状。
“外层片”接合于金属制片的至少一面,形成键顶。该外层片主要具 有:保护金属制片的功能、使键顶作为按钮具有能够实用的恢复力而向金 属制片赋予弹性力的功能、及不使来自的基板的热量向按钮的上表面传递 的功能。还有,在将外层片仅接合于金属制背面片的一面的情况下,优选 接合于操作人的手指接触的上表面侧。
另外,作为接合金属制片和外层片的方案,例如,可以使用粘接剂。 另外,也可以通过形成特殊的表面处理层来接合,另外,可以使用其他所 有的接合方法。
在本实施方式中,也可以使用集合配置多个按钮的键顶,也可以使用 按各按钮具有各个金属部件的键顶。即,在本实施方式中,使用具有挠曲 性的金属制片和外层片,因此,即使集合配置多个按钮,也能够独立地按 动操作各个按钮。另外,在按各按钮具备各个金属部件的情况下,也能够 利用与金属部件接合的外层片,保持各个按钮的位置关系,因此,能够得 到整体上一体的键顶。
还有,在键片的制造等中,为了防止在外层片的发挥按钮的功能的面 方式表面刮痕,有时也在该面贴附保护片。
作为金属制片的材料,可以使用以、不锈合金钢、 金为主的所有的金属、合金,另外也可以使用敷了锌等的镀金钢板。另 外,还包含在金属的表面涂敷了榍石等陶瓷材料的物质。
作为金属制片的厚度,可以设为0.5mm以下,从键顶的薄型化的观点 来说,优选0.2mm以下,更优选0.1mm以下。
作为该外层片的材料,只要是具有挠曲性的材料,就可以使用所有的 材料,但在考虑制造成本等的情况下,考虑使用树脂。作为使用于外层片 的树脂材料,例如,可以使用以聚酸酯(PC)系树脂、聚对苯二甲酸乙 二醇酯(PET)系树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)系树脂、尼龙系 树脂、聚丙烯(PP)系树脂、氟(PFA/PEF)系树脂、聚烯系树脂为主 的所有的树脂,也可以使用这些树脂的混合物。
作为外层片的厚度,可以设为0.1mm以下,从键顶的薄型化的观点来 说,优选75μm以下,更优选50μm以下。还有,关于金属片的两面的外 层片,可以使用两面为相同材料、相同的厚度的片,也而可以使用在各自 面为不同的材料、不同的厚度的片。
另外,作为接合金属制片和外层片的方法之一,考虑使用粘接剂。作 为使用于接合的粘接剂,使用树脂制外层片的情况下,考虑使用适合金属 和树脂的粘接的粘接剂。具体来说,例如,考虑使用以环系粘接剂、丙 烯酸系粘接剂、聚酯系粘接剂、氰基丙烯酸酯系粘接剂为主的各种粘接剂。
在本实施方式中,金属制片的至少一面被外层片覆盖,因此,即使薄 型化金属制片,也能够防止金属制片的损伤。另外,接合的外层片的弹性 力也施加于金属制片,因此,即使薄型化金属制片,也能够作为键顶4整 体,确保实用上充分的弹性力。
另外,在便携用电子设备中,基板中的放热成为问题,但在本发明的 键顶中,例如,树脂材料使用于外层片的情况下,难以将基板的放热向键 顶的上表面传递,另外,在上表面侧具备外层片的情况下,手指不会直接 与金属接触,因此,在体感温度方面也能够抑制基板中的放热的影响。
在本发明的键顶的其他的实施方式中,具有在所述金属制片的两面接 合所述外层片的夹层结构。
在本实施方式中,具有金属制片夹在外层片的夹层结构,因此,能够 更可靠地防止金属制片的损伤。另外,两侧的外层片的弹性力也施加于金 属制片的弹性力,因此能够得到更大的弹性力。另外,通过金属制片的两 侧的外层片,更难以将基板的放热向键顶上表面传递,从而,能够更有效 地抑制自基板的放热的影响。
在此,在金属制片的两面接合外层片而形成的键顶的厚度可以设为 0.7mm以下,优选设为0.35mm以下,更优选设为0.2mm以下。
本发明的键顶的其他实施方式中,所述金属制片形成有规定的凹凸形 状。
在本实施方式中,能够设置各种凹凸形状,例如,考虑根据各个按钮 的形状,设置凹凸形状,或设置用于增加键顶的强度的凹凸形状,或作为 装饰用设置凹凸形状。作为形成凹凸形状的方法,例如,可以通过冲压加 工来形成。还有,本实施方式的凹凸形状是作为键顶整体,包含在大致薄 板形状的范围的程度,是适合键顶的薄型化的凹凸形状。
本发明的键顶的其他实施方式中,在所述金属制片设置有装饰用及/ 或按钮可动用缺口区域。
在此,“装饰用缺口区域”例如包括示出设置于按钮的数字或文字的 缺口区域、或表示其他符号、图形、花纹等的缺口区域,通过使光(背光 灯光)透过该缺口区域,能够使由缺口区域成形的数字、文字、符号、图 形、花纹等鲜明地浮起。还有,为了使光经由缺口区域透过,需要在外层 片使用透明材料或使光透过的材料。
另外,“按钮可动用缺口区域”是指关于各个按钮,在其周围或周围 的一部分设置的缺口区域。本发明的键顶具有挠曲性,因此,即使不设置 按钮可动用缺口区域,也能够使各个按钮活动,但通过设置按钮可动用缺 口区域,能够提高各个按钮的可动性,能够提高按钮的操作感。
作为设置这些缺口区域的方法,可以使用以蚀刻加工、冲压加工(冲 裁加工)、机械加工为主的各种加工方法,但装饰用缺口区域的形状负载, 因此,比冲压加工更优选考虑蚀刻加工。另外,关于按钮可动用缺口区域, 利用冲压加工形成的情况下,认为成本上有利,在与装饰用缺口区域一同 通过蚀刻加工形成的情况下,认为在制造工序的简单化方面有利。
还有,在本实施方式中,包括仅在金属制片设置缺口区域,在外层片 未设置缺口区域的情况,也包括在金属制片、一方的外层片设置有缺口区 域的情况,也包括在金属制片、两方的外层片设置缺口区域的情况。
在本发明的键顶的其他实施方式中,在所述金属制片的所述缺口区域 中,在所述缺口区域的内侧存在的内侧金属部分和在所述缺口区域的外侧 存在的外侧金属部分被所述缺口区域分离,所述内侧金属部分和所述外侧 金属部分之间的位置关系被接合的所述外层片保持。
在本实施方式中,外层片接合于金属制片的两面,因此,即使缺口区 域的内侧的内侧金属部和缺口区域的外侧外侧金属部分完全分离,也能够 利用表面具备粘接材料的外层片,保持其位置关系。从而,在装饰用缺口 区域的情况下,不需要设置损伤装饰性的连接部分,能够设置装饰性优越 的缺口区域。另外,在按钮可动用缺口区域的情况下,没有成为可动阻力 的连接部分,因此,能够进一步提高按钮的可动性。
还有,如后所述,在键顶连接了键座的键片中,即使缺口区域的内侧 的内侧金属部和缺口区域的外侧的外侧金属部分完全分离,也能够利用键 座保持其位置关系。
在本发明的键顶的其他实施方式中,在至少一方的所述外层片的与所 述缺口区域对应的位置实施有规定的着色。
在本实施方式中,例如通过在金属制片的下表面侧接合的外层片的与 装饰用缺口区域对应的位置实施规定的着色,在光透过的情况下,能够使 通过缺口区域制作形状的图形发出规定的颜色而浮起。在这种情况下,从 通过装饰用缺口区域制作形状的图形可见的着色部分不能从键顶上表面 侧看见,因此,不需要根据图形来着色。另外,在外层片预先着色后,接 合于金属制片的情况下,也能够将着色部分容易地对位。
还有,本实施方式还包括在金属制片的上表面侧接合的外层片实施规 定的形状的着色的情况。另外,关于外层片的着色面,也可以对外层片的 外侧的面(不与金属制片接触的面)实施着色,也可以对与金属制片接触 的一侧的面实施着色。
在本发明的便携用电子设备的按钮开关中使用的键片之一的实施方 式中,具有在上述键顶接合了由弹性材料构成的片状键座的结构。
在此,“键座”是指与键顶接合,构成键片的部件,通常,在下表面 设置有按压突起,具有经由该按压突起,按压在基板上设置的盘状接点的 功能。另外,为了得到柔软的按钮的操作感觉,作为键座的材料,通常使 用弹性材料。
作为该弹性材料,例如,考虑使用硅酮橡胶或热塑性弹性体。在此, 热塑性弹性体具有不需要硫化的特征,具体来说,可以例示聚苯乙烯系弹 性体、聚烯烃系弹性体、聚酯系弹性体、聚酯系弹性体、聚酰胺系弹性 体。
作为该键座的厚度,考虑将包含按压突起的厚度设为0.8mm以下,从 键片的薄型化的观点来说,优选0.5mm以下,更优选0.3mm以下。
还有,在本实施方式中,仅在金属制片的一面接合了外层片的键顶中, 例如,还包括在金属制片的面接合键顶的情况,在金属制片的两面接合了 外层片的键顶中,还包括在外层片的量接合键顶的情况。
另外,作为接合键座和键顶的方法,例如,考虑使用粘接剂,接合键 座和树脂制外层片的情况下,作为接合所使用的粘接剂,考虑使用适合橡 胶或热塑性弹性体和树脂的粘接的粘接剂。具体来说,例如,可以考虑使 用以氯丁二烯橡胶系粘接剂、NBR系粘接剂、天然橡胶系粘接剂、聚氨酯 系粘接剂、热熔系粘接剂、氰基丙烯酸系粘接剂、聚酯系粘接剂、聚烯烃 系粘接材料为主的各种粘接剂。
在接合键座和金属制片的情况下,例如,可以使用适合橡胶或热塑性 弹性体和金属粘接的所有的粘接材料。另外,通过不使用粘接剂,在橡胶 键座和键顶之间形成特殊的表面处理层,也能够接合,可以使用其他所有 的接合方法。
另外,作为将完成的键片接合于基板等的方法,例如,也可以使用两 面成为粘接面的粘接片,也可以使用粘接剂等,也可以使用机械接合方法, 也可以使用其他所有的接合方法。
在本实施方式中,通过在金属制片接合了由挠曲性材料构成的外层片 的键顶,能够得到具有咔哒感的操作感觉,进而,施加键座的弹性力,因 此,能够提供与喀嚓感的同时具有柔软的按钮的操作感的键片。
本发明的键片的其他实施方式是一种键片,其使用于便携用电子设备 的按钮开关,其中,具备:键顶,其具有夹层结构,该夹层结构具备大致 薄板形状的金属制片和在该金属制片的两面接合的由挠曲性材料构成的 外层片;由弹性材料构成键座,其接合在该键顶的一面,在至少一方的所 述外层片及所述金属制片设置有按钮可动用缺口区域,在该缺口区域插入 在所述键座设置的凸部。
在本实施方式中,设置有按钮可动用缺口区域,因此,能够提高按钮 的可动性,进而施加键座的弹性力,因此,能够提供与喀嚓感的同时具有 柔软的按钮的操作感的键片。
在本实施方式中,通过金属制片被外层片夹着的键顶的夹层结构,能 够保护金属制片,而且,能够利用插入缺口区域的键座的凸部,保护金属 制片。另外,仅在下表面侧设置有缺口区域的情况下,上表面被未设置有 缺口区域的上表面侧的外层片覆盖,因此,能够更有效地保护金属制片。
本发明的键片的制造方法之一的实施方式一种键片的制造方法,其是 使用于便携用电子设备的按钮开关的键片的制造方法,其中,包括:在金 属制片的单面接合由挠曲性材料构成的外层片的步骤;从未接合所述外层 片的面,通过蚀刻加工,在所述金属制片设置第一缺口区域的步骤;在所 述金属制片的未接合所述外层片的面接合外层片的步骤;通过冲裁加工, 在至少一方的所述外层片及所述金属制片设置第二缺口区域的步骤;使用 弹性材料,形成具有对应于所述第二缺口区域的形状的凸部的片状键座的 步骤;向所述第二缺口区域插入所述凸部,将所述键座接合于设置有所述 第二缺口区域的所述外层片的步骤。
在本实施方式中,通过以适当的顺序进行金属制片、外层片、键座的 接合,根据缺口区域的用途或大小,以适当的步骤进行蚀刻加工或冲裁加 工,能够以低的制造成本效率良好地制造上述键片。
还有,在键片的制造中,为了防止在外层片的发挥按钮的功能的面发 生表面刮痕,也可以添加在该面贴附保护片的工序。进而,在完成键片后, 也可以添加剥离该保护片的工序。
本发明的键片的制造方法的其他实施方式中,还包括:在向所述金属 制片的接合前或后,在所述外层片的与所述第一及/或第二缺口区域对应的 位置进行规定的着色的步骤。
在本实施方式中,能够以低制造成本效率良好地进行着色。
如上所述,在本发明的键顶中,金属制片被外层片覆盖,因此,即使 薄型化金属制片,也能够防止金属制片的损伤。进而,在本发明的键顶中, 具有金属制片被外层片夹着的夹层结构的情况下,能够更有效地防止金属 制片的损伤。
另外,在本发明的键顶中,接合的外层片的弹性力也加在金属制片的 弹性力,因此,即使薄型化金属制片,作为键顶整体也能够得到实用上充 分的弹性力。
另外,在本发明的键顶中,难以将自基板的放热向键顶的上表面传递, 在体感温度方面也能够抑制自基板的放热的影响。
另外,在本发明的键顶中,能够分离缺口区域的内侧的金属部分、和 外侧的金属部分,因此,能够提高装饰性,能够提高按钮的操作性。
进而,在本发明的键片中,能够利用插入缺口区域的键座的凸部,保 护金属制片。
在本发明的键片的制造方法中,通过以适当的顺序进行金属制片、外 层片、键座的接合,根据缺口区域的用途或大小,以适当的步骤进行蚀刻 加工或冲裁加工,能够以低的制造成本效率良好地制造上述键片。
附图说明
图1是表示使用了本发明的键顶、键片的按钮开关的概略的结构的剖 面图,表示在键顶不具有缺口区域的类型的实施方式。
图2是表示使用了本发明的键顶、键片的按钮开关的概略的结构的剖 面图,表示在键顶具有缺口区域的类型的实施方式。
图3是表示本发明的键片的其他实施方式的分解立体图。
图4是将本发明的装饰用缺口区域与以往的装饰用缺口区域进行比较 而表示的图。
图5是表示本发明的键顶的其他实施方式的分解立体图。
图6是表示本发明的键顶、键片的制造方法的实施方式的图。
图中,2—键片;4—键顶;6—金属制片;6a、b—金属部件;6c—开 口部;8a—外层片;8b—外层片;10—键座;10a—按压突起;10b—凸部; 12—盘状接点;14—基板;16—缺口区域;18—缺口区域(装饰用);20 —粘接片;30—凹凸形状;32—凸形状;34—着色部分;40a—缺口区域 的内侧的金属部分;40b—缺口区域的外侧的金属部分;60—金属制片; 60a、b、c—金属部件;

具体实施方式

以下,使用附图的同时,详细说明本发明的键顶及键片的实施方式、 及其制造方法的实施方式。
(本发明的键顶及键片的实施方式的说明)
首先,使用图1及图2,说明本发明的键顶及具备该键顶的键片的实 施方式。图1及图2是表示使用了本发明的键顶及键片的按钮开关的概略 的结构的剖面图。在本实施方式中,示出了使用于移动电话的按钮开关的 情况。
在此,图1中示出了在键顶不具有缺口区域的类型的实施方式,图2 中示出了在键顶具有缺口区域的类型的实施方式。
<图1所示的实施方式的说明>
首先,使用图1,说明在键顶不具有缺口区域的类型的实施方式。在 本实施方式中,在大致薄板形状的金属制片6的两面接合由挠曲性材料构 成的外层片8a、8b而形成键顶4,在该键顶4的下侧的外层片8b接合由 弹性材料构成的片状的键座10,从而构成键片2。还有,仅在金属制片6 的上表面接合外层片8a而形成键顶4,在该键顶4的金属制片6的下表面 接合键座10,构成键片2也可。
在该键片2中,在键座10的下表面设置有用于按压设置于基板14的 盘状接点12的按压突起10a。通过该结构,从上部对键顶4进行按动操作, 由此能够进行盘状接点12的开启关闭工作。具体来说,操作人通过按压 与键顶4的规定的按钮相当的区域,所述区域的键顶4及键座10向下方 挠曲,经由按压突起10a,按动盘状接点12。由此,能够打开按钮开关。 另外,若操作人中止按动操作,则通过键顶4及与其接合的键座10的弹 性力,挠曲的区域迅速返回原来的位置,解除盘状接点12的按压,从而 能够使按钮开关恢复为关闭的状态。
如上所述,通过由金属制片6及外层片8a、8b构成的键顶4,能够实 现具有咔哒感的按钮操作,进而,通过施加键座10的弹性力,能够施加 柔软的操作感觉。在规定金属制片6、外层片8a、8b及键座10的规格时, 优选根据按钮开关的使用用途、使用人的喜好等,确定规格,以得到最佳 操作感觉。
还有,在键片2的制造中等,为了防止在外层片8a的发挥按钮的功能 的面上发生表面刮痕,有时还对该面贴附保护片。
<金属制片6的说明>
在此,作为金属制片6的材料,可以使用以铝、不锈钢、合金钢、钛、 铜、银、金为主的所有的金属、合金,另外也可以使用镀敷了锌等的镀金 钢板。另外,还包含在金属的表面涂敷了榍石等陶瓷材料的物质。
作为这些金属制片6的通常的制造方法,例如,也可以通过铸造来制 造,也可以在铸造后进行轧制锻造来制造。但是,需要经得住按动操作 引起的挠曲或负荷的弹性或强度,因此,基于真空蒸镀、溅射法、离子喷 镀法等的金属层的形成方法不太适合。
作为金属制片6的厚度,可以设为0.5mm以下,从键顶4的薄型化的 观点来说,优选0.2mm以下,更优选0.1mm以下。金属制片6的厚度应 根据使用的材料的强度、使用用途及接合的外层片8a、8b的规格,设定 最佳厚度。从强度性观点来说,也可以使用微米级别的金属制片6。
另外,也考虑金属制片6的大致薄板形状为完全平板状,也可通过挤 压加工等,设置少量凹凸部。但是,从键顶4的薄型化的观点来说,凹凸 部的形成也应限于包含在大致薄板形状的范围,不太适合设置基于深拉等 的大的凹凸部。
另外,作为金属制片6的表面性质,例如,可以实施镜面加工或发纹 加工,另外,可以根据使用用途,使用最佳的精加工加工。
<外层片8a、8b的说明>
在本实施方式中,示出了具有由外层片8a、8b夹着金属制片6的夹层 结构的键顶4,但在外层片8a、8b主要具有保护金属制片6的功能、使键 顶4作为按钮具有能够实用的弹性力而向金属制片6赋予弹性力的功能、 及不使来自基板的热量向按钮的上表面传递的功能。
作为该外层片8a、8b的材料,只要是具有挠曲性的材料,就可以使用 所有的材料,但在考虑制造成本等的情况下,考虑使用树脂。作为使用于 外层片8a、8b的树脂材料,例如,可以使用以聚碳酸酯(PC)系树脂、 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)系树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 系树脂、尼龙系树脂、聚丙烯(PP)系树脂、氟(PFA/PEF)系树脂、聚 烯烃系树脂为主的所有的树脂,也可以使用这些树脂的混合物。
另外,作为制造外层片8a、8b的方法,例如,考虑将加热的树脂材料 投入挤出机来制造树脂制的片的方法。还有,具有辅助金属制片6的强度 的作用以使键顶4经得住按动操作引起的挠曲或负荷,因此,不太适合基 于蒸镀等的涂敷层的形成方法。
作为外层片8a、8b的厚度,可以设为0.1mm以下,从键顶4的薄型 化的观点来说,优选75μm以下,更优选50μm以下。外层片8a、8b的厚 度应综合考虑键顶4的薄型化的要求、保护金属制片6的功能、向金属制 片6赋予弹性力的功能、不使自基板的热量向按钮传递的功能等而设定最 佳厚度。
另外,在接合的金属制片6设置有凹凸部的情况下,在外层片8a、8b 也设置同样的凹凸部。作为外层片8a、8b,设为从外部可看见金属制片6 的表面,另外,使光(背光灯光)经由缺口区域透过,因此,通常优选考 虑使用透明材料或使光透过的材料,但也可以根据用途,使用不透过光或 难以透过光的材料。另外,作为外层片8a、8b的颜色,可以使用期望的 颜色,另外,也可以仅对光透过的区域进行着色。还有,外层片8a及外 层片8b也可以使用相同的材质、相同的厚度的片,也可以使用不同的材 质、不同的厚度的片。
如上所述,在金属制片6的两面接合外层片8a、8b而形成的键顶4 的厚度可以设为0.7mm以下,优选设为0.35mm以下,更优选设为0.2mm 以下。
<金属制片6和外层片8a、8b的接合的说明>
其次,作为接合金属制片6和外层片8a、8b的方法之一,考虑使用粘 接剂。作为使用于接合的粘接剂,例如,外层片8a、8b由树脂构成的情 况下,考虑使用适合金属和树脂的粘接的粘接剂。具体来说,例如,考虑 使用以环氧系粘接剂、丙烯酸系粘接剂、聚酯系粘接剂、氰基丙烯酸酯系 粘接剂为主的各种粘接剂。
另外,也可以不使用粘接剂,在金属制片6和外层片8a、8b之间形成 特殊的表面处理层而进行接合,另外,可以使用金属和树脂的所有的接合 方法。例如,也可以在金属制片6的表面镀敷与树脂发生化学反应的层, 然后,使涂敷的层与外层片8a、8b发生化学反应,从而接合。
<键座10的说明>
其次,说明接合于键顶4,构成键片2的键座10。在键座10的下表 面设置有按压突起10a,且键座10通常由弹性材料构成,以能够经由该按 压突起10a按压设置于基板14的盘状接点12,并能够得到柔软的按钮的 操作感觉。
作为该弹性材料,例如,考虑使用硅酮橡胶或热塑性弹性体。在此, 热塑性弹性体具有不需要硫化的特征,具体来说,可以例示聚苯乙烯系弹 性体、聚烯烃系弹性体、聚酯系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酰胺系弹性 体。
键座10的结构如图1所示,在下表面设置有用于按压在基板14设置 的盘状接点12的按压突起10a。通过该按压突起10a,将对键顶4进行按 动操作而发生的负荷向盘状接点12传递,从而能够进行盘状接点12的开 启关闭工作。
作为该键座10的厚度,考虑将包含按压突起10a的厚度设为0.8mm 以下,从键片2的薄型化的观点来说,优选0.5mm以下,更优选0.3mm 以下。关于键座10的厚度、材质、硬度等,优选确定为能够提供期望的 按钮的操作感觉。
<键座10和键顶4(外层片8b)的接合的说明>
在此,作为接合键座10和键顶4(外层片8b)的方法,例如,考虑 使用粘接剂。作为外层片的材料使用树脂的情况下,作为使用于接合的粘 接剂,考虑使用适合橡胶或热塑性弹性体与树脂的粘接的粘接剂。具体来 说,例如,可以考虑使用以氯丁二烯橡胶系粘接剂、NBR系粘接剂、天然 橡胶系粘接剂、聚氨酯系粘接剂、热熔系粘接剂、氰基丙烯酸系粘接剂、 聚酯系粘接剂、聚烯烃系粘接材料为主的各种粘接剂。
另外,也可以不使用粘接剂,在键座10和键顶4(外层片8b)之间 形成特殊的表面处理层而接合,另外,可以使用橡胶和树脂的所有的接合 方法。
如上所述,在由金属制片6的两面接合外层片8a、8b而形成的键顶4 和键座10构成的键片2中,从键顶4的上表面至键座10的按压突起10a 的下表面的总厚度可以设为1.5mm以下,优选设为0.85mm以下,更优选 0.5mm以下。
<图2所示的实施方式的说明>
其次,使用图2,说明在键片具有缺口区域的类型的实施方式。在图 2(a)所示的实施方式中,在金属制片6及下表面侧外层片8b设置有缺 口区域16,在图2(b)所示的实施方式中,在金属制片6及两面的外层 片8a、8b设置有缺口区域16。这些缺口区域16设置于按钮的全周或周围 的一部分,能够提高按钮的可动性。还有,在缺口区域16设置于按钮的 全周的情况下,能够利用外层片8a及/或键座10,保持各按钮的位置关系。 另外,在该缺口区域16插入有在键座10设置的凸部10b。还有,除了该 缺口区域16及凸部10b的部分之外,构成键片2的金属制片6、外层片 8a、8b及键座10的材质、规格、尺寸等与图1所示的实施方式相同。
在本实施方式中,利用缺口区域16提高按钮的可动性,同时,键顶4 具有金属制片6被外层片8a、8b夹着的夹层结构,因此,能够防止金属 制片6的缺口区域16中的端部的损伤。进而,在图2(a)所示的实施方 式中,利用插入缺口区域16的键座10的凸部10b,能够保护金属制片6, 能够防止缺口区域16中的端部的损伤。另外,在图2(a)的实施方式中, 金属制片6的缺口区域16中的端部被外层片8a覆盖,因此,能够更有效 地防止损伤。
另一方面,在图2(b)所示的实施方式中,在金属制片6、外层片8a、 8b全部设置有缺口区域16,因此能够进一步提高按钮的按动性。另外, 键座10的凸部10b插入到缺口区域16的外层片8a的上表面,因此,能 够保护金属制片6,防止缺口区域16中的端部的损伤。
如上所述,在图1及图2所示的键顶4中,具有金属制片6被外层片 8a、8b夹着的夹层结构,因此,即使薄型化金属制片6,也能够防止金属 制片6的端部的损伤。另外,接合的外层片8a、8b的弹性力也施加于金 属制片6,因此,即使薄型化金属制片6,也能够作为键顶4整体确保实 用上充分的弹性力。另外,在便携用电子设备中,基板中的放热成为问题, 但外层片8a、8b使用树脂材料的情况下,难以将基板的放热向键顶4的 上表面传递,另外,手指不会直接与金属接触,因此,在体感温度方面也 能够抑制基板中的放热的影响。
另外,在图1及图2所示的键片2中,提高按钮的可动性,因此,即 使设置有缺口区域16的情况下,也能够利用插入缺口区域16的键座10 的凸部10b,保护缺口区域16中的端部。尤其,上表面被外层片8a覆盖 的情况下(参照图2(a)),能够更有效地保护缺口区域16中的端部。
<图3所示的实施方式的说明>
其次,使用图3,说明本发明的键片的其他实施方式。图3是表示贴 于移动电话的操作面,发挥按钮开关的功能的键片2的分解立体图。图3 是表示完成的键片2的各部件的分解立体图,在各部件设置有最终的凹凸 形状或缺口区域。另外,各部件的材质、厚度、其他规格等与上述实施方 式相同。
在金属制片6的上表面接合外层片8a,在金属制片6的下表面接合外 层片8b,形成键顶4。进而,在键顶4的外层片8b的下表面接合键座10, 形成键片6。在键座10的下表面设置有用于按动在基板设置的盘状接点的 突起部(未图示)。
另外,在金属制片6设置有大致圆形的开口部6c,在该开口部6c配 置按钮用的金属部件6a和金属部件6b。这些金属部件6a、6b通过在表面 具备粘接材料的外层片8a、8b而保持相对于金属制片6的位置。
另外,在本实施方式中,在键座10的下表面贴附有用于将键片2接 合于移动电话的基板的粘接片20。还有,在粘接片20的下表面安装有罩 片,在将键片2接合于移动电话的基板时,剥离罩片,使粘接面露出后进 行贴附。还有,该粘接片20不是必须的,为了将键片2接合于基板等, 可以使用其他所有的接合机构。
在本实施方式的键顶4中,接合金属制片6及外层片8a、8b而一体化 后,通过冲压加工,进行外形的冲裁、按钮可动用缺口区域16的冲裁、 凹凸形状30的形成。凹凸形状的形成如下,例如在金属制片6中,关于 与表示0~9的数字或其他符号的按钮对应的区域,形成中央部分膨胀的 凹凸形状30,将相同的凹凸形状30还形成于外层片8a、8b。另外,在键 座10预先形成有与该凹凸形状30对应的凸形状32。
另外,各按钮的区域的周围的一部分设置有用于提高按钮的可动性的 按钮可动用的缺口区域16,同样的缺口区域16也设置于外层片8a、8b。
另外,在各按钮示出的数字或符号等通过在金属制片6设置的装饰用 缺口区域18来成形,能够使光(背光灯光)透过,使数值或符号等浮出。 还有,装饰用缺口区域18通过蚀刻加工来形成,仅设置于金属制片6。关 于该装饰用缺口区域18的详细的说明如下所述。
另外,在本实施方式中,在接合于金属制片6的下表面侧的外层片8b 中,在与装饰用缺口区域18对应的位置实施有红、蓝、绿等规定的着色 34。从而,若光(背光灯光)透过,则通过装饰用缺口区域18形成的数 字或符号发出规定的颜色,并浮起。在这种情况下,从通过装饰用缺口区 域18成形的数字或符号突出的着色部分不能从键顶上表面侧看见,因此, 不需要根据数字或符号等的形状来着色。另外,在外层片8b预先着色后, 接合于金属制片6的情况下,也能够将着色部分34容易地对位。
还有,在接合于金属制片6的上表面侧的外层片8a也可以使用彩色颜 料等,直接描绘数字或符号等。另外,关于外层片8a、8b的着色面,也 可以对不与金属制片6接触的外侧的面实施着色,也可以对与金属制片6 接触的一侧的面实施着色。
<装饰用缺口区域的说明>
在本发明中,具有金属制片6被外层片8a、8b夹住的夹层结构,因此, 能够设置装饰性更高的装饰用缺口区域18。使用图4所示的实施例,说明 该情况。
在图4中,作为空间被线的内侧和外侧划分的图形的一例,示出了0、 6、8之类的数字、#之类的符号、D、Q之类的字母。在此,在图4的箭 头左侧示出使用仅由金属制片构成的键顶来表示这样的图形的情况下的 实施例。在这种情况下,在金属制片6设置装饰用缺口区域18来表示这 样的图形的情况下,为了支撑缺口区域18的内侧的金属部分40a,需要在 缺口区域18的一部分设置连接缺口区域18的内侧的金属部分40a和缺口 区域18的外侧的金属部分40b的连接部分42,因此,不能通过线来表现 内部和外部完全分离的图形。
另一方面,在本发明的键顶4中,在金属制片6的两面接合外层片8a、 8b,因此,如图4的箭头右侧的图所示,即使缺口区域18的内侧的金属 部分40a和缺口区域18的外侧的金属部分40b完全分离,也能够利用在 表面具备粘接材料的外层片8a、8b来保持其位置关系。从而,能够设置 不存在损伤装饰性的连接部分42的、装饰性优越的缺口区域18。
还有,仅通过外层片8a、8b中一方的外层片,也能够保持内侧的金属 部分40和外侧的金属部分40b的位置关系,但金属部分40a、40b露出的 面和其他物体接触的情况下,金属部分40a等还可能从外层片剥落,因此, 优选利用外层片8a及外层片8b从两侧保持金属部分40a、40b。
<图5所示的实施方式的说明>
其次,使用图5,说明在各按钮的全周上设置缺口区域,对应于各按 钮的金属部件独立的键顶的实施方式。图5是表示键顶4的分解立体图。
在图5中,利用按各按钮独立的金属部件60a、60c及其他金属部件 60b来构成金属制片60,各金属部件60a、b、c贴附于外层片8a,保持各 自的位置关系。通过向其接合另一方的外层片8b,构成具有金属制片60 被外层片8a、8b夹住的夹层结构的键顶4。通过在该键顶4的外层片8b 的下表面接合键座来形成键片。还有,也可以根据按钮的形状,在外层片 8b设置缺口区域。
形成的键片例如可以具有图2或图3所示的剖面形状。在图2所示的 键片的情况下,各金属部件60a、b、c的位置关系被外层片8a及键座10 保持,在图3所示的键片的情况下,各金属部件60a、b、c的位置关系被 键座10保持。另外,也可以配置为可在各金属部件60a、b、c之间插入 键座10的凸部10b,在这种情况下,利用凸部10b能够防止各金属部件 60a、b、c的损伤。
另外,也可以不接合外层片8b,形成向各金属部件60a、b、c直接接 合了键座的键片。通过使用与如上所述的各按钮对应的金属部件独立的键 顶,能够进一步提高各按钮的操作性。
(本发明的键顶及键片的制造方法之一的实施方式的说明)
其次,使用图6,说明本发明的键顶及键片的制造方法之一的实施方 式。在本实施方式中,示出制造与图4所示的实施方式相同的结构的键顶、 键片的情况。
首先,如图6(a)所示,准备具有规定的材质、厚度的金属制片,如 图6(b)所示,根据需要,在金属制片的表面实施发纹加工或镜面加工等 表面加工。通常,为了起到外观效果,将实施有该表面加工的面配置于键 顶的上表面侧。
其次,如图6(c)所示,使用粘接剂,在金属制片的单面接合树脂制 外层片。在使用了发纹加工或镜面加工等表面加工的情况下,在实施了该 表面加工的面贴附外层片。还有,也可以使用预先在金属片上接合了外层 片的市售的片。
其次,如图6(d)所示,通过蚀刻加工,溶解金属制片的未实施掩模 的区域,设置具有规定的形状的装饰用缺口区域。在这种情况下,通过使 用金属制片溶解,但树脂制外层片不溶解的蚀刻液,能够仅在金属制片设 置缺口区域。
还有,装饰用缺口区域的形状复杂,因此,优选考虑通过蚀刻加工来 形成。另外,如后所述,关于按钮可动用缺口区域,从成本来说认为通过 冲压加工来形成是有利的,但也可以与装饰用缺口区域一同通过蚀刻加工 来形成,在这种情况下,能够简单化制造工序。
其次,如图6(e)所示,关于接合于金属制片的相反面(未接合外层 片的面)的树脂制外层片,对与装饰用缺口区域对应的位置实施规定的着 色。还有,如图6(f)所示,使用粘接剂,在金属制片的相反面(未接合 外层片的面)接合实施了着色的树脂制外层片。还有,在本实施方式中, 在外层片实施着色后,接合于金属制片,但也可以将外层片接合于金属制 片后,进行着色。另外,关于外层片的着色面,也可以对外装片的外侧的 面(不与金属制片接触的面)实施着色,也可以对与金属制片接触的一侧 的面实施着色。
其次,如图6(g)所示,在金属制片的两面接合外层片而一体化的状 态下,通过冲压加工,同时进行键顶的外形的冲裁、用于提高按钮的可动 性的按钮可动用缺口区域的冲裁及利用拉深加工的规定的凹凸形状的形 成,从而制造键顶。如上所述,在本实施方式中,在金属制片和两面的外 层片设置按钮可动用缺口区域。该按钮可动用缺口区域如上所述,也可以 与装饰用缺口区域一同通过蚀刻加工来形成。在这种情况下,可以制造在 金属制片具有缺口区域,但在外层片不具有缺口区域的结构的键顶。
另外,与上述工序不同地,也可以为接合金属制片和外层片之前,在 金属制片设置规定的缺口区域,然后,将外层片接合于金属制片的工序。 在这种情况下,也可以制造在金属制片具有缺口区域,但在外层片不具有 缺口区域的结构的键顶。
通过如上所述的工序形成键顶后,如图6(h)所示,使用粘接材料, 在该键顶的下表面侧接合由弹性材料构成的键座,完成键片。还有,通过 在移动电话的基板安装完成的键片,能够发挥移动电话的按钮开关的功 能。
还有,在制造中,为了防止在外层片的发挥按钮的功能的面发生表面 刮痕,也可以添加在该面贴附保护片的工序。进而,也可以在完成键片后, 添加剥离该保护片的工序。
(本发明的按钮开关用部件及其制造方法及其他实施方式的说明)
本发明的按钮开关用部件及其制造方法不限于上述实施方式,其他各 种实施方式也包含在本发明中。
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