DE112017006494T5 - Drucktastenschalterelement - Google Patents

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DE112017006494T5
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contact
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push
switch element
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Masayuki Ito
Toshihiro Motoki
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Drucktastenschalterelement zu erreichen, das bei kleiner Größe eine hohe Last aufnehmen kann und ein langzeitstabiles Schalten mit hohem Klickgefühl realisiert.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drucktastenschalterelement 1, aufweisend: einen beweglichen Kontakt 10 und eine Betätigungstaste 30, die gegenüber der hervorstehenden Seite davon angeordnet sind und mit dieser in Kontakt stehen oder davon beabstandet sind. Der bewegliche Kontakt 10 umfasst: einen oberen Kontaktabschnitt 11, der an einer Stelle direkt unter einem Tastenkörper 31 angeordnet ist; einen äußeren festen Abschnitt 14, der in dem oberen Kontaktabschnitt 11 oder weiter außen davon in radialer Richtung vorgesehen ist und in radialer Richtung weiter außen als der Tastenkörper 31 befestigt ist; und einen kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitt 16, der in der radialen Richtung des beweglichen Kontakts 10 weiter nach außen gerichtet ist als der obere Kontaktabschnitt 11, und der so angeordnet ist, dass er in einem kontaktlosen Zustand einem anderen Kontakt 22 zugewandt ist, so dass er einen anderen Kontakt 22 kontaktieren kann, der auf einer Außenseite in der radialen Richtung des beweglichen Kontakts 10 angeordnet ist und vom oberen Kontaktabschnitt 11 kontaktiert wird, wenn er durch den Tastenkörper 31 gedrückt wird. Der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 weist einen unteren Abschnitt 17 auf, der einen Linienkontakt oder einen Oberflächenkontakt mit einem anderen Kontakt 22 herstellen kann.

Description

  • Querverweis
  • Diese Anmeldung beansprucht Priorität auf der Grundlage der am 22. Dezember 2016 in Japan eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-248919 , deren Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Die in den in dieser Anmeldung zitierten Patente, Patentanmeldungen und in der Literatur beschriebenen Inhalte sind ebenfalls durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drucktastenschalterelement.
  • Stand der Technik
  • Herkömmlich ist ein Drucktastenschalterelement zum Einschalten durch Verformung einer Metallkuppel durch Drücken ihres mittleren oberen Abschnitts von außerhalb der Metallkuppel bekannt (siehe z.B. Patentliteratur 1). Darüber hinaus ist mit den jüngsten Fortschritten bei der Größenreduzierung von Tasten und der Verkleinerung der Intervalle zwischen den Tasten im Einklang mit der Größenreduzierung von Geräten, die die Drucktastenschalterelemente beinhalten, die Nachfrage nach einer hochgenauen Ausrichtung zwischen jeder der Tasten und der Metallkuppel gestiegen. Tritt eine Fehlausrichtung zwischen einer Druckposition der Taste und dem mittleren oberen Teil der Metallkuppel auf, kann kein günstiges Klickgefühl erzielt werden. Um solche Probleme zu lösen, wurde ein Drucktastenschalterelement entwickelt, bei dem der mittlere obere Teil der Metallkuppel unmittelbar unter der Taste verklebt ist (siehe z.B. Patentliteratur 2). Wenn die Metallkuppel unmittelbar unter der Taste angeschlossen ist, sind die Positionen der Taste und der Metallkuppel fixiert, und der mittlere obere Teil der Metallkuppel kann jederzeit gedrückt werden. So kann ein Vorzug des günstigen Klickgefühls realisiert werden.
  • Insbesondere kann ein zweistufiger Schalter realisiert werden (siehe z.B. Patentliteratur 3), bei dem auf einer Leiterplattenseite ein erster fester Kontakt, der mit der Mitte der Metallkuppel in Kontakt kommen kann, und ein zweiter fester Kontakt, der mit einem Außenumfang der Metallkuppel in Kontakt kommen kann, ausgebildet sind, und wenn die Metallkuppel mit der Taste in einem schwimmenden Zustand der Leiterplatte verbunden ist, wird der zweite feste Kontakt mit dem äußeren Umfang der Metallkuppel durch Niederdrücken der Metallkuppel von der Taste in Kontakt gebracht und der Schalter eingeschaltet, und dann wird der mittlere Teil der Metallkuppel und der erste feste Kontakt in Kontakt gebracht und der Schalter ist eingeschaltet.
  • Zitatliste
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: Japanische Patent-Offenlegung Nr. 10-188728
    • Patentliteratur 2: Japanische Patent-Offenlegung Nr. 2007-52962
    • Patentliteratur 3: Internationale Veröffentlichung Nr. WO2012/153587
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Das oben beschriebene, konventionell bekannte Drucktastenschalterelement hat jedoch folgende Probleme. Das in der Patentliteratur 1 offenbarte Drucktastenschalterelement hat das Problem, dass eine hohe Last nicht einfach zu handhaben ist. Eine Dicke, ein Durchmesser oder eine Krümmung eines Blechs der Metallkuppel muss erhöht werden, um einen Hochlastschalter durch einen Metallkuppel-Einzelkörper zu realisieren. Dadurch wird die Haltbarkeit gegen wiederholte Verformung verringert und eine Größe des Schalters erhöht. Wenn ein Gummischalter über der Metallkuppel im in der Patentliteratur 1 offenbarten Drucktastenschalterelement angeordnet ist, wird das Problem gering, aber ein Problem der Fehlausrichtung zwischen einem Drucktaster auf einer Unterseite des Gummischalters und dem oberen Teil der Metallkuppel kann leicht auftreten. Die Fehlausrichtung ist nicht vorzuziehen, da sich das Betätigungsgefühl verschlechtert. Darüber hinaus hat das in der Patentliteratur 2 und der Patentliteratur 3 offenbarte Drucktasterelement kein Problem der Fehlausrichtung, da der Drucktaster an einer Stelle unmittelbar unter dem Gummischalter und dem oberen Teil der Metallkuppel verklebt ist, aber ein weiteres Problem tritt durch das Vorhandensein des Klebstoffs auf. Das heißt, die Maßtoleranz in einer Druckrichtung ist aufgrund von Schwankungen in der Klebstoffdicke groß, und ein günstiges Betätigungsgefühl kann nicht ohne weiteres gewährleistet werden. Darüber hinaus kann die Metallkuppel in einem Bereich mit Klebstoff nicht leicht verformt werden, so dass ein für die Metallkuppel einzigartiges Klickgefühl nicht ohne weiteres erreicht werden kann.
  • Um die Probleme des konventionellen bekannten Drucktastenschalterelements zu lösen, untersuchten die Erfinder in einem Drucktastenschalterelement mit einem kuppelförmigen beweglichen Kontakt und einer Betätigungstaste vor der vorliegenden Erfindung eine Struktur eines beweglichen Kontakts mit einem oberen Kontaktabschnitt, der unmittelbar unter einem Tastenkörper angeordnet ist und mit einem Kontakt in Kontakt steht, durch Eindrücken des Tastenkörpers und einem äußeren festen Abschnitt am oberen Kontaktabschnitt oder näher an der Außenseite in radialer Richtung desselben und näher an der Außenseite in radialer Richtung als der Tastenkörper befestigt. Mit einer solchen Struktur wurde festgestellt, dass ein Drucktastenschalterelement, das eine hohe Last bei kleiner Größe bewältigen und leicht ein hohes Klickgefühl realisiert, erhalten werden kann.
  • Es besteht jedoch ein Bedarf an wesentlich höherer Funktionalität im Drucktastenschalterelement mit der obigen Struktur. Das ist eine Anforderung, die durch eine Form des äußeren Kontaktabschnitts verursacht wird, der in der Lage ist, mit einer festen Elektrode auf dem Substrat in Kontakt zu treten, die ein Abschnitt ist, der auf der Außenseite in radialer Richtung des oberen Kontaktabschnitts mit einer umgekehrten Schalenform des beweglichen Kontakts ausgebildet ist. Genauer gesagt, besteht ein Bedarf an einer Verbesserung des Punktkontakts zwischen einem Abschnitt, der in Richtung einer Substratseite des äußeren Kontaktabschnitts vorsteht, und der festen Elektrode auf dem Substrat, so dass wiederholte Eingabeoperationen des Schalters die feste Elektrode nicht leicht abnutzen und ein elektrischer Widerstandswert stabil niedrig gehalten wird. Darüber hinaus wird gefordert, dass leichte Vibrationen zwischen dem äußeren Kontaktabschnitt des beweglichen Kontakts und der festen Elektrode auf dem Substrat nicht so leicht auftreten und ein zuverlässiges Ein- und Ausschalten beim Ein- und Ausschalten des Schalters realisiert wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um den Anforderungen gerecht zu werden und hat als eine Aufgabe, ein Drucktastenschalterelement zur Verfügung zu stellen, das eine hohe Last bei kleiner Größe bewältigen und ein langzeitstabiles Schalten mit hohem Klickgefühl realisieren kann.
  • Lösung des Problems
  • Ein Drucktastenschalterelement einer Ausführungsform zum Lösen der Aufgabe ist ein Drucktastenschalterelement mit einem kuppelförmigen beweglichen Kontakt und einer Betätigungstaste, die gegenüber einer hervorstehenden Seite des beweglichen Kontakts in Kontakt mit oder weg von der hervorstehenden Seite des beweglichen Kontakts angeordnet ist und den beweglichen Kontakt mit zumindest zwei Kontakten auf dem Substrat elektrisch leitet, indem die Betätigungstaste in Richtung des beweglichen Kontakts gedrückt wird, wobei die Betätigungstaste einen Tastenkörper, einen kuppelförmigen Abschnitt, der mit einem Außenumfang des Tastenkörpers verbunden und durch Drücken des Tastenkörpers auf eine Substratseite verformbar ist, und einen Fußabschnitt, der mit dem Außenumfang des kuppelförmigen Abschnitts verbunden und auf dem Substrat befestigt ist, beinhaltet, wobei der bewegliche Kontakt einen oberen Kontaktabschnitt beinhaltet, der unmittelbar unterhalb des Tastenkörpers angeordnet und durch Eindrücken des Tastenkörpers mit dem Kontakt in Kontakt gebracht ist, einen äußeren festen Abschnitt auf dem oberen Kontaktabschnitt oder näher an einer Außenseite in radialer Richtung als der obere Kontaktabschnitt und näher an der Außenseite in radialer Richtung als der Tastenkörper der Betätigungstaste befestigt ist, und einen kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitt, der näher an der Außenseite in radialer Richtung des beweglichen Kontakts als der obere Kontaktabschnitt angeordnet ist und in einem kontaktlosen Zustand mit einem anderen Kontakt gegenüberliegt, um mit dem anderen Kontakt, der auf der Außenseite in radialer Richtung des Kontakts in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt durch Eindrücken des Tastenkörpers angeordnet ist, in Kontakt treten zu können, und der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt beinhaltet einen unteren Abschnitt, der in der Lage ist, einen linearen Kontakt oder einen planaren Kontakt mit dem anderen Kontakt herzustellen.
  • Das Drucktastenschalterelement einer weiteren Ausführungsform ist ein Drucktastenschalterelement mit einem kuppelförmigen beweglichen Kontakt und einer Betätigungstaste, die gegenüber einer hervorstehenden Seite des beweglichen Kontakts in Kontakt mit oder weg von der hervorstehenden Seite des beweglichen Kontakts angeordnet ist und den beweglichen Kontakt mit zumindest zwei Kontakten auf dem Substrat elektrisch leitet, indem die Betätigungstaste in Richtung des beweglichen Kontakts gedrückt wird, wobei die Betätigungstaste einen Tastenkörper, einen kuppelförmigen Abschnitt, der mit einem Außenumfang des Tastenkörpers verbunden und durch Drücken des Tastenkörpers auf eine Substratseite verformbar ist, und einen Fußabschnitt, der mit dem Außenumfang des kuppelförmigen Abschnitts verbunden und auf dem Substrat befestigt ist, beinhaltet, und der bewegliche Kontakt einen oberen Kontaktabschnitt beinhaltet, der unmittelbar unter dem Tastenkörper angeordnet ist und durch Eindrücken des Tastenkörpers mit dem Kontakt in Kontakt gebracht wird, einen äußeren festen Abschnitt auf dem oberen Kontaktabschnitt oder näher an der Außenseite in radialer Richtung als derjenige und näher an der Außenseite in radialer Richtung als der Tastenkörper der Betätigungstaste befestigt ist, und einen äußeren Kontaktabschnitt, der näher an der Außenseite in radialer Richtung des beweglichen Kontakts als der obere Kontaktabschnitt und in Kontakt mit einem anderen Kontakt, der auf der Außenseite in radialer Richtung des Kontakts in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt angeordnet ist.
  • Bei dem Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann der bewegliche Kontakt ferner einen nach unten vorstehenden Abschnitt beinhalten, der näher an der Außenseite in radialer Richtung des beweglichen Kontakts als der obere Kontaktabschnitt angeordnet und in einem Kontakt- oder kontaktlosen Zustand mit dem Substrat auf der Außenseite in radialer Richtung des Kontakts in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt angeordnet ist.
  • Bei dem Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann der nach unten vorstehende Abschnitt außerdem ein kontaktloser Außenkontaktabschnitt sein, der im kontaktlosen Zustand mit einem anderen Kontakt angeordnet ist und diesem zugewandt ist, um durch Eindrücken des Tastenkörpers mit dem anderen Kontakt in Kontakt treten zu können, und der kontaktlose Außenkontaktabschnitt kann einen unteren Abschnitt beinhalten, der einen linearen Kontakt oder einen planaren Kontakt mit dem anderen Kontakt herstellen kann.
  • Bei dem Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann die Betätigungstaste außerdem einen oder zwei oder mehrere Zwischenabschnitte beinhalten, die dem Substrat mit einem Spalt zwischen dem kuppelförmigen Abschnitt und dem Fußabschnitt gegenüberliegen, und der bewegliche Kontakt kann durch Fixieren des äußeren festen Abschnitts am Zwischenabschnitt angeordnet werden.
  • Bei dem Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann der bewegliche Kontakt außerdem ein erstes Durchgangsloch in einem Bereich aufweisen, der einen Mittelteil in einer Draufsicht desselben beinhaltet, um mit dem Tastenkörper an einem Umfang des ersten Durchgangslochs durch Eindrücken der Betätigungstaste in Kontakt zu sein.
  • Das Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann außerdem durch das erste Durchgangsloch von einem auf einer Innenseite in radialer Richtung des Kontakts im Substrat vorgesehen Beleuchtungsmitteln lichtdurchlässig sein.
  • Bei dem Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann die Betätigungstaste außerdem einen Aussparungsabschnitt beinhalten, der die Beleuchtungsmittel durch Abwärtsbewegung des Tastenkörpers an einem unteren Teil des Tastenkörpers aufnehmen kann und zumindest teilweise lichtdurchlässig sein kann.
  • Bei dem Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann die Betätigungstaste außerdem ein zweites Durchgangsloch beinhalten, das von einer Außenseite desselben in Richtung des beweglichen Kontakts in den Tastenkörper eindringt.
  • Bei dem Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann darüber hinaus das zweite Durchgangsloch ein lichtdurchlässiges Material aufweisen, das über einen Teil oder die gesamte Längsrichtung eingebettet ist.
  • Bei dem Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann die Betätigungstaste außerdem aus einem lichtdurchlässigen Material bestehen.
  • Das Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann ferner einen vorstehenden Abschnitt beinhalten, der auf einer Oberseite oder dem Außenumfang des Tastenkörpers vorgesehen ist und von der Oberseite des Tastenkörpers vorsteht und während einer Druckbetätigung der Betätigungstaste auf das Substrat komprimiert/verformt werden kann.
  • Bei dem Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann darüber hinaus der vorstehende Abschnitt mit einer Punktform, einer Balkenform, einer Rahmenform oder einer ringförmigen Form auf der Oberseite des Tastenkörpers ausgebildet sein.
  • Bei dem Drucktastenschalterelement einer anderen Ausführungsform kann der vorstehende Abschnitt außerdem ein säulenförmiger Abschnitt sein, der sich mehr nach oben erstreckt als die Oberseite des Tastenkörpers am Außenumfang des Tastenkörpers.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Drucktastenschalterelement zur Verfügung, das bei kleiner Größe eine hohe Last aufnehmen kann und ein langzeitstabiles Schalten mit hohem Klickgefühl realisiert.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Drucktastenschalterelement gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 2 zeigt eine Draufsicht und einen Längsschnitt eines beweglichen Kontakts in 1.
    • 3 zeigt eine Draufsicht auf ein Substrat in 1.
    • 4 zeigt eine Draufsicht (4A) und eine Schnittansicht (4B) entlang der Linie A-A einer Betätigungstaste in 1.
    • 5 zeigt einen Längsschnitt durch ein Drucktastenschalterelement gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 6 zeigt eine Draufsicht und einen Längsschnitt eines beweglichen Kontakts in 5.
    • 7 zeigt eine Draufsicht auf ein Substrat in 5.
    • 8 zeigt einen Längsschnitt durch ein Drucktastenschalterelement gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 9 zeigt eine Draufsicht und einen Längsschnitt eines beweglichen Kontakts in 8.
    • 10 zeigt eine Draufsicht auf ein Substrat in 8.
    • 11 zeigt Rückansichten verschiedener Varianten (11A, 11B, 11C, 11D und 11E) des beweglichen Kontakts in 2.
    • 12 zeigt eine Ansicht zur Erklärung einer Variation eines Verfahrens zur Befestigung des beweglichen Kontakts an einer Unterseite der Betätigungstaste.
    • 13 zeigt eine Längsschnittansicht (13A) eines Drucktastenschalterelements gemäß einer vierten Ausführungsform und Längsschnittansichten (13B, 13C, 13D und 13E) verschiedener Varianten der Betätigungstaste.
    • 14 zeigt einen Längsschnitt durch ein Drucktastenschalterelement gemäß einer fünften Ausführungsform.
    • 15 zeigt Ansichten zur Erläuterung von Anwendungsbeispielen des Drucktastenschalterelements, an dem eine Vielzahl von Betätigungstasten angebracht sind, und zeigt eine Vorderansicht (15A) eines Zustands, in dem eine Multitaste mit dem Drucktastenschalterelement in ein Lenkrad eines Kraftfahrzeugs integriert ist, eine Vorderansicht (15B) eines Zustands, in dem eine vordere Abdeckung über der Multitaste entfernt wird, und eine Schnittansicht (15C) entlang der Linie H-H in 15A des Multitasters.
    • 16 zeigt eine Längsschnittansicht einer Variation der in 15 (15C) dargestellten Multitaste.
    • 17 zeigt eine Draufsicht (17A) des beweglichen Kontakts in der ersten Ausführungsform und ein Leistungsbewertungsergebnis (17B), wenn ein Eingabetest mit dem beweglichen Kontakt als Probe durchgeführt wird.
    • 18 zeigt eine Draufsicht (18A) des beweglichen Kontakts in der dritten Ausführungsform und ein Ergebnis der Leistungsbewertung (18B), wenn ein Eingabetest mit dem beweglichen Kontakt als Probe durchgeführt wird.
    • 19 zeigt eine Draufsicht (19A) eines konventionell bekannten beweglichen Kontakts und ein Ergebnis der Leistungsbewertung (19B), wenn ein Eingabetest mit dem beweglichen Kontakt als Probe durchgeführt wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1a, 1b, 1h, Im, 1n,
    Drucktastenschalterelement
    10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10n
    beweglicher Kontakt
    11
    oberer Kontaktbereich
    11a, 11b, 11n
    erstes Durchgangsloch
    14
    Bandabschnitt (ein Beispiel für einen äußeren festen Abschnitt)
    16
    kontaktloser Außenkontaktbereich
    16b
    nach unten vorstehender Abschnitt (dient in einigen Fällen auch als kontaktloser Außenkontaktabschnitt)
    17
    Unterteil
    18
    Kontaktierender äußeren Kontaktabschnitts
    20, 20a, 20b, 20n
    Substrat
    21
    erster Kontakt (untergeordnetes Konzept des Kontakts)
    22, 25
    zweiter Kontakt (untergeordnetes Konzept des Kontakts, ein weiterer Kontakt)
    26
    LED (ein Beispiel für Leuchtmittel)
    30, 30a, 30b, 30g, 30h, 30i, 30j, 30k, 30k, 301, 30m
    Betätigungstaste
    31
    Tastenkörper
    32
    kuppelförmigen Abschnitt
    33
    Mittelabschnitt
    34
    Fußabschnitt
    37, 50, 51, 52, 53
    vorstehender Abschnitt
    38
    zweites Durchgangsloch
    55
    Aussparungsabschnitt
    60
    vorstehender Abschnitt (Säulenabschnitt)
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Anschließend wird jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Jede der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung gemäß den Ansprüchen einzuschränken, und alle in jeder Ausführungsform beschriebenen Elemente und deren Kombinationen sind nicht unbedingt unerlässlich für die Lösung der vorliegenden Erfindung.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Drucktastenschalterelement gemäß einer ersten Ausführungsform. 2 zeigt eine Draufsicht und einen Längsschnitt durch einen beweglichen Kontakt in 1. 3 zeigt eine Draufsicht auf ein Substrat in 1. 4 zeigt eine Draufsicht (4A) und eine Schnittansicht (4B) entlang der Linie A-A einer Betätigungstaste in 1.
  • In dieser Anwendung bedeutet der Begriff „oben“, „über“ oder „Oberseite“ eine Richtung von einem Substrat zum Drucktastenschalterelement, sofern nicht ausdrücklich anders definiert. Der Begriff „unten“, „unter“ oder „Unterseite“ bezeichnet eine Richtung vom Drucktastenschalterelement zum Substrat. Der Begriff „längs“ bezeichnet die Verbindung zwischen oben und unten auf der Grundlage der obigen Definitionen. Der Begriff „Draufsicht“ bezeichnet einen Zustand von oben gesehen. Der Begriff „Außenseite in radialer Richtung“ bezeichnet eine Durchmesserausdehnungsrichtung eines virtuellen Kreises, wenn der virtuelle Kreis von einem Mittelpunkt eines bestimmten Zielobjekts in einer Draufsicht gezeichnet wird. Der Begriff „Innenseite in radialer Richtung“ bezeichnet eine durchmesserreduzierende Richtung des virtuellen Kreises.
  • Das Drucktastenschalterelement 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Element mit einem kuppelförmigen beweglichen Kontakt 10 (im Folgenden einfach als „beweglicher Kontakt“ bezeichnet) und einer Betätigungstaste 30, die auf einer vorstehenden Seite des beweglichen Kontakts 10 in einem Kontakt- oder Trennzustand angeordnet ist und den beweglichen Kontakt 10 mit zumindest zwei Kontakten 21 und 22 auf einem Substrat (auch Leiterplatte genannt) 20 durch Drücken der Betätigungstaste 30 in Richtung einer Richtung des beweglichen Kontakts 10 elektrisch leitet. Der Begriff „getrennt“ bezeichnet einen kontaktlosen Zustand. Im Folgenden werden der bewegliche Kontakt 10, das Substrat 20 und die Betätigungstaste 30 anhand der 2, 3 und 4 ausführlich beschrieben.
  • Beweglicher Kontakt
  • Der bewegliche Kontakt 10 beinhaltet einen oberen Kontaktabschnitt 11, der unmittelbar unter einem Tastenkörper 31 der Betätigungstaste 30 angeordnet ist, der später beschrieben wird und mit dem Kontakt (im Folgenden „erster Kontakt“ genannt) 21 auf dem Substrat 20 durch Eindrücken des Tastenkörpers 31 in Kontakt gebracht wird. Der obere Kontaktabschnitt 11 ist ein Element mit einer nach oben ragenden Kuppelform und einer im Wesentlichen kreisförmigen Form in einer Draufsicht in dieser Ausführungsform, kann aber auch andere Formen in der Draufsicht, wie ein Polygon, aufweisen. Der bewegliche Kontakt 10 beinhaltet den oberen Kontaktabschnitt 11, einen gestuften Abschnitt 12, der an einem Außenumfang des oberen Kontaktabschnitts 11 ausgebildet ist und in der Draufsicht eine ringförmige Form aufweist und nach unten gebogen ist, und einen Sockelleistenabschnitt 13, der nacheinander mit der Außenseite in radialer Richtung des gestuften Abschnitts 12 verbunden ist. Der gestufte Abschnitt 12 ist ein Element mit einer im Wesentlichen ringförmigen Form in der Draufsicht und einem Durchmesser, der sich in dieser Ausführungsform von einer Innenseite nach unten in radialer Richtung nach außen erstreckt. Die Form in der Draufsicht des gestuften Abschnitts 12 kann jedoch auch eine andere Form, wie beispielsweise ein Polygon, sein.
  • Der bewegliche Kontakt 10 beinhaltet einen Bandabschnitt 14, der ein Beispiel für einen äußeren festen Abschnitt am oberen Kontaktabschnitt 11 oder näher an der Außenseite in radialer Richtung als dieser ist und näher an der Außenseite in radialer Richtung als der Tastenkörper 31 der Betätigungstaste 30 befestigt ist. Der Bandabschnitt 14 ist ein Abschnitt mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form in der Draufsicht und erstreckt sich länglich zur Außenseite in radialer Richtung von zwei gegenüberliegenden Seiten des beweglichen Kontakts 10 in der Draufsicht. Der bewegliche Kontakt 10 wird durch Befestigen des Bandabschnitts 14 an der Betätigungstaste 30 angeordnet. Der Sockelleistenabschnitt 13 weist eine Form auf, wobei die Abschnitte 15, 15, 15, und 15 vier Ecken eines im Wesentlichen Rechtecks entsprechen, die auf diagonalen Linien in der Draufsicht vorstehen. Der Bandabschnitt 14 ist ein äußerer fester Abschnitt, der sich in radialer Richtung von dem Sockelleistenabschnitt 13 zur Außenseite hin erstreckt und in radialer Richtung näher an der Außenseite als der obere Kontaktabschnitt 11 und in radialer Richtung näher an der Außenseite als der Tastenkörper 31 befestigt ist. In dieser Ausführungsform ist der Abschnitt des beweglichen Kontakts 10, der an der Betätigungstaste 30 befestigt ist, nur der Bandabschnitt 14.
  • Vor dem Eindrücken der Betätigungstaste 30 in die Substratseite 20 sind eine Oberseite des oberen Kontaktabschnitts 11 und eine Unterseite eines Pressers 36 in einem nicht festen Zustand ohne Klebeschicht (z.B. eine Schicht aus einem Klebstoff oder einem doppelseitigen Klebeband) in Kontakt oder voneinander getrennt mit einem Spalt zwischen ihnen. Das Gleiche gilt für eine Beziehung zwischen dem Presser 36 und den beweglichen Kontakten 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g und 10n in jeder der nachfolgenden Ausführungsformen. Der bewegliche Kontakt 10 beinhaltet einen äußeren Kontaktabschnitt (in dieser Ausführungsform als „kontaktloser äußerer Kontaktabschnitt“ bezeichnet) 16, der in einem kontaktlosen Zustand mit einem Kontakt (im Folgenden als „zweiter Kontakt“ bezeichnet) 22 angeordnet ist, um mit dem zweiten Kontakt 22, der in radialer Richtung des beweglichen Kontakts 10 näher an der Außenseite angeordnet ist als der obere Kontaktabschnitt 11 und auf der Außenseite in radialer Richtung eines anderen Kontakts (im Folgenden als „erster Kontakt“ bezeichnet) 21 in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt 11 durch Eindrücken des Tastenkörpers 31 in Kontakt treten zu können. Der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 ist ein Bereich eines Abschnitts 15 des Sockelleistenabschnitts 13 und ist auf der Unterseite des Sockelleistenabschnitts 13 gegenüber dem Substrat 20 ausgebildet. Ein Spalt zwischen dem kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitt 16 und dem zweiten Kontakt 22 ist nicht besonders begrenzt, solange sowohl die 16 als auch die 22 kontaktiert werden können, wenn die Betätigungstaste 30 in Richtung eines Substrats 40 gedrückt wird. Der Abstand zwischen dem kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitt 16 und dem zweiten Kontakt 22 ist in dieser Ausführungsform in einem Bereich von 0,03 bis 0,1 mm eingestellt.
  • Wenn die Betätigungstaste 30 in die Seite des Substrats 20 gedrückt wird, kann der unterhalb des Tastenkörpers 31 befindliche Presser 36 den oberen Kontaktabschnitt 11 des beweglichen Kontakts 10 in Richtung des Substrats 40 herunterdrücken. Durch dieses Herunterdrücken wird zunächst der bewegliche Kontakt 10 im Allgemeinen abgesenkt und der kontaktlose Außenkontaktabschnitt 16 mit dem zweiten Kontakt 22 in Kontakt gebracht. Dann wird in dem beweglichen Kontakt 10, der vom Presser 36 gedrückt wurde, der gestufte Abschnitt 12 invertiert und der obere Kontaktabschnitt 11 mit dem ersten Kontakt 21 in Kontakt gebracht. Der gestufte Abschnitt 12 kann ein Drehpunkt der Durchbiegungsverformung des oberen Kontaktabschnitts 11 sein.
  • Der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 ist jeweils an einem der Abschnitte 15, 15, 15 und 15 an den vier Ecken des Sockelleistenabschnitts 13 vorgesehen. Somit kann beim Eindrücken des Tastenkörpers 31 der bewegliche Kontakt 10 an vier Stellen mit dem zweiten Kontakt 22 in Kontakt gebracht werden. Die Anzahl der kontaktlosen Außenkontaktteile 16 ist jedoch nicht besonders begrenzt, solange es sich um einen oder mehrere handelt. Damit der bewegliche Kontakt 10 nicht gekippt wird, wenn der bewegliche Kontakt 10 mit dem zweiten Kontakt 22 in Kontakt gebracht wird, werden vorzugsweise ein oder zwei Sätze oder mehrere von zwei Einheiten der kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitte 16 an Positionen vorgesehen, die der Mitte des beweglichen Kontakts 10 zwischen ihnen gegenüberliegen.
  • Der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 beinhaltet einen unteren Abschnitt 17, der in der Lage ist, einen planaren Kontakt mit dem zweiten Kontakt 22 in Kontakt damit herzustellen. In dieser Ausführungsform ist der untere Abschnitt 17 eine Oberfläche, die im Wesentlichen parallel zur Oberseite des zweiten Kontakts 22 verläuft. Wie in den nachfolgenden Ausführungsformen beschrieben, kann der untere Abschnitt 17 jedoch ein Abschnitt sein, der in der Lage ist, den zweiten Kontakt 22 linear zu berühren. Das heißt, der untere Abschnitt 17 kann ein Abschnitt mit linearem Kontakt oder planarem Kontakt sein, solange es sich um einen Abschnitt handelt, der nicht in Punktkontakt mit dem zweiten Kontakt 22 steht. Um den unteren Abschnitt 17 nicht punktuell zu kontaktieren, ist hier eine Länge eines Abschnitts, in dem der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 mit dem zweiten Kontakt 22 in Kontakt steht, vorzugsweise 0,2 mm oder mehr oder mehr bevorzugt 0,5 mm oder mehr, wenn der bewegliche Kontakt 10 vom Tastenkörper 31 gedrückt wird. Wie vorstehend beschrieben, kann, wenn sich der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 in linearem Kontakt oder planarem Kontakt mit dem zweiten Kontakt 22 befindet, der Verschleiß des zweiten Kontakts 22 unterdrückt werden, ein Anstieg des elektrischen Widerstands des zweiten Kontakts 22 unterdrückt werden und eine wechselseitige Wiederholung eines Zustands, bei dem der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 und der zweite Kontakt 22 elektrisch verbunden sind und ein Zustand, der während des Ein-/Ausschaltens des Schalters nicht verbunden ist, unterdrückt werden, auch wenn das Drucktastenschalterelement 1 für eine lange Zeit verwendet wird.
  • Als konstituierendes Material des beweglichen Kontakts 10 kann ein leitfähiges Metallmaterial verwendet werden. Beispiele für das Metallmaterial sind Edelstahl, Aluminium, Aluminiumlegierung, Kohlenstoffstahl, Kupfer, Kupferlegierung (Bronze, Phosphorbronze, Messing, Nickel, Neusilber und dergleichen), Silber oder eine Legierung aus zwei oder mehreren der vorgenannten Metalle. Besonders bevorzugter Metallwerkstoff ist SUS301, wobei jedoch andere austenitische Edelstähle als SUS301, martensitische Edelstähle, ferritische Edelstähle oder austenitisch-ferritische Doppelphasen-Edelstähle oder dergleichen verwendet werden können. Der bewegliche Kontakt 10 kann aus einem Material auf Harzbasis bestehen. Der bewegliche Kontakt 10 kann durch Bilden eines Films aus Kohlenstoff, Gold, Silber oder Kupfer auf einer Oberfläche eines transparenten Harzes wie Polypropylen, Polyethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid 6, Polyamid 66, Polyamid 610, Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polycarbonat oder dergleichen und durch Anwendung von Formteilen in eine umgekehrte Schalenform hergestellt werden. Auch wenn der bewegliche Kontakt 10 aus Metall oder einem Harz besteht, wird die Oberflächenbehandlung wie das Plattieren oder Abscheiden vorzugsweise in einer oder mehreren Schichten auf die Oberfläche in Kontakt zumindest mit den Kontakten 21 und 22 des beweglichen Kontakts 10 aufgebracht, um Korrosionsbeständigkeit, Staubbeständigkeit oder stabile Leitfähigkeit zu gewährleisten. Als Oberflächenbehandlung ist die Anwendung von Vergoldung (Dicke: ca. 0,05 mm) und gleichzeitiger Versiegelung besonders vorteilhaft. Die Dicke der Vergoldung ist unter dem Gesichtspunkt der Korrosionsbeständigkeit vorzugsweise theoretisch so groß wie möglich. Sie ist jedoch unter dem Gesichtspunkt der tatsächlichen Kosten auf 0,01 mm oder mehr und 1,00 mm oder weniger, vorzugsweise 0,03 mm oder mehr und 0,50 mm oder weniger, oder besser 0,05 mm oder mehr und 0,30 mm oder weniger, beschränkt. Beispiele für die andere Oberflächenbehandlung sind das Vergolden, Vernickeln und Vergolden und Versiegeln, Vernickeln und Vergolden, Vernickeln, Versilbern, Versilbern, Vernickeln und Versilbern, Versilbern und Versiegeln (schwefelungsverhindernde Behandlung (= verfärbungshemmende Behandlung)), Vernickeln und Versilbern und Versiegeln (schwefelungshemmende Behandlung (= verfärbungshemmende Behandlung)) sowie das Auftragen von leitfähiger Tinte auf Kohlenstoffbasis oder leitfähiger Farbe auf Kohlenstoffbasis. Für die Oberflächenbehandlung kann eine Goldlegierung, eine Silberlegierung, Palladium, eine Palladiumlegierung, Wolfram oder eine Wolframlegierung verwendet werden.
  • Substrat
  • Wie in 3 dargestellt, beinhaltet das Substrat 20 vorzugsweise den ersten Kontakt 21 an einer Position unmittelbar unterhalb des oberen Kontaktabschnitts 11 des beweglichen Kontakts 10. In dieser Ausführungsform ist eine Form des ersten Kontakts 21 in der Draufsicht im Wesentlichen kreisförmig, aber die Form ist nicht eingeschränkt und kann eine andere Formen wie ein Polygon sein. Der erste Kontakt 21 ist von einem Teil davon über eine Leitung 21a elektrisch mit einem anderen Punkt verbunden. Die Beschreibung der anderen Stelle entfällt jedoch. Das Substrat 20 beinhaltet den zweiten Kontakt 22, der nicht elektrisch mit dem ersten Kontakt 21 auf der Außenseite in radialer Richtung des ersten Kontakts 21 verbunden ist. In dieser Ausführungsform ist die Form des zweiten Kontakts 22 im Wesentlichen V-förmig in der Draufsicht, aber die Form ist nicht darauf beschränkt und kann andere Formen aufweisen. Zwei Teile der im Wesentlichen V-förmigen zweiten Kontakte 22 sind auf dem Substrat 20 vorgesehen. Die beiden zweiten Kontakte 22 und 22 sind über eine Leitung 22b verbunden. Somit können die beiden im Wesentlichen V-förmigen zweiten Kontakte 22 und 22, die durch die Leitung 22b verbunden sind, als ein zweiter Kontakt 22 bezeichnet werden. Im Folgenden werden sie als der eine zweite Kontakt 22 beschrieben. Der zweite Kontakt 22 ist von einem Teil davon elektrisch mit einem anderen Punkt durch die Leitung 22a verbunden, ähnlich wie der erste Kontakt 21. Die Beschreibung der anderen Stelle entfällt jedoch. Der zweite Kontakt 22 ist an einer Position vorgesehen, die in der Lage ist, mit den vier kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitten 16, 16, 16 und 16 des beweglichen Kontakts 10 auf dem Substrat 20 in Kontakt zu treten. Vier Kontaktspuren X, X, X und X in 3 sind Kontaktspuren zwischen den unteren Abschnitten 17, 17, 17 und 17 der kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitte 16, 16, 16 und 16 mit dem zweiten Kontakt 22. Solche Spuren bleiben in Wirklichkeit nicht unbedingt auf der Oberfläche des zweiten Kontakts 22, sondern sind in 3 dargestellt, so dass der planare Kontakt zwischen dem unteren Abschnitt 17 und dem zweiten Kontakt 22 leicht zu verstehen ist.
  • Das Substrat 20 besteht aus einem Material mit hervorragenden Isoliereigenschaften, und die Materialien können ein Papier-Phenolsubstrat beinhalten, in dem ein Papierbasismaterial durch ein Phenolharz verfestigt wird, ein Papier-Epoxysubstrat, in dem das Papierbasismaterial durch ein Epoxidharz verfestigt wird, ein Glas-Epoxysubstrat, in dem ein aus Glasfasern gewebtes Gewebe durch ein Epoxidharz verfestigt wird, und ein Glasverbundsubstrat, in dem Papier und ein Glasbasismaterial gemischt und verfestigt werden. Darüber hinaus kann ein Keramiksubstrat, das aus Keramik mit hohen Isoliereigenschaften wie Aluminiumoxid und einem Harzsubstrat, das aus einem Harz mit hohen Isoliereigenschaften wie Polytetrafluorethylen, Polyimid und dergleichen gebildet ist, als geeignete Beispiele genannt werden. Der erste Kontakt 21 und der zweite Kontakt 22 bestehen in geeigneter Weise aus einem Material mit relativ hoher Leitfähigkeit in Metall, wie Gold, Silber, Kupfer, Aluminiumbronze, Aluminiumlegierung oder einer Legierung aus zwei oder mehreren davon. Die Beschichtung kann ein- oder mehrschichtig auf die Oberflächen des ersten Kontakts 21 und des zweiten Kontakts 22 aufgebracht werden, um Korrosionsbeständigkeit oder stabile Leitfähigkeit zu gewährleisten. Die Beschichtung kann die Beschichtung aus Gold, Silber, Nickel und dergleichen oder die Legierungsbeschichtung mit einer oder mehreren davon als Hauptkomponente beinhalten.
  • Betätigungstaste
  • Die Betätigungstaste 30 beinhaltet den Tastenkörper 31, einen kuppelförmigen Abschnitt 32, der mit einem Außenumfang des Tastenkörpers 31 verbunden ist und durch Drücken auf den Tastenkörper 31 auf die Substratseite 20 verformbar ist, einen Fußabschnitt 34, der mit dem Außenumfang des kuppelförmigen Abschnitts 32 verbunden und auf dem Substrat 20 befestigt ist, und einen vorstehenden Abschnitt 37, der auf einer Oberseite des Tastenkörpers 31 vorgesehen ist, der von der Oberseite des Tastenkörpers 31 vorsteht und sich während eines Drückvorgangs auf die Betätigungstaste 30 in Richtung des Substrats 20 komprimieren/verformen kann. Die Betätigungstaste 30 beinhaltet vorzugsweise zwei Zwischenabschnitte 33, die dem Substrat 20 mit einem Spalt zwischen dem kuppelförmigen Abschnitt 32 und dem Fußabschnitt 34 gegenüberliegen, wie in 4 dargestellt. Die beiden Zwischenabschnitte 33 sind an Positionen gebildet, die auf der Draufsicht der Betätigungstaste 30 mit einem Mittelteil dazwischen gegenüberliegen und einem festen Abschnitt mit dem beweglichen Kontakt 10 entsprechen. Die Betätigungstaste 30 beinhaltet einen Aussparungsabschnitt 35, der oberhalb des Zwischenabschnitts 33 nach unten eingedrückt ist. Somit ist der Zwischenabschnitt 33 dünner ausgebildet als eine Länge (Dicke) des Fußabschnitts 34 in vertikaler Richtung. Beim Drücken/Betätigen der Betätigungstaste 30 wird der kuppelförmigen Abschnitt 32 allmählich verformt, und damit eine Abwärtsverformungskraft und eine Kraft nach außen in XY-Richtung, die auf die Arbeit des Fußabschnitts 34 wirkt und diesen verformt. Indem der Zwischenabschnitt 33 dünner gemacht wird, so dass er mit einer geringen Kraft leicht gedehnt und verformt werden kann, kann eine Belastung des festen Abschnitts mit dem beweglichen Kontakt 10 reduziert werden. Dadurch kann die Abwärtsspannung auf den beweglichen Kontakt 10 und die Kraft in die nach außen gezogene Richtung zum Entweichen gebracht werden. In dieser Ausführungsform wird der Zwischenabschnitt 33 durch Bereitstellen des Aussparungsabschnitts 35 dünn gemacht, und es ist auch ein Abstand zwischen dem Bandabschnitt 14 dem beweglichen Kontakt 10 und dem Fußabschnitt 34 vorgesehen. Der Aussparungsabschnitt 35 ist jedoch keine unverzichtbare Konstitution und bei einer Schaltanwendung mit einer Last, die größer ist als die zum Drücken/Verformen des beweglichen Kontakts 10, bedeutet dies beispielsweise eine Änderung der Dicke des kuppelförmigen Abschnitts 32 und die Bildung des Aussparungsabschnitts 35, Verformung der Dicke des kuppelförmigen Abschnitts 32 und Nichtbildung des Aussparungsabschnitts 35 oder Nichtveränderung der Dicke des kuppelförmigen Abschnitts 32 und Nichtbildung des Aussparungsabschnitts 35 verwendet werden kann, um das Drucktastenschalterelement 1 anwendungsbezogen herzustellen, indem andere Mittel, wie beispielsweise eine Änderung der Dicke des kuppelförmigen Abschnitts 32, verwendet werden.
  • Der Tastenkörper 31 weist eine im Wesentlichen quaderförmige Form auf und wird durch den kuppelförmigen Abschnitt 32 in einem auf dem Substrat 20 schwimmenden Zustand getragen. Der Tastenkörper 31 beinhaltet den Presser 36, der mit einer im Wesentlichen säulenförmigen Form in Richtung des Substrats 20 auf einer Unterseite an einem wesentlichen Zentrum in der Draufsicht vorsteht. Der Presser 36 ist ein Abschnitt, der den oberen Kontaktabschnitt 11 des beweglichen Kontakts 10 nach unten drückt. Der kuppelförmigen Abschnitt 32 ist ein Element mit einer quadratzylindrischen Form in der Draufsicht und vergrößert den Durchmesser der Tastenkörperseite 31 zur Substratseite 20. Der kuppelförmigen Abschnitt 32 ist ein dünnes elastisches Element, das so konstruiert ist, dass es in der Mitte des Niederdrückens auf den Tastenkörper 31 in Richtung des Substrats 20 verformt und dann wieder in die ursprüngliche Form gebracht wird, wenn das Herunterdrücken aufgehoben wird. In dieser Ausführungsform besteht die gesamte Betätigungstaste 30 einschließlich des kuppelförmigen Abschnitts 32 aus einem elastischen Material, aber es kann auch nur der kuppelförmigen Abschnitt 32 aus dem elastischen Material bestehen. Der Fußabschnitt 34 ist eine dünne Platte mit einer rechteckigen Form (einschließlich eines regelmäßigen Quadrats) in der Draufsicht und hat eine Form, die bewirkt, dass ein anderer Abschnitt als der Zwischenabschnitt 33 das Substrat 20 kontaktiert.
  • Der vorstehende Abschnitt 37 ist ein konstituierendes Teil mit einer im Wesentlichen konischen Form (oder „im Wesentlichen kegelförmig“), die auf der Oberseite des Tastenkörpers 31 vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform ist jeweils eine an vier Ecken des Tastenkörpers 31 in der Draufsicht vorgesehen, d.h. insgesamt vier Stück davon. Der vorstehende Abschnitt 37 ist an einer Position vorgesehen, die zur Kompression/Verformung geeignet ist, wenn ein Finger oder andere Elemente die Oberseite des Tastenkörpers 31 berühren. Bei einem Verfahren zum Eindrücken des Tastenkörpers 31 mit dem Finger beispielsweise müssen die vorstehenden Abschnitte 37 nur so angeordnet werden, dass ein von den vier vorstehenden Abschnitten 37 umgebener Bereich enger ist als ein Kontaktbereich des Fingers auf der Oberseite des Tastenkörpers 31. Der vorstehende Abschnitt 37 besteht aus einem relativ weichen Material, das beim Drücken von oben die Betätigungstaste 30 so lange drücken kann, bis der bewegliche Kontakt 10 verformt und mit dem zweiten Kontakt 22 in Kontakt gebracht wird und der Schalter eingeschaltet wird.
  • Als konstituierendes Material für die Betätigungstaste 30 werden vorzugsweise duroplastische Elastomere wie Silikonkautschuk, Urethankautschuk, Isoprenkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Naturkautschuk, Ethylen-Propylen-DienKautschuk oder Styrol-Butadien-Kautschuk; thermoplastische Elastomere wie Urethan-basierte, Ester-basierte, Styrolbasierte, Olefin-basierte, Butadien-basierte oder Fluor-basierte oder Verbundwerkstoffe von ihnen oder dergleichen verwendet. Als konstituierendes Material der anderen Betätigungstaste 30 kann auch Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) oder Nitrilkautschuk (NBR) verwendet werden. Alternativ kann ein Füllstoff, dargestellt durch Titanoxid und Ruß, mit den vorstehend genannten konstituierenden Werkstoffen vermischt werden. Wenn Beleuchtungsmittel (z.B. eine LED) auf dem Substrat 20 vorgesehen sind und das von der LED emittierte Licht durch einen Teil der Betätigungstaste 30 übertragen wird, ist zumindest ein Teil (ein Teil, durch den das Licht der LED geleitet wird) oder die gesamte Betätigungstaste 30 vorzugsweise lichtdurchlässig. Durch die Bildung der gesamten Betätigungstaste 30 aus einem lichtdurchlässigen Material wie beispielsweise Silikonkautschuk kann Licht von der LED durch einen beliebigen Punkt der Betätigungstaste 30 abgegeben werden.
  • Der vorstehende Abschnitt 37, der auf der Oberseite des Tastenkörpers 31 angeordnet ist, kann entweder aus einem der gleichen Materialien wie die obigen Materialien der Betätigungstaste 30 oder aus einem anderen Material gebildet werden, ist aber vorzugsweise zur Kompression/Verformung geeignet, bis die Unterseite des Pressers 36 den beweglichen Kontakt 10 verformt. Die gesamte Betätigungstaste 30 einschließlich des vorstehenden Abschnitts 37 kann aus dem gleichen Material (z.B. Silikonkautschuk) bestehen. Um die Kompression/Verformung des vorstehenden Abschnitts 37 markanter zu machen, kann das konstituierende Material des vorstehenden Abschnitts 37 ein weicheres Material als der Tastenkörper 31 sein, und ein Bodenbereich des vorstehenden Abschnitts 37 kann kleiner oder eine Höhe des vorstehenden Abschnitts 37 kann größer gemacht werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Als nächstes wird ein Drucktastenschalterelement gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. In der zweiten Ausführungsform werden Abschnitte, die mit der ersten Ausführungsform identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, die Beschreibung in der ersten Ausführungsform für die Konstitution oder deren Betätigung wird an Stelle dieser verwendet und eine doppelte Beschreibung entfällt.
  • 5 zeigt einen Längsschnitt durch das Drucktastenschalterelement gemäß der zweiten Ausführungsform. 6 zeigt eine Draufsicht und einen Längsschnitt durch den beweglichen Kontakt in 5. 7 zeigt eine Draufsicht auf das Substrat in 5.
  • Wenn ein Drucktastenschalterelement 1a gemäß der zweiten Ausführungsform mit dem Drucktastenschalterelement 1 gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform verglichen wird, ist eine Form des beweglichen Kontakts und eine Form jedes Kontakts auf dem Substrat verschieden. Eine Lage auf der Oberseite der Betätigungstaste ist ebenfalls anders. Diese verschiedenen Punkte werden im Folgenden im Wesentlichen beschrieben.
  • Beweglicher Kontakt
  • In dieser Ausführungsform beinhaltet ein beweglicher Kontakt 10a nicht den kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitt 16 auf der Unterseite des Sockelabschnitts 13, sondern einen berührenden äußeren Kontaktabschnitt 18, der sich in radialer Richtung von zwei einander gegenüberliegenden Seiten auf der Draufsicht des Sockelabschnitts 13 zur Außenseite erstreckt, wie in 6 dargestellt. Das Drucktastenschalterelement 1a gemäß dieser Ausführungsform beinhaltet zwei Bandabschnitte 14 ähnlich dem Drucktastenschalterelement 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Der Sockelleistenabschnitt 13 beinhaltet zwei kontaktierende äußere Kontaktabschnitte 18 auf einem anderen Paar von gegenüberliegenden zweiseitigen Seiten, ohne die Bandabschnitte 14. Der kontaktierende äußere Kontaktabschnitt 18 ist in radialer Richtung des beweglichen Kontakts 10a näher an der Außenseite angeordnet als der obere Kontaktabschnitt 11 und in Kontakt mit dem zweiten Kontakt 25, der an der Außenseite in radialer Richtung des ersten Kontakts 21 angeordnet ist, in einem Zustand, der nicht durch die Betätigungstaste 30a gedrückt wird. Der kontaktierende äußere Kontaktabschnitt 18 beinhaltet einen Abschnitt 19, der nach unten und in Kontakt mit dem zweiten Kontakt 25 in der Nähe eines distalen Endes auf der Außenseite in radialer Richtung des beweglichen Kontakts 10a ragt. Der Abschnitt 19 ist jederzeit mit dem zweiten Kontakt 25 in Kontakt. Da zudem ein Abschnitt des kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitts 18 eine Federfunktion aufweist, wird er bei Druckbeaufschlagung verformt und die auf den Abschnitt 19 ausgeübte Kraft entspannt. Infolgedessen tritt der Verschleiß des zweiten Kontakts 25 durch die Wiederholung eines Eingabevorgangs kaum auf.
  • Substrat
  • In dieser Ausführungsform beinhaltet ein Substrat 20a die Kontakte 21 und 25 mit anderen Formen als das Substrat 20 in der ersten Ausführungsform. Die zweiten Kontakte 25 und 25 mit jeweils einer im Wesentlichen kreisförmigen Form sind beidseitig in radialer Richtung des ersten Kontakts 21 in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt 11 angeordnet, wenn die Betätigungstaste 30a gedrückt wird. Die zweiten Kontakte 25 und 25 können jede Größe und Form aufweisen, solange sie sich an Positionen befinden, die mit den Abschnitten 19 und 19 des beweglichen Kontakts 10a in Kontakt stehen. Die zweiten Kontakte 25 und 25 sind durch Teile davon über die Leitungen 25a und 25a elektrisch mit anderen Punkten verbunden. Die Beschreibung der anderen Stellen entfällt jedoch. Vor dem Drücken des Tastenkörpers 31 befinden sich die beiden zweiten Kontakte 25 und 25 durch den beweglichen Kontakt 10a in einem elektrisch verbundenen Zustand. So fließt zwischen den zweiten Kontakten 25 und 25 ein elektrischer Strom. Wenn in diesem Zustand der Tastenkörper 31 gedrückt wird, wird der obere Kontaktabschnitt 11 mit dem ersten Kontakt 21 in Kontakt gebracht. Dadurch fließt der elektrische Strom auch zwischen dem zweiten Kontakt 25 und dem ersten Kontakt 21. Als weitere Form kann auch ein Verfahren eingesetzt werden, bei dem der elektrische Strom wie folgt fließt. Vor dem Drücken des Tastenkörpers 31 befinden sich die beiden zweiten Kontakte 25 und 25 im Zustand, der durch den beweglichen Kontakt 10a verbunden ist, aber der elektrische Strom fließt nicht. Wenn in diesem Zustand der Tastenkörper 31 gedrückt wird, wird der obere Kontaktabschnitt 11 mit dem ersten Kontakt 21 in Kontakt gebracht. Der elektrische Strom, der durch die Leitung 21a zum ersten Kontakt 21 fließt, fließt auch durch den beweglichen Kontakt 10a zu den beiden zweiten Kontakten 25 und 25.
  • 7 zeigt die Kontaktabschnitte Y und Y zwischen den zweiten Kontakten 25 und 25 und den Abschnitten 19 und 19 des kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitts 18. Die Kontaktabschnitte Y und Y sind Abschnitte, in denen die Abschnitte 19 und 19 jederzeit mit den zweiten Kontakten 25 und 25 in Kontakt stehen. Die Abschnitte 19 und 19 müssen nicht unbedingt Abschnitte sein, die in linearem Kontakt oder planarem Kontakt mit den zweiten Kontakten 25 und 25 stehen. Die Abschnitte 19 und 19 sind jedoch bevorzugter Abschnitte, die in linearem Kontakt oder planarem Kontakt mit den zweiten Kontakten 25 und 25 stehen.
  • Betätigungstaste
  • Die Betätigungstaste 30a in dieser Ausführungsform beinhaltet eine Form ähnlich der Betätigungstaste 30 in der ersten Ausführungsform, beinhaltet aber nicht den vorstehenden Abschnitt 37 auf der Oberseite des Tastenkörpers 31. Andererseits, wenn der Tastenkörper 31 nicht gedrückt wird, steht der Presser 36 nicht in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt 11 des beweglichen Kontakts 10a. Wie vorstehend beschrieben, sind anstelle des vorstehenden Abschnitts 37 der obere Kontaktabschnitt 11 und der Presser 36 voneinander getrennt, so dass ein Gefühl für das Bedienen des Hochhubschalters nicht verloren geht. Der vorstehende Abschnitt 37 kann jedoch auf der Oberseite des Tastenkörpers 31 vorgesehen werden, und der Hub der Betätigungstaste 30a kann verlängert werden. Darüber hinaus können bei geringem Bedarf an einem großen Hub der obere Kontaktabschnitt 11 und der Presser 36 jederzeit in Kontakt gehalten werden, und der vorstehende Abschnitt 37 muss nicht auf der Oberseite des Tastenkörpers 31 vorgesehen werden. Die Betätigungstaste 30a beinhaltet die Zwischenabschnitte 33 in vier Richtungen, die in der Draufsicht im Wesentliche eine Kreuzform bilden. Die gegenüberliegenden zwei Zwischenabschnitte 33 dienen zur Befestigung des Bandabschnitts 14. Die anderen beiden Zwischenabschnitte 33 dienen nur zum Drücken (oder zum Fixieren) des kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitts 18 von oben. Der Aussparungsabschnitt 35 ist in dieser Ausführungsform unmittelbar über dem Zwischenabschnitt 33 vorgesehen, der Aussparungsabschnitt 35 ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Insbesondere muss der Aussparungsabschnitt 35 nicht unmittelbar über dem Zwischenabschnitt 33 zum Halten oder Fixieren des kontaktierenden Außenkontaktabschnitts 18 vorgesehen werden. Gleiches gilt für die folgenden Ausführungsformen.
  • Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet das Drucktastenschalterelement 1a gemäß der zweiten Ausführungsform als Drucktastenschalterelement den kuppelförmigen beweglichen Kontakt 10a und den Betätigungstaster 30a, der gegenüber der vorstehenden Seite des beweglichen Kontakts 10a in Kontakt mit diesem oder von diesem weg angeordnet ist, und leitet den beweglichen Kontakt 10a mit zumindest den beiden Kontakten 21 und 25 auf dem Substrat 20a durch Drücken des Betätigungstasters 30a in Richtung des beweglichen Kontakts 10a elektrisch. Die Betätigungstaste 30a beinhaltet den Tastenkörper 31, den kuppelförmigen Abschnitt 32, der mit dem Außenumfang des Tastenkörpers 31 verbunden und durch Drücken auf den Tastenkörper 31 auf die Substratseite 20a verformbar ist, und den Fußabschnitt 34, der mit dem Außenumfang des kuppelförmigen Abschnitts 32 verbunden und auf dem Substrat 20a befestigt ist. Der bewegliche Kontakt 10a beinhaltet den oberen Kontaktabschnitt 11, der unmittelbar unter dem Tastenkörper 31 angeordnet ist und durch Eindrücken des Tastenkörpers 31 mit dem ersten Kontakt 21 in Kontakt gebracht wird, wobei der Bandabschnitt 14 als äußerer fester Abschnitt auf dem oberen Kontaktabschnitt 11 oder näher an der Außenseite in radialer Richtung als dieser und näher an der Außenseite in radialer Richtung als der Tastenkörper 31 der Betätigungstaste 30a befestigt ist, und die kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitte 18 und 18 in Kontakt mit und an den zweiten Kontakten 25 und 25 näher an der Außenseite in radialer Richtung des beweglichen Kontakts 10a als der obere Kontaktabschnitt 11 und an der Außenseite in radialer Richtung des ersten Kontakts 21 angeordnet sind.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird ein Drucktastenschalterelement gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. In der dritten Ausführungsform erhalten die Teile, die mit jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gemeinsam sind, die gleichen Bezugszeichen, die Beschreibung in jeder der vorstehend genannten Ausführungsformen für die Zusammensetzung oder den Betrieb derselben wird an Stelle dieser verwendet und eine doppelte Beschreibung entfällt.
  • 8 zeigt einen Längsschnitt durch ein Drucktastenschalterelement gemäß der dritten Ausführungsform. 9 zeigt eine Draufsicht und einen Längsschnitt durch einen beweglichen Kontakt in 8. 10 zeigt eine Draufsicht auf ein Substrat in 8.
  • Wenn ein Drucktastenschalterelement 1b gemäß der dritten Ausführungsform mit dem Drucktastenschalterelement 1a gemäß der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform verglichen wird, sind eine Form des beweglichen Kontakts, eine Form auf dem Substrat und eine Form der Betätigungstaste unterschiedlich. Diese verschiedenen Punkte werden im Folgenden im Wesentlichen beschrieben.
  • Beweglicher Kontakt
  • In dieser Ausführungsform beinhaltet ein beweglicher Kontakt 10b die kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitte 18 und 18, die sich in radialer Richtung von dem Sockelleistenabschnitt 13 und den Bandabschnitten 14 und 14 zur Außenseite hin erstrecken, ähnlich wie die zweite Ausführungsform, wie in 9 dargestellt. Der bewegliche Kontakt 10b beinhaltet, im Gegensatz zur zweiten Ausführungsform, nach unten vorstehende Abschnitte 16b, 16b, 16b und 16b auf der Unterseite des Sockelleistenabschnitts 13, die jeweils eine ähnliche Form aufweisen wie der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 in der ersten Ausführungsform.
  • Der kontaktierende äußere Kontaktabschnitt 18 liegt näher an der Außenseite in radialer Richtung des beweglichen Kontakts 10b als der obere Kontaktabschnitt 11 und in Kontakt mit dem zweiten Kontakt 25, der an der Außenseite in radialer Richtung des ersten Kontakts 21 angeordnet ist, ohne von einer Betätigungstaste 30b gedrückt zu werden. Andererseits sind die nach unten vorstehenden Abschnitte 16b, 16b, 16b und 16b nicht auf dem Substrat 20b in Kontakt, ohne von der Betätigungstaste 30b gedrückt zu werden. In jedem der nach unten vorstehenden Abschnitte 16b ist eine Form eines unteren Abschnitts eine längliche Bogenform. Wenn die Betätigungstaste 30b in Richtung des Substrats 20b gedrückt wird, werden die nach unten vorstehenden Abschnitte 16b, 16b, 16b und 16b des beweglichen Kontakts 10b weder mit einem der ersten Kontakte 21 noch mit dem zweiten Kontakt 25 auf dem Substrat 20b in Kontakt gebracht. Die nach unten vorstehenden Abschnitte 16b, 16b, 16b und 16b haben die Funktion, einen Druck so zu verteilen, so dass während eines Eingabevorgangs des Schalters keine übermäßige Kraft auf die zweiten Kontakte 25 und 25 von den kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitten 18 und 18 ausgeübt wird. Da der Abschnitt des kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitts 18 eine Federfunktion aufweist, wird er beim Aufbringen eines Drucks verformt und eine auf den Abschnitt 19 ausgeübte Kraft lässt nach. Die nach unten vorstehenden Abschnitte 16b, 16b, 16b und 16b können auch ohne Drücken der Betätigungstaste 30b auf dem Substrat 20b in Kontakt sein.
  • Der bewegliche Kontakt 10b beinhaltet ein erstes Durchgangsloch 11a, das in einen Bereich eindringt, der einen wesentlichen Mittelteil des oberen Kontaktabschnitts 11 in vertikaler Richtung in der Draufsicht beinhaltet. Der bewegliche Kontakt 10b wird durch Einstecken der Betätigungstaste 30b am Umfang der ersten Durchgangsbohrung 11a mit dem Presser 36 des Tastenkörpers 31 in Kontakt gebracht. Wie später beschrieben, beinhaltet das Substrat 20b eine LED 26, die ein Beispiel für ein Leuchtmittel auf der Innenseite in radialer Richtung des ersten Kontakts 21 ist. In dieser Ausführungsform befindet sich das erste Durchgangsloch 11a in einer Richtung unmittelbar über der LED 26. Somit kann das Licht der LED 26 durch die erste Durchgangsbohrung 11a geleitet werden.
  • Substrat
  • In dieser Ausführungsform beinhaltet das Substrat 20b den ringförmigen ersten Kontakt 21, im Gegensatz zum Substrat 20a in der zweiten Ausführungsform. Das Substrat 20b beinhaltet die LED 26 im Ring des ersten Kontakts 21. Anstelle der LED 26 können jedoch auch andere Leuchtmittel wie eine organische Leuchtdiode, eine anorganische Leuchtdiode, eine Glühlampe zur Wärmeerzeugung und dergleichen verwendet werden. Die zweiten Kontakte 25 und 25 und die Leitungen 25a und 25a sind mit der zweiten Ausführungsform identisch. Wie in 10 dargestellt, sind vier Linien X, die in einem Bereich ohne die Kontakte 21 und 25 des Substrats 20b dargestellt sind, Kontaktspuren, mit denen die bogenförmigen Abschnitte der nach unten vorstehenden Abschnitte 16b, 16b, 16b und 16b des beweglichen Kontakts 10b in Kontakt stehen. Die Kontaktabschnitte Y und Y an den zweiten Kontakten 25 und 25 sind Abschnitte, bei denen die Abschnitte 19 und 19 jederzeit mit den zweiten Kontakten 25 und 25 in Kontakt stehen. Am Schalteingang wird der bewegliche Kontakt 10b durch die Abschnitte 19 und 19 und die nach unten vorstehenden Abschnitte 16b, 16b, 16b und 16b mit dem Substrat 20b in Kontakt gebracht. Dadurch kann eine Belastung der zweiten Kontakte 25 und 25 reduziert und eine Beschädigung (einschließlich Verschleiß) der zweiten Kontakte 25 und 25 verhindert werden. Die nach unten vorstehenden Abschnitte 16b, 16b, 16b und 16b können anstelle des linearen Kontakts in planarem Kontakt auf dem Substrat 20b stehen. In diesem Fall beinhaltet der nach unten vorstehende Abschnitt 16b vorzugsweise den unteren Abschnitt 17 als eine Oberfläche, die im Wesentlichen parallel zum Substrat 20b verläuft, sowie den kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitt 16 in der ersten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist der nach unten vorstehende Abschnitt 16b in Kontakt mit dem Bereich, in dem die Kontakte 21 und 25 nicht auf dem Substrat 20b vorhanden sind. Somit ist der nach unten vorstehende Abschnitt 16b nicht auf einen Abschnitt des linearen Kontakts oder des planaren Kontakts wie oben beschrieben beschränkt, sondern kann ein Abschnitt eines Punktkontakts sein.
  • Betätigungstaste
  • In dieser Ausführungsform unterscheidet sich die Betätigungstaste 30b von den Betätigungstasten 30 und 30a gemäß jeder der vorgenannten Ausführungsformen in einem Punkt, in dem der Tastenkörper 31 ein zweites Durchgangsloch 38 beinhaltet, das von einer Oberseite derselben in Richtung des beweglichen Kontakts 10b eindringt. Das zweite Durchgangsloch 38 befindet sich unmittelbar über dem ersten Durchgangsloch 11a des beweglichen Kontakts 10b und kann mit einem Durchmesser größer als, kleiner als oder gleich dem des ersten Durchgangslochs 11a ausgebildet werden. Der Durchmesser des zweiten Durchgangslochs 38 wird jedoch vorzugsweise gleich oder größer als der Durchmesser des ersten Durchgangslochs 11a gemacht, um das durch das erste Durchgangsloch 11a von der LED 26 zur Oberseite des Tastenkörpers 31 übertragene Licht leckagefrei zu leiten. Um dagegen die gesamte Oberfläche der zweiten Durchgangsbohrung 38 in der Draufsicht gleichmäßiger ausleuchten zu lassen, wird der Durchmesser der zweiten Durchgangsbohrung 38 vorzugsweise gleich oder kleiner als der Durchmesser der ersten Durchgangsbohrung 11a gemacht. Die Betätigungstaste 30b muss nicht unbedingt aus einem lichtdurchlässigen Material bestehen, sondern kann aus einem lichtdurchlässigen Material bestehen.
  • Wie vorstehend beschrieben, befindet sich im Drucktastenschalterelement 1b gemäß der dritten Ausführungsform der bewegliche Kontakt 10b näher an der Außenseite in radialer Richtung des beweglichen Kontakts 10b als der obere Kontaktabschnitt 11 und beinhaltet die nach unten ragenden Abschnitte 16b, 16b, 16b und 16b, die im kontaktlosen Zustand auf dem Substrat 20b auf der Außenseite in radialer Richtung des ersten Kontakts 21 angeordnet sind, mit dem der obere Kontaktabschnitt 11 in Kontakt steht. Dadurch kann die Belastung durch den beweglichen Kontakt 10b auf die zweiten Kontakte 25 und 25 reduziert und eine Beschädigung der zweiten Kontakte 25 und 25 verhindert werden.
  • Verformung der dritten Ausführungsform
  • In der dritten Ausführungsform ist der nach unten vorstehende Abschnitt 16b nicht in Kontakt mit den Kontakten 21 und 25. Ähnlich wie der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 in der ersten Ausführungsform kann der nach unten vorstehende Abschnitt 16b jedoch mit dem zweiten Kontakt 22 auf dem Substrat 20 in Kontakt kommen. In diesem Fall kann der Abschnitt 19 des kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitts 18 und der nach unten vorstehende Abschnitt 16b mit dem zweiten Kontakt 22 unter Verwendung des Substrats 20 in der ersten Ausführungsform in Kontakt gebracht werden. Durch diese Zusammensetzung ist nur der Abschnitt 19 des kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitts 18 vor dem Drücken auf den Tastenkörper 31 auf dem zweiten Kontakt 22 in Kontakt, und der nach unten vorstehende Abschnitt 16b wird nach dem Drücken auch mit dem zweiten Kontakt 22 in Kontakt gebracht. Das heißt, der nach unten vorstehende Abschnitt 16b ist der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16, der dem zweiten Kontakt 22 beim Nichtdrücken zugewandt ist und im kontaktlosen Zustand angeordnet ist, um mit dem zweiten Kontakt 22 durch Eindrücken des Tastenkörpers 31 kontaktfähig zu werden. In einem solchen Fall beinhaltet der nach unten vorstehende Abschnitt 16b vorzugsweise den unteren Abschnitt 17 in linearem Kontakt oder planarem Kontakt mit dem zweiten Kontakt 22, um den zweiten Kontakt 22 nicht so stark wie möglich zu beschädigen.
  • (Variation des beweglichen Kontakts)
  • 11 zeigt die Rückansicht eines beweglichen Kontakts (11A) in 2 und verschiedene Varianten (11B, 11C, 11D und 11E) davon.
  • Der bewegliche Kontakt 10c in (11B) beinhaltet eine Variation des kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitts 16 des beweglichen Kontakts 10 in (11A). Der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 des beweglichen Kontakts 10c beinhaltet einen unteren Abschnitt 17b mit einer dünnen Kantenform darunter. Der untere Abschnitt 17b ist ein Abschnitt, der in der Lage ist, den zweiten Kontakt 22 linear zu kontaktieren. Der bewegliche Kontakt 10d in (11C) beinhaltet eine Variation des kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitts 16 des beweglichen Kontakts 10 auf einer Rückansicht in eine im Wesentlichen kreisförmige Form. Der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 des beweglichen Kontakts 10b beinhaltet den unteren Abschnitt 17 mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Ebene darunter. Der untere Abschnitt 17 ist ein Abschnitt, der in der Lage ist, einen planaren Kontakt mit dem zweiten Kontakt 22 herzustellen. Der bewegliche Kontakt 10e in (11D) beinhaltet eine Variation des kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitts 16 des beweglichen Kontakts 10. Der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 des beweglichen Kontakts 10e beinhaltet einen unteren Abschnitt 17b mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form auf der Rückseite und einer dünnen Kantenform darunter. Der untere Abschnitt 17b ist ein Abschnitt, der in der Lage ist, den zweiten Kontakt 22 linear zu kontaktieren. Der bewegliche Kontakt 10f in (11E) beinhaltet eine Variation in einer Hufeisenform auf der Rückseite des kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitts 16 des beweglichen Kontakts 10. Der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 16 des beweglichen Kontakts 10f beinhaltet den unteren Abschnitt 17 mit einer im Wesentlichen hufeisenförmigen Ebene darunter. Der untere Abschnitt 17 ist ein Abschnitt, der in der Lage ist, einen planaren Kontakt mit dem zweiten Kontakt 22 herzustellen. Die vorgenannten verschiedenen kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitte 16 können auch auf den nach unten vorstehenden Abschnitt 16b des beweglichen Kontakts 10b in der dritten Ausführungsform aufgebracht werden.
  • (Variation der Befestigungsart der Betätigungstaste und des beweglichen Kontakts)
  • 12 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung einer Variation eines Verfahrens zur Befestigung des beweglichen Kontakts an der Unterseite der Betätigungstaste.
  • Eine in 12 gezeigte Betätigungstaste 30g beinhaltet die zweite Durchgangsbohrung 38. Der Bandabschnitt 14 des beweglichen Kontakts 10g ist am Zwischenabschnitt 33 der Betätigungstaste 30g befestigt. Zwischen dem Bandabschnitt 14 und dem Zwischenabschnitt 33 befindet sich keine Klebeschicht. Durch Anordnen des beweglichen Kontakts 10g auf der Rückseite der Betätigungstaste 30g und durch Verkleben eines Befestigungsblechs 40 von seiner Rückseite kann der bewegliche Kontakt 10g auf der Betätigungstaste 30g befestigt werden. Das Befestigungsblech 40 beinhaltet ein Loch 42, das größer ist als das erste Durchgangsloch 11a, so dass eine Umkehrung des oberen Kontaktabschnitts 11 nicht verhindert wird und auch das Licht der LED 26 nicht verhindert wird. Darüber hinaus beinhaltet das Befestigungsblech 40 Löcher 46, so dass die vier kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitte 16 jeweils zur Substratseite 20 vorstehen können.
  • Die Befestigungsblech40 weist ein isolierendes Basismaterial und eine Klebeschicht 43 auf, die auf einer der Oberflächen des isolierenden Basismaterials vorgesehen ist. Das Befestigungsblech 40 beinhaltet die Klebeschicht 43 mit einer Größe innerhalb eines Bereichs, der mit einem Bereich verklebt werden kann, der zumindest die Peripherie des Bandabschnitts 14 und des Zwischenabschnitts 33 der Betätigungstaste 30g beinhaltet. In 12 ist der Bereich der Klebeschicht 43 ein Bereich auf der Außenseite in radialer Richtung des oberen Kontaktabschnitts 11 des beweglichen Kontakts 10g und ausschließlich des kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitts 16. Wenn der bewegliche Kontakt 10g und die Betätigungstaste 30g unter Verwendung eines solchen Befestigungsblechs 40 befestigt werden, kann eine solche Situation, dass der Bandabschnitt 14 aus dem Zwischenabschnitt 33 entfernt und durch wiederholtes Drücken der Betätigungstaste 30g auf die Substraseite 20 bewegt wird, wirksam verhindert werden. Es ist vorzuziehen, dass die Klebeschicht 43 nicht teilweise auf die Substratseite 20 ragt, sondern im Wesentlichen flach ist. Somit wird die Dicke des Bandabschnitts 14 vorzugsweise im Wesentlichen gleich einer Tiefe des Zwischenabschnitts 33 gemacht. Wenn das Befestigungsblech 40 mit dem Zwischenabschnitt 33 verklebt ist, kann durch stufenloses Befestigen des Bandabschnitts 14 und des Zwischenabschnitts 33 in einem im Wesentlichen flachen Zustand keine Luft in den Umfang des Bandabschnitts 14 gelangen, und die Klebeschicht 43 der Befestigungsblech40 und des Bandabschnitts 14 kann in engen Kontakt gebracht werden. Darüber hinaus kann ein solcher Zustand, in dem das Substrat 20 durch den Klebstoff verunreinigt ist, der die Leitfähigkeit schädigt oder in dem der Hub länger als die Einstellung wird, der das Schaltgefühl oder die Haltbarkeit verschlechtert, ebenfalls vermieden werden.
  • Das isolierende Basismaterial, das das Befestigungsblech 40 bildet, besteht in geeigneter Weise aus verschiedenen Harzen wie Polyolefin, Polyamid, Polyimid, Polyester, Polycarbonat, Fluorharzen, Polyphenylensulfid, Acrylharzen und dergleichen. Die Klebeschicht 43 kann nicht nur eine Schicht mit dem Klebstoff, sondern auch eine Schicht mit einem Haftvermittler sein. Die Dicke des Befestigungsblechs 40 ist nicht besonders begrenzt und beträgt vorzugsweise 15 bis 500 mm, vorzugsweise 20 bis 300 mm, oder weiter bevorzugt 30 bis 200 mm. Das Befestigungsblech 40 kann durch Kombination eines gewünschten isolierenden Grundmaterials und der Klebeschicht 43 hergestellt werden, oder es kann auch eine handelsübliche Folie mit Haftvermittler oder eine handelsübliche Folie mit Klebstoff verwendet werden. Wenn eine PET-Folie mit Haftvermittler (oder Klebstoff) auf Silikonbasis, eine Polyphenylensulfidfolie mit Haftvermittler (oder Klebstoff) auf Silikonbasis, eine Polyimidfolie mit Haftvermittler (oder Klebstoff) auf Silikonbasis, eine Fluorharzfolie mit Haftvermittler (oder Klebstoff) auf Silikonbasis, eine Polyesterfolie mit einem Acrylhaftvermittler (oder Klebstoff) oder dergleichen auf dem Markt erhältlich sind. Wenn Wärmebeständigkeit oder chemische Beständigkeit erforderlich ist, sind diejenigen vorzuziehen, die Polyphenylensulfid, Polyimid oder Fluorharz für das isolierende Basismaterial verwenden. Wenn das Befestigungsblech 40 mit der Klebeschicht 43, die aus einem anderen Haftvermittler (oder Klebstoff) als Silikon besteht, verwendet wird, wird die Urethanbeschichtungsbehandlung, die Oberflächenreformierung (Ultraviolettbestrahlung, Koronabehandlung, Plasmabestrahlung, Rahmenbehandlung oder Itro-Behandlung) vorzugsweise zumindest auf eine Klebefläche mit dem Fixierblatt 40 auf dem Fußabschnitt 34 aufgebracht, um die Befestigung an der Betätigungstaste 30g zu verbessern.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird ein Drucktastenschalterelement gemäß einer vierten Ausführungsform beschrieben. In der vierten Ausführungsform erhalten die Teile, die mit jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gemeinsam sind, die gleichen Bezugszeichen, die Beschreibung in jeder der vorstehend genannten Ausführungsformen für die Zusammensetzung oder den Betrieb derselben wird an Stelle dieser verwendet und eine doppelte Beschreibung entfällt.
  • 13 zeigt eine Längsschnittansicht (13A) eines Drucktastenschalterelements gemäß einer vierten Ausführungsform und Längsschnittansichten (13B, 13C, 13D und 13E) verschiedener Varianten der Betätigungstaste.
  • Ein Drucktastenschalterelement 1h nach der vierten Ausführungsform hat eine ähnliche Form wie das Drucktastenschalterelement 1b nach der dritten Ausführungsform, unterscheidet sich aber von dem Drucktastenschalterelement 1b dadurch, dass auf der Oberseite des Tastenkörpers 31 ein ringförmig vorstehender Abschnitt 50 mit einem halbkreisförmigen Längsschnitt in der Draufsicht vorgesehen ist. Ein Hochhub-Schaltvorgang ist auch dann möglich, wenn der vorstehende Abschnitt 37 in der ersten Ausführungsform in den vorstehenden Abschnitt 50 umgewandelt wird. Ein kreisförmiger Bereich auf der Innenseite in radialer Richtung des vorstehenden Abschnitts 50 ist jedoch vorzugsweise größer als das zweite Durchgangsloch 38, um einen Lichtpfad von der LED 26 nicht zu verhindern.
  • Der vorstehende Abschnitt 50 kann in einen vorstehenden Abschnitt 51 geändert werden, der eine Inselform an den vier Ecken auf der Oberseite einer Betätigungstaste 30i in (13B) aufweist. Darüber hinaus kann der vorstehende Abschnitt 50 in einen vorstehenden Abschnitt 52 umgewandelt werden, der eine quadratische Ringform auf einem Umfangsrandabschnitt der Oberseite einer Betätigungstaste 30j in (13C) aufweist. Darüber hinaus kann der vorstehende Abschnitt 50 in einen vorstehenden Abschnitt 53 mit einem halbkreisförmigen Längsschnitt umgewandelt werden, der auf der Oberseite einer Betätigungstaste 30k in (13D) verteilt ist. In Bezug auf eine Betätigungstaste 30k wird deren Gesamtheit nicht durch ein lichtdurchlässiges Material gebildet, sondern in dem zweiten Durchgangsloch 38 wird ein Füllkörper 39 aus dem lichtdurchlässigen Material gebildet. Die Gesamtheit der Betätigungstaste 30k kann durch ein Mischmaterial gebildet werden, in dem ein farbiges oder lichtschützendes Material, wie beispielsweise ein Füllstoff auf Kohlenstoffbasis oder dergleichen, im lichtdurchlässigen Material verteilt ist, und das Füllorgan 39 aus dem lichtdurchlässigen Material kann im zweiten Durchgangsloch 38 gebildet werden. Als weitere Variation kann die Betätigungstaste 30k aus dem lichtdurchlässigen Material bestehen, und auf der anderen Oberfläche als dem dem Füllkörper 39 entsprechenden Bereich kann eine lichtabschirmende Schicht gebildet sein. Eine Betätigungstaste 301 in (13E) beinhaltet das Füllorgan 39 mit einer Dicke, die kleiner ist als die vertikale Richtung des Tastenkörpers 31 in dem zweiten Durchgangsloch 38 der Betätigungstaste 30k. Wie vorstehend beschrieben, muss das Füllorgan 39 nicht den gesamten Raum des zweiten Durchgangslochs 38 ausfüllen. In diesem Fall beinhaltet die Betätigungstaste 301 einen Aussparungsabschnitt 55, der die LED 26 durch Abwärtsbewegung des Tastenkörpers 31 an einem unteren Teil des Tastenkörpers 31 aufnehmen kann.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird ein Drucktastenschalterelement gemäß einer fünften Ausführungsform beschrieben. In der fünften Ausführungsform erhalten die Teile, die mit jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gleich sind, die gleichen Bezugszeichen, die Beschreibung in jeder der vorstehend genannten Ausführungsformen für die Zusammensetzung oder den Betrieb derselben wird an Stelle dieser verwendet, und eine doppelte Beschreibung entfällt.
  • 14 zeigt einen Längsschnitt durch das Drucktastenschalterelement gemäß der fünften Ausführungsform.
  • Ein Drucktastenschalterelement 1m gemäß der fünften Ausführungsform beinhaltet den beweglichen Kontakt 10b des Drucktastenschalterelements 1b gemäß der dritten Ausführungsform und das Substrat 20b, beinhaltet aber eine Betätigungstaste 30m mit einer anderen Form als die Betätigungstaste 30b des Drucktastenschalterelements 1b und der anderen Bauelemente.
  • Die Betätigungstaste 30m hält den kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitt 18 des beweglichen Kontakts 10b in den gegenüberliegenden zwei Zwischenabschnitten 33. Der Aussparungsabschnitt 35 ist nicht über dem Zwischenabschnitt 33 vorgesehen. Der vorstehende Abschnitt ist nicht auf der Oberseite des Tastenkörpers 31 vorgesehen. Das Drucktastenschalterelement 1m ist am Außenumfang des Tastenkörpers 31 vorgesehen, ragt mehr nach oben als die Oberseite des Tastenkörpers 31 heraus und beinhaltet einen vorstehenden Abschnitt 60, der während der Druckbetätigung der Betätigungstaste 30m in Richtung des Substrats 20b komprimiert/verformt werden kann, und eine plattenförmige Betätigungsplatte 61, die an einem oberen Teil des vorstehenden Abschnitts 60 befestigt ist, um einen Spalt von der Oberseite des Tastenkörpers 31 zu haben. Der vorstehende Abschnitt 60 ist ein säulenförmiger Abschnitt, der sich am Außenumfang des Tastenkörpers 31 befindet und sich mehr nach oben erstreckt als die Oberseite des Tastenkörpers 31. Der vorstehende Abschnitt 60 und die Betätigungsplatte 61 sind Elemente, die anstelle des vorstehenden Abschnitts 37 oder dergleichen verwendet werden und zu einem höheren Hub während des Pressvorgangs beitragen. Darüber hinaus beinhaltet die Betätigungstaste 30m keinen Aussparungsabschnitt 35, der in der Betätigungstaste 30a in der obigen Ausführungsform ausgebildet ist. Das liegt daran, dass der Fußabschnitt 34 eine Form haben muss, die sich nicht leicht verformt, da während des Pressvorgangs ein Pressen vom vorstehenden Abschnitt 60 durch den Fußabschnitt 34 erforderlich ist. In dieser Ausführungsform ist der vorstehende Abschnitt 60 eine Wand, die den Tastenkörper 31 umgibt, die aber vier Säulen sein können, die im Umfang des Tastenkörpers 31 in im Wesentlichen gleichen Mittelwinkeln (etwa 90 Grad) in der Draufsicht angeordnet sind. Ob der vorstehende Abschnitt 60 durch ein lichtdurchlässiges Material gebildet wird oder nicht, spielt keine Rolle, aber die Betätigungsplatte 61 wird vorzugsweise durch das lichtdurchlässige Material gebildet, um das Licht von der LED 26 nach außen zu leiten. Der vorstehende Abschnitt 60 besteht aus einem relativ weichen Material, das beim Drücken von oben die Betätigungstaste 30 betätigen kann, bis der bewegliche Kontakt 10b verformt ist und mit dem ersten Kontakt 21 in Kontakt gebracht wird, und der Schalter aus dem Grund eingeschaltet wird, der dem vorstehenden Abschnitt 37 in der ersten Ausführungsform ähnlich ist. Andererseits beinhaltet die Betätigungsplatte 61 vorzugsweise eine höhere Steifigkeit als der vorstehende Abschnitt 60, so dass der vorstehende Abschnitt 60 vorrangig komprimiert/verformt werden kann, wenn die Betätigungsplatte 61 von oben gedrückt wird. Wenn der vorstehende Abschnitt 60 beispielsweise aus Silikonkautschuk besteht, kann die Betätigungsplatte 61 aus einem Polycarbonatharz bestehen. Der vorstehende Abschnitt 60 kann aus dem gleichen Material wie der Tastenkörper 31 und integral mit dem Tastenkörper 31 gebildet sein.
  • (Beispiel für ein Drucktastenschalterelement)
  • 15 zeigt Ansichten zur Erläuterung von Anwendungsbeispielen des Drucktastenschalterelements, an dem eine Vielzahl von Betätigungstasten angebracht sind, und zeigt eine Vorderansicht (15A) eines Zustands, in dem eine Multitaste mit dem Drucktastenschalterelement in ein Lenkrad eines Automobils integriert ist, eine Vorderansicht (15B) eines Zustands, in dem eine vordere Abdeckung über der Multitaste entfernt wird, und eine Schnittansicht (15C) entlang der Linie H-H in 15A des Multitasters.
  • Wie in (15A, 15B) in 15 gezeigt, ist ein Multitaster 101 mit einem Drucktastenschalterelement 1n, an dem eine Vielzahl von (hier fünf) Betätigungstasten 30b befestigt sind, in ein Lenkrad 100 eines Automobils integriert. Der Multitaster 101 beinhaltet die äußeren Peripherietasten 111, 112, 113 und 114 in im Wesentlichen gleichen Winkeln in vier Umfangsrichtungen einer Mitteltaste 110. Wenn eine Frontabdeckung 102 von dem Multitaster 101 entfernt wird, wie in (15B) dargestellt, ist das Drucktastenschalterelement 1n vorgesehen. Das Drucktastenschalterelement 1n beinhaltet die Betätigungstasten 30b, die jeweils den Tasten 110, 111, 112, 113 und 114 entsprechen. Der Fußabschnitt 34 der Betätigungstaste 30b ist ein Fußabschnitt, der mit jeder der Tasten 110, 111, 112, 113 und 114 gemeinsam ist. Die Betätigungstaste 30b hat einen Luftkanal 70. Dadurch kann der Luftwiderstand während des Betriebs reduziert werden.
  • Jede der Betätigungstasten 30b ist unabhängig voneinander in der Lage, sich vertikal zu bewegen. Der Tastenkörper 31 hat eine quadratische Form in der Draufsicht. Die Tasten 110, 111, 112, 113 und 114 (je nach Bedarf als „Taste 110 und dergleichen“ bezeichnet) beinhalten eine Betätigungstaste 30b direkt darunter. Die Taste 110 und dergleichen bestehen aus einem Material mit hoher Lichtdurchlässigkeit, so dass das durch die Betätigungstaste 30n von der LED 26 auf dem Substrat 20b übertragene Licht leicht in eine äußere Richtung übertragen werden kann. Die Betätigungstaste 30b ist so angeordnet, dass der unmittelbar untere Teil des Tastenkörpers 31 in Kontakt mit der Umgebung eines Oberteils des beweglichen Kontakts 10n steht. Eine Ansammlung der Betätigungstasten 30b ist von einem Gehäuse 130 am Außenumfang umgeben. Ein Substrat 20n ist auf einer Rückplatte 140 befestigt und weist einen oberen Teil seines äußeren Seitenabschnitts auf, der durch den Fußabschnitt 34 des Tastenkörpers 31 abgedeckt ist. Die Rückplatte 140 beinhaltet ein Durchgangsloch 151, das bis zum Substrat 20n reicht. Jeder der Kontakte (erster Kontakt 21 und zweiter Kontakt 22) auf dem Substrat 20n und die LED 26 sind mit einer Vielzahl von elektrischen Leitungen 152 verbunden, die über das Durchgangsloch 151 elektrisch mit ihnen verbunden sind. Der bewegliche Kontakt 10n beinhaltet den kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitt 16 und ist so beschaffen, dass er den kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitt 16 mit dem zweiten Kontakt 22 nach Erhalt des Drucks vom Tastenkörper 31 in Kontakt bringen kann. Der bewegliche Kontakt 10n beinhaltet ein erstes Durchgangsloch 11n an einem Mittelteil auf der Oberseite. Ein Umfangsrandteil des ersten Durchgangslochs 11n wird nach Erhalt des Drucks vom Tastenkörper 31 mit dem ersten Kontakt 21 in Kontakt gebracht, der ringförmig in der Draufsicht auf der Außenseite in radialer Richtung der LED 26 angeordnet ist.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist das Drucktastenschalterelement 1n in der Lage, verschiedene Funktionen zu realisieren, die das Fahren eines Fahrzeugs nicht behindern, indem es in ein Lenkrad 100 eines Fahrzeugs integriert ist und ein Schalter mit einem hohen Hub und einem hohen Klickgefühl wird. Darüber hinaus übt das Drucktastenschalterelement 1n eine hervorragende Schalldämmwirkung aus.
  • 16 zeigt eine Längsschnittansicht einer Variation der in 15 (15C) dargestellten Multitaste.
  • Ein in 16 gezeigter Multitaster 101a unterscheidet sich von dem in 15 gezeigten Multitaster 101 und beinhaltet den vorstehenden Abschnitt 51 auf der Oberseite des Tastenkörpers 31, und die anderen Bestandteile sind die gleichen wie bei dem Multitaster 101. Durch die Verwendung der Betätigungstaste 30i mit dem vorstehenden Abschnitt 51 kann ein höherer Hub während des Drückvorgangs realisiert werden.
  • (Leistungsbewertung durch Eingabetest)
  • 17 zeigt eine Draufsicht (17A) des beweglichen Kontakts in der ersten Ausführungsform und ein Ergebnis der Leistungsbewertung (17B), wenn ein Eingabetest mit dem beweglichen Kontakt als Probe durchgeführt wird. 18 zeigt eine Draufsicht (18A) des beweglichen Kontakts in der dritten Ausführungsform und ein Leistungsbewertungsergebnis (18B), wenn ein Eingabetest mit dem beweglichen Kontakt als Probe durchgeführt wird. 19 zeigt eine Draufsicht (19A) eines konventionell bekannten beweglichen Kontakts und ein Leistungsbewertungsergebnis (19B), wenn ein Eingabetest mit dem beweglichen Kontakt als Probe durchgeführt wird. In 17 (17B), 18 (18B) und 19 (19B) werden auch schematische Ansichten von Wellenformen gezeigt, unter Berücksichtigung, dass die Wellenformen auf Fotos schwer zu sehen sind.
  • Da die Strukturen der beweglichen Kontakte 10 und 10b bereits in der ersten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform beschrieben wurden, entfällt hier die Beschreibung. Ein herkömmlich bekannter beweglicher Kontakt 200 beinhaltet einen kuppelförmigen oberen Kontaktabschnitt 211 in einer im Wesentlichen Mitte der Draufsicht, einen gestuften Abschnitt 212, der auf der Außenseite in dessen radialer Richtung ausgebildet ist und der eine im Wesentlichen ringförmige Form in der Draufsicht aufweist, und einen Sockelleistenabschnitt 213, der sich zur Außenseite in radialer Richtung des gestuften Abschnitts 212 in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung erstreckt und eine im Wesentlichen rechteckige Form in der Draufsicht aufweist. Der obere Kontaktabschnitt 211 weist ein erstes Durchgangsloch 211a auf, das in vertikaler Richtung im Wesentlichen in der Mitte in der Draufsicht eindringt. Der Sockelleistenabschnitt 213 ragt über die Abschnitte 215, 215, 215 und 215 heraus, die den vier Ecken der im Wesentlichen rechteckigen Form auf diagonalen Linien in der Draufsicht entsprechen. Ein Bandabschnitt 214, der sich durch Vorstehen zur Außenseite in radialer Richtung erstreckt, ist an einer Zwischenposition der Längen, die zwei Seiten des Sockelleistenabschnitts 213 in der Draufsicht zugewandt sind, vorgesehen. Der Bandabschnitt 214 ist ein fester Abschnitt mit der Betätigungstaste. Der Abschnitt 215 beinhaltet einen kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitt 216, der auf seiner Unterseite nach unten ragt. Der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 216 ist ein Abschnitt, der mit einer halbkreisförmigen Form nach unten ragt und punktuell in Kontakt steht, wenn er mit dem Kontakt auf dem Substrat in Kontakt gebracht wird. Der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt 216 unterscheidet sich wie oben beschrieben deutlich von dem beweglichen Kontakt 10, einschließlich des kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitts 16, der in der Lage ist, einen planaren Kontakt mit dem zweiten Kontakt 22 herzustellen, oder des beweglichen Kontakts 10b, der den berührenden äußeren Kontaktabschnitt 18 in Kontakt mit dem zweiten Kontakt 25 zu jeder Zeit ab dem Zeitpunkt vor dem Drücken beinhaltet.
  • Für den Eingabetest wurde eine Prüfmaschine mit folgendem Mechanismus verwendet. Ein Nockenmechanismus zum Bewegen eines Tisches, auf dem ein Prüfling vertikal platziert wird, ist unterhalb des Tisches installiert. Ein Eingabezyklus des Tisches wird durch eine Drehzahl einer Nocke bestimmt. Ein Gewicht, das als menschlicher Finger dient, ist auf einem oberen Teil des Prüfkörpers angebracht. Die Prüfmaschine ist so aufgebaut, dass, wenn der Tisch auf eine bestimmte Höhe oder mehr ansteigt, der Prüfling mit einem Gewicht in Kontakt gebracht und eine Last aufgebracht wird. Die Bedingungen für den Eingabetest sind wie folgt:
    • Angewandte Last: 12 N
    • Anzahl der Eingaben: 300 Tausend mal (Wiederholung von einmal/Sekunde)
    • Spannung: 12 V
    • Strom: 20 mA
  • Wie in 17 (17B) dargestellt, wurde beim Vergleich des Spannungsverhaltens während eines Schaltvorgangs zwischen dem Beginn der Prüfung des beweglichen Kontakts 10 und dem Ende der Prüfung kaum ein Unterschied zwischen vor und nach der Prüfung festgestellt und eine digitale Wellenform erhalten. Auch beim beweglichen Kontakt 10b wurde vor und nach der Prüfung kaum ein Unterschied festgestellt, und die digitale Wellenform wurde ähnlich wie beim beweglichen Kontakt 10 erhalten.
  • Andererseits wurde beim konventionell bekannten beweglichen Kontakt 200 eine Mikrobewegung in einer Spannung, wie sie durch einen Pfeil S in 19 (19B) angezeigt wird, vom Beginn des Eingabetests bis zum Ende der Prüfung festgestellt. Da der kontaktlose Außenkontaktabschnitt 216 und eine Elektrode des Substrats in der herkömmlichen Struktur frei voneinander sind, treten Vibrationen auf, wenn der Drucktastenschalter gedrückt wird und der bewegliche Kontakt verformt wird. Dieses Phänomen wird als Bouncing bezeichnet. Die Wiederholung solchen Bouncings schädigt Goldplattierung auf der Elektrodenoberfläche des Substrats und sogar der Elektrode selbst, was Korrosion hervorruft, und ein Übergangswiderstandswert zwischen dem beweglichen Kontakt und der Elektrode steigt und gibt Anlass zur Sorge, dass die Taste nicht als Schalter funktioniert.
  • Bei den beweglichen Kontakten 10 und 10b gemäß den in 17 und 18 dargestellten Ausführungsformen tritt ein solcher konventioneller Fehler kaum auf. Beim beweglichen Kontakt 10 kann die Kontaktstabilität zwischen dem kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitt 16 und dem zweiten Kontakt 22 durch Vergrößerung einer Kontaktfläche zwischen ihnen gesichert werden. Beim beweglichen Kontakt 10b wird die Vibration, auch wenn das Bouncing zwischen dem nach unten vorstehenden Abschnitt 16b und dem Substrat 20b erfolgt, durch die Federeffekt des kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitts 18 absorbiert, indem der Abschnitt 19 auf dem beweglichen Kontakt 10b bereitgestellt wird, und die Kontaktstabilität zwischen dem Abschnitt 19 und dem zweiten Kontakt 25 kann gewährleistet werden.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Wie vorstehend beschrieben, wurden bevorzugte Ausführungsformen des Drucktastenschalterelements der vorliegenden Erfindung beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann mit verschiedenen Varianten realisiert werden.
  • Der vorstehend beschriebene Bandabschnitt 14 ist nur ein Beispiel für einen äußeren festen Abschnitt, der in radialer Richtung näher an der Außenseite befestigt ist als der Tastenkörper 31 der Betätigungstasten 30, 30a, 30b, 30g, 30h, 30i, 30j, 30k, 301 und 30m (im Folgenden als „Betätigungstaste 30 und dergleichen“ bezeichnet). Der äußere feste Abschnitt, der die beweglichen Kontakte 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g und 10n (im Folgenden als „beweglicher Kontakt 10 und dergleichen“ bezeichnet) und die Betätigungstaste 30 und dergleichen fixiert, muss nur in der Lage sein, am oberen Kontaktabschnitt 11 oder näher an der Außenseite in radialer Richtung als dieser zu fixieren und in der Lage sein, näher an der Außenseite in radialer Richtung als der Tastenkörper 31 zu fixieren.
  • Darüber hinaus kann das Befestigungsverfahren zwischen dem äußeren festen Abschnitt, der durch den Bandabschnitt 14 und die Betätigungstaste 30 und dergleichen dargestellt wird, jedes Verfahren sein, wie z.B. das Befestigen mit einem Klebstoff, das Befestigen mit einem doppelseitigen Klebeband, das Befestigen durch Einpassen, das Befestigen durch Bilden einer Nut in der Betätigungstaste 30 und dergleichen und das Einführen des äußeren festen Abschnitts in die Nut und dergleichen, mit Ausnahme des Verfahrens zum Verwenden des Befestigungsblechs 40 in 12. Darüber hinaus ist eine Befestigungsposition zwischen dem beweglichen Kontakt 10 und dergleichen und der Betätigungstaste 30 und dergleichen nicht besonders eingeschränkt, solange sie sich auf der Kuppeloberseite oder in der Nähe des beweglichen Kontakts 10 und dergleichen und näher an der Außenseite in radialer Richtung des beweglichen Kontakts 10 und dergleichen befindet als eine Position in Kontakt mit dem Kontakt auf der innersten Seite (beispielsweise der erste Kontakt 21).
  • Wenn die durch die LED 26 dargestellten Leuchtmittel nicht an einer Stelle unmittelbar unter dem beweglichen Kontakt 10 und dergleichen angeordnet sind, müssen die ersten Durchgangslöcher 11a, 11b und 11n nicht unbedingt an dem beweglichen Kontakt 10 und dergleichen vorgesehen sein. Wenn die LED 26 und der Presser 36 beim Drücken der Betätigungstaste 30 und dergleichen nicht in Kontakt stehen, muss der Aussparungsabschnitt 55 nicht am Tastenkörper 31 ausgebildet werden. Darüber hinaus sind die zumindest zwei Kontakte nicht auf den ersten Kontakt 21 und die zweiten Kontakte 22 und 25 beschränkt, sondern können auch andere Kontakte beinhalten. Darüber hinaus ist die Anzahl der Kontaktzeiten zwischen dem beweglichen Kontakt 10 und dergleichen und den Kontakten 21, 22 und 25 nicht besonders begrenzt.
  • Abgesehen von den punktförmigen, wie den vorstehenden Abschnitten 37, 51 und 53, kann ein vorstehender Abschnitt mit einer Stabform vorgesehen werden, die in einer Richtung lang ist. Die Anzahl der vorstehenden Abschnitte kann ein bis drei oder fünf oder mehr sein. Ein punkt- oder stabförmiger vorstehender Abschnitt kann weiterhin auf der Innenseite oder auf der Außenseite des ringförmigen Elements der vorstehenden Abschnitte 50 und 52 gebildet werden. Ein säulenförmiger Abschnitt, wie der vorstehende Abschnitt 60, kann ein ringförmiger oder rahmenförmiger Wandkörper sein, der einen Umfang des Tastenkörpers 31 ganz oder teilweise umgibt. Die Betätigungsplatte 61 kann ein Loch aufweisen, das in seine Dickenrichtung eindringt, oder einen lichtdurchlässigen Deckelabschnitt oder einen Füllabschnitt, der eine Tiefenrichtung des Lochs ganz oder teilweise schließt.
  • Die verschiedenen Bestandteile der Drucktasterelemente 1, 1a, 1b, 1h, 1m und In in jeder der Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden, außer in einem Fall, in dem eine Kombination unmöglich ist. So kann beispielsweise das für die Betätigungstaste 30g verwendete Befestigungsblech 40 (siehe 12) auch für die anderen Betätigungstasten 30 und dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus können die in der vierten Ausführungsform beschriebenen Betätigungstasten 30i, 30j, 30k und 301 auch in jeder der ersten bis dritten und fünften Ausführungsformen verwendet werden. Darüber hinaus können die Bestandteile jedes der Ansprüche frei miteinander kombiniert werden, es sei denn, eine Kombination ist technisch oder strukturell unmöglich.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Das Drucktastenschalterelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann in verschiedenen Geräten einschließlich der Betätigungstaste verwendet werden, wie z.B. tragbare Kommunikationsgeräte, PC, Kameras, Automobile, elektronische Bordgeräte, Audio-Hausgeräte, elektrische Haushaltsgeräte und dergleichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (14)

  1. Drucktastenschalterelement, aufweisend: einen kuppelförmigen beweglichen Kontakt; und eine Betätigungstaste gegenüberliegend zu einer hervorstehenden Seite des beweglichen Kontakts in Kontakt mit oder von der hervorstehenden Seite des beweglichen Kontakts weg angeordnet und elektrisch den beweglichen Kontakt mit zumindest zwei Kontakten auf einem Substrat durch Drücken der Betätigungstaste in eine Richtung des beweglichen Kontakts leitend, wobei die Betätigungstaste beinhaltet: einen Tastenkörper; einen kuppelförmigen Abschnitt, der mit einem Außenumfang des Tastenkörpers verbunden und durch Drücken auf den Tastenkörper auf die Substratseite verformbar ist; und einen Fußabschnitt, der mit dem Außenumfang des kuppelförmigen Abschnitts verbunden und auf dem Substrat befestigt ist, wobei der bewegliche Kontakt beinhaltet: einen oberen Kontaktabschnitt, der unmittelbar unter dem Tastenkörper angeordnet ist und durch Eindrücken des Tastenkörpers mit dem Kontakt in Kontakt gebracht wird; einen äußeren festen Abschnitt auf dem oberen Kontaktabschnitt oder näher an einer Außenseite in radialer Richtung als der obere Kontaktabschnitt und näher an der Außenseite in radialer Richtung als der Tastenkörper der Betätigungstaste; und einen kontaktlosen äußeren Kontaktabschnitt, der in radialer Richtung des beweglichen Kontakts näher an der Außenseite angeordnet ist als der obere Kontaktabschnitt und in einem kontaktlosen Zustand mit einem anderen Kontakt angeordnet ist, um mit dem anderen Kontakt, der auf der Außenseite in radialer Richtung des Kontakts in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt angeordnet ist, durch Eindrücken des Tastenkörpers in Kontakt kommen zu können, und wobei der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt einen unteren Abschnitt beinhaltet, der zum linearen Kontakt oder planaren Kontakt mit dem anderen Kontakt geeignet ist.
  2. Drucktastenschalterelement, aufweisend: einen kuppelförmigen beweglichen Kontakt; und eine Betätigungstaste gegenüberliegend zu einer hervorstehenden Seite des beweglichen Kontakts in Kontakt mit oder von der hervorstehenden Seite des beweglichen Kontakts weg angeordnet und elektrisch den beweglichen Kontakt mit zumindest zwei Kontakten auf einem Substrat durch Drücken der Betätigungstaste in eine Richtung des beweglichen Kontakts leitend, wobei die Betätigungstaste beinhaltet: einen Tastenkörper; einen kuppelförmigen Abschnitt, der mit einem Außenumfang des Tastenkörpers verbunden und durch Drücken auf den Tastenkörper auf die Substratseite verformbar ist; und einen Fußabschnitt, der mit dem Außenumfang des kuppelförmigen Abschnitts verbunden und auf dem Substrat befestigt ist, wobei der bewegliche Kontakt beinhaltet: einen oberen Kontaktabschnitt, der unmittelbar unter dem Tastenkörper angeordnet ist und durch Eindrücken des Tastenkörpers mit dem Kontakt in Kontakt gebracht wird; einen äußeren festen Abschnitt auf dem oberen Kontaktabschnitt oder näher an einer Außenseite in radialer Richtung als der obere Kontaktabschnitt und näher an der Außenseite in radialer Richtung als der Tastenkörper der Betätigungstaste; und einen kontaktierenden äußeren Kontaktabschnitt, der in radialer Richtung des beweglichen Kontakts näher an der Außenseite als der obere Kontaktabschnitt und in Kontakt mit einem anderen Kontakt, der auf der Außenseite in radialer Richtung des Kontakts in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt angeordnet ist, angeordnet ist.
  3. Das Drucktastenschalterelement nach Anspruch 2, wobei der bewegliche Kontakt ferner einen nach unten vorstehenden Abschnitt beinhaltet, der näher an der Außenseite in der radialen Richtung des beweglichen Kontakts als der obere Kontaktabschnitt liegt und in Kontakt oder kontaktlos mit dem Substrat auf der Außenseite in der radialen Richtung des Kontakts in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt angeordnet ist.
  4. Das Drucktastenschalterelement nach Anspruch 3, wobei der nach unten vorstehende Abschnitt ein kontaktloser Außenkontaktabschnitt ist, der so angeordnet ist, dass er dem anderen Kontakt in einem kontaktlosen Zustand zugewandt ist, um mit dem anderen Kontakt durch Eindrücken des Tastenkörpers in Kontakt treten zu können, und der kontaktlose äußere Kontaktabschnitt einen unteren Abschnitt beinhaltet, der zum linearen Kontakt oder planaren Kontakt mit dem anderen Kontakt geeignet ist.
  5. Drucktastenschalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Betätigungstaste einen oder zwei oder mehrere Zwischenabschnitte beinhaltet, die dem Substrat zugewandt sind, mit einem Spalt zwischen dem kuppelförmigen Abschnitt und dem Fußabschnitt, und der bewegliche Kontakt durch Befestigen des äußeren festen Abschnitts am Zwischenabschnitt angeordnet ist.
  6. Drucktastenschalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der bewegliche Kontakt ein erstes Durchgangsloch in einem Bereich einschließlich einem Mittelteil in einer Draufsicht aufweist und durch Eindrücken der Betätigungstaste in Kontakt mit dem Tastenkörper in einem Umfang des ersten Durchgangslochs gebracht wird.
  7. Das Drucktastenschalterelement nach Anspruch 6, wobei Licht von Beleuchtungsmitteln, die auf einer Innenseite in einer radialen Richtung des Kontakts im Substrat durch das erste Durchgangsloch vorgesehen sind, durchgelassen wird.
  8. Das Drucktastenschalterelement nach Anspruch 7, wobei die Betätigungstaste einen Aussparungsabschnitt beinhaltet, der in der Lage ist, das Beleuchtungsmittel durch Abwärtsbewegung des Tastenkörpers an einem unteren Teil des Tastenkörpers aufzunehmen, und zumindest ein Teil davon lichtdurchlässig gemacht ist.
  9. Drucktastenschalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Betätigungstaste ein zweites Durchgangsloch in dem Tastenkörper beinhaltet, das von einer Außenseite desselben in Richtung des beweglichen Kontakts eindringt.
  10. Das Drucktastenschalterelement nach Anspruch 9, wobei das zweite Durchgangsloch ein lichtdurchlässiges Material aufweist, das über einen Teil oder die gesamte Längsrichtung davon eingebettet ist.
  11. Drucktastenschalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Betätigungstaste ist aus einem lichtdurchlässigen Material gefertigt.
  12. Drucktastenschalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend: einen vorstehenden Abschnitt, der auf einer Oberseite oder einem Außenumfang des Tastenkörpers vorgesehen ist, der von der Oberseite des Tastenkörpers vorsteht und während eines Vorgangs zum Drücken der Betätigungstaste in Richtung des Substrats komprimiert/verformt werden kann.
  13. Das Drucktastenschalterelement nach Anspruch 12, wobei der vorstehende Abschnitt mit einer Punktform, einer Stabform, einer Rahmenform oder einer ringförmigen Form auf der Oberseite des Tastenkörpers ausgebildet ist.
  14. Das Drucktastenschalterelement nach Anspruch 12, wobei der vorstehende Abschnitt ein säulenförmiger Abschnitt an einem Außenumfang des Tastenkörpers ist und sich mehr nach oben erstreckt als die Oberseite des Tastenkörpers.
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