JP2001266698A - 押釦スイッチ用部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 押釦スイッチ用部材の製造上の問題を解消し
た、製造コストの低減に寄与し得る押釦スイッチ用部材
を提供する。 【解決手段】 表面側にキートップ部１１を有しこのキ
ートップ部１１の底面部に押圧突出部１３を有する押釦
スイッチ用部材１２において、前記キートップ部１１を
押圧したときにその変形によりクリック感を発生するバ
ネ部材１４を前記押圧突出部１３に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、携帯電話機、自
動車電話機等の移動体通信機器、計測機器、リモートコ
ントローラ、ハンディターミナル等のデータ入力装置や
スイッチ装置、その他の家電、電子、通信等の分野の各
種入力装置等に用いられる押釦スイッチ用カバー部材、
特に押釦スイッチ用部材に要求される低ストローク、高
クリック性の打鍵特性の良好な押釦スイッチ用カバー部
材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯電話機などの入力装置に使用
される押釦スイッチでは、図７に示すように押釦スイッ
チ用部材１が低ストローク、高クリック特性を持ったリ
ン青銅、ＳＵＳ等の逆椀状の金属皿バネ２を介して固定
接点３のある回路基板４に組み付けられて機器のケース
内に収容し、キートップ部５を回路基板４側に変位させ
ることにより押圧突出部６が金属皿バネ２を変位させる
ようにしていた。

【０００３】そして、この金属皿バネ２は、接着剤付き
ＰＥＴシート７の穴あき部分に、金属皿バネ２を上面を
凸状態にして配列し、固定用粘着シートで金属皿バネ２
の凸部上より固定して金属皿バネシート８とし、この金
属皿バネシート８を押釦スイッチ用部材１と重ね合わせ
て使用されるのが一般的であった。

【０００４】しかしながら、この従来の押釦スイッチに
用いられる押釦スイッチ用部材１は、金属皿バネ２と別
個に組み立てられているために押釦スイッチ用部材１の
押圧突出部６と金属皿バネ２の頂点部との重ね合わせ時
における位置精度の確保が困難であり、その検査方法も
確立されていないので、前記位置精度如何が打鍵荷重特
性に重大な影響を及ぼすこととなっていた。

【０００５】また、金属皿バネ２を保持するＰＥＴシー
ト７や回路基板４に固定している固定用粘着シートも必
要となり、回路基板４への組込コスト等の製造コストも
割高となる欠点があった。

【０００６】そこで、発明者はこの従来の押釦スイッチ
の諸欠点を解消すべく、特願平１０−３６４９１９号及
び特願平１１−３０４０１３号の出願明細書にて、ＰＥ
Ｔシートや固定用粘着シート等の副資材を省略し、キー
トップ部と、このキートップ部の裏側に設けた押圧突出
部とを有し、この押圧突出部に接着剤部を介して逆椀状
の金属皿バネを接着固定して配備した押釦スイッチ用部
材に関する発明を提案した。

【０００７】これら発明者の提案した押釦スイッチ用部
材にあっては、図８に示したように、文字、符号等の記
号や図柄等の表示部（図示せず）を有するキートップ部
５をカバー基材９の表面側に設け、かつこのキートップ
部５に対応して押圧突出部６をカバー基材９の裏面側に
備えた押釦スイッチ用部材１とし、この押釦スイッチ用
部材１の押圧突出部６の中心領域位置に金属皿バネ２の
頂点を当接させて、この金属皿バネ２を接着剤１０によ
って押圧突出部６に接着固定して配備した構造としてい
る。

【０００８】これにより、押釦スイッチ用部材と金属皿
バネとの位置決め精度を向上させ、ＰＥＴシートや固定
用粘着シート等の副資材をも省略し、回路基板の設計を
含めた製造コストの低減した押釦スイッチ用部材を提供
することができた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
１０−３６４９１９号及び特願平１１−３０４０１３号
の出願明細書に記載した発明にあっては、押釦スイッチ
用部材１の押圧突出部６の中心位置に金属皿バネ２の頂
点を位置合わせするのに、ＸＹロボットとＣＣＤカメラ
を含む画像処理装置（いずれも図示せず）を使用した高
精度インデックス部により部品を供給しなければなら
ず、この高精度の制御機構を採用することにより金属皿
バネ２と押釦スイッチ用部材１との位置ズレ量を±０．
０５以内で接合することを可能としていた。

【００１０】そのため、高精度の制御機構を実現するた
めの設備が高額であることから、その設備償却費を含め
た場合の押釦スイッチ用部材の製造コストは高くならざ
るを得なかった。

【００１１】さらに、クリック感を発生させるための金
属皿バネを採用した場合には、金属皿バネが硬質なた
め、上方から押圧した際に回路基板の接点と点接触をす
る特性があり、部品の組み込みの際に、金属皿バネの可
動接点部に微細な異物が混入や付着があると、接触不良
を起こすという問題があった。

【００１２】そこで、特願平１１−３０４０１３号の出
願明細書に記載した発明にあっては、金属皿バネの内面
の少なくとも中央部所定範囲に導電性弾性体層を形成し
て、微細異物による導通不良を防止するようにしてい
る。

【００１３】しかしながら、発明者の実験結果によれ
ば、目視検査によって除去されない０．１ｍｍ以下の異
物に対し、金属皿バネの直径を４ｍｍ〜６ｍｍとしその
ストロークを０．２ｍｍ〜０．３５ｍｍとした場合に、
導通を損なわずに金属皿バネのクリック感を損なわない
導電性弾性体層の厚みは、０．０３７ｍｍ〜０．０５ｍ
ｍと極めて狭い範囲の量に設定しなければならいことが
わかっており、導電性弾性体層の厚みをこの範囲に調整
する作業の困難性が高かった。

【００１４】そこで、この発明は、以上のような従来の
クリック感を発生させるためにバネ部材を使用した押釦
スイッチ用部材の部品の削減及び製造上の組み立てに係
る精度上の問題を解消することにより、製造コストの低
減に寄与し得る押釦スイッチ用部材を提供することを課
題としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、表面側にキートップ部を
有しこのキートップ部の底面部に押圧突出部を有する押
釦スイッチ用部材において、前記キートップ部を押圧し
たときにその変形によりクリック感を発生するバネ部材
を前記押圧突出部に取り付けたことを特徴としている。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の構成に加えて、前記バネ部材を逆椀状のバネ部材と
し、この逆椀状バネ部材の中央部の表面側に前記押圧突
出部が嵌合する凹部を形成したことを特徴としている。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の構成に加えて、前記凹部の裏面側に平坦部を形成した
ことを特徴としている。

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の構成に加えて、前記バネ部材を逆椀状のバネ部材と
し、この逆椀状バネ部材の中央部に前記押圧突出部が嵌
合しかつこの押圧突出部の先端部が貫通する貫通孔を設
けると共に、前記先端部に導電層を形成したことを特徴
としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図１乃至図６によって説明する。

【００２０】［発明の実施の形態１］図１は、この発明
に係る押釦スイッチ用部材の実施の形態１を示した要部
断面図であり、図２は同じく実施の形態１を示した底面
図である。

【００２１】スイッチの機能を表現する文字、符号、図
形等が表示されたキートップ部１１を押釦スイッチ用部
材１２の表面側に設けている。

【００２２】押釦スイッチ用部材１２の裏面側には、キ
ートップ部１１の底面部に下方に突出する押圧突出部１
３を設けている。

【００２３】キートップ部１１の底面部の押圧突出部１
３には、キートップ部１１を押圧したときにその変形に
よりクリック感を発生するバネ部材１４を取り付けてい
る。

【００２４】図１に示した実施の形態１では、バネ部材
１４として断面が上方に突部を向けた円弧状である逆椀
状としているが、この逆椀状は断面が連続した回転体で
ある必要はなく、耐久性があり使用上十分なクリック感
が得られるのであれば逆椀状の一部を切り欠いた形状と
したものでもよい。

【００２５】逆椀状のバネ部材１４の中央部の表面側に
は、キートップ部１１の底面部の押圧突出部１３が嵌合
する凹部１５を形成している。

【００２６】図１に示した実施の形態１では、押圧突出
部１３を截頭円錐形としているが、中心から外郭までの
距離が等しい回転体であればよく、円柱形や半球形等で
あってもよい。ただし、この場合であっても逆椀状のバ
ネ部材１４の凹部１５の形状は、押圧突出部１３の形状
と対応させて嵌合できるものとする。

【００２７】押圧突出部１３の形状及び表面側の凹部１
５の形状の変化に係わらず、逆椀状のバネ部材１４の凹
部１５の裏面側は、接点機能を確実なものとするため平
坦部１６とすることが望ましい。

【００２８】実施の形態１では、逆椀状のバネ部材１４
は、導電性の金属製のものを採用し押圧突出部１３に接
着剤１７にて固定している。

【００２９】図３は、この発明に係る押釦スイッチ用部
材の実施の形態１が回路基板に組み付けられた状態を示
した要部断面図である。

【００３０】押釦スイッチ用部材１２は、上面に固定接
点１８を設けた回路基板１９の上方に組み付けられ、携
帯電話等の筐体２０内に収容され、押釦スイッチ装置と
して使用される。

【００３１】図３では、回路基板１９の上にスペーサ２
１を介して押釦スイッチ用部材１２を取り付けており、
クリック感の調節をするために適宜の厚さのものを使用
することになるが、カバー基材２２自体の厚さを調整す
ることで、スペーサ２１を省略した構成としてもよい。

【００３２】カバー基材２２としては、シリコーンゴム
やＥＰＤＭ等の合成ゴム、或いはポリエステル系、ポリ
ウレタン系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系の熱可
塑性エラストマその他の樹脂を用いて射出成形や圧縮成
形等により成形される。

【００３３】このカバー基材２２に備えられるキートッ
プ部１１は、筐体２０外へ突出し、使用者による押圧操
作部として機能する。

【００３４】押圧突出部１１は、カバー基材２２と一体
或いは別体として構成され、シリコーンゴム若しくはエ
ラストマに限らず、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂か
ら選んで、例えば、ＡＢＳ、ＰＳ、ＰＣ、ＰＥＴ、Ｐ
Ｐ、ＰＡ、ＰＯＭ、ＰＢＴ等の樹脂から構成することも
できる。

【００３５】接着剤１７は、シリル基含有接着剤を用い
るが、接着強度が強く、経時変化（コールドフロー、マ
イグレーション等）の少ないものならどのようなもので
もよく、押釦スイッチ用部材１２が例えばシリコーンゴ
ムの場合であることを考えると、シリコーン系の湿気硬
化型接着剤が有効である。

【００３６】また、接着剤１７を乾燥性のものを用いた
り、押圧突出部１１のみに限らず逆椀状のバネ部材１４
側にも接着剤を塗着し、生乾き状態で接合して固着強度
を高めることもできる。

【００３７】逆椀状のバネ部材１４を例えばＳＵＳ３０
１、ＳＵＳ３０３，ＳＵＳ３０４を用い、シリコーンゴ
ム或いはＰＣ、ＰＳ、ＡＢＳ等の樹脂のキートップ部１
１と、シリコーンゴムのカバー基材２１との構成におい
て、接着剤１７として例えば信越化学工業（株）製のＫ
Ｅ−１８９６（伸び率１５０％：ＪＩＳ−Ｋ６３０１準
拠）、ＫＥ−１８９７（伸び率１８０％：ＪＩＳ−Ｋ６
３０１準拠）等を使用すればよい。

【００３８】なお、接着剤の伸び率による感触の差で
は、クリック感としては低・高伸び率を持つ接着剤とも
大きな差は見られないが、接着寿命、打鍵耐久寿命で低
伸び率のものは大きく劣るので避けるべきである。

【００３９】以下、この発明の実施の形態１の作用につ
いて説明する。

【００４０】図３に示したように、この発明の実施の形
態１を使用した押釦スイッチ装置にあっては、押釦スイ
ッチ用部材１２を組み付ける回路基板１９の上面でキー
トップ部１１に対応した位置に、固定接点１８が設けら
れている。

【００４１】固定接点１８は、回路構成の仕方によって
種々のものが考えられるが、ここでは図３に示したよう
に、中央に１つの固定接点１８ａとその外側に設けられ
た固定接点１８ｂとからなり、中央の固定接点１８ａと
外側の固定接点１８ｂとが導通された場合に当該回路が
ＯＮになるものとして説明する。

【００４２】この場合、操作前の状態（キートップ部１
１に外力が加わっていない状態）において、キートップ
部１１の底面部の押圧突出部１３に取り付けてある逆椀
状のバネ部材１４の周縁部が外側の固定接点１８ｂに接
触しているものとし、この状態が当該回路がＯＦＦの状
態とする。

【００４３】つまり、操作前の状態では、逆椀状のバネ
部材１４の周縁部が外側の固定接点１８ｂに接触してい
るので、逆椀状のバネ部材１４の周縁部が回路基板１９
で支えられている状態にある。

【００４４】そこで、使用者が指でキートップ部１１に
触れて上方から下方に向かって押圧操作すると、キート
ップ部１１が下降していくにしたがって、逆椀状のバネ
部材１４の周縁部が固定接点１８ｂに接触したままの状
態で押圧突出部１３が下降していくため、逆椀状のバネ
部材１４の中央部のみが下降していくこととなる。

【００４５】そして、逆椀状のバネ部材１４は、下降途
中の所定位置で逆反り状に変形してその際にクリック感
が生じ、遂には図４に示したように、逆椀状のバネ部材
５の中央部の凹部１５の裏面側が固定接点１８ａに接触
してそれ以上下降ができなくなる。

【００４６】この状態にあっては、固定接点１８ａと１
８ｂとが導電性材料である逆椀状のバネ部材１４を介し
て導通されるため、当該回路がＯＮになる。

【００４７】回路がＯＮになったら（クリック感を感じ
たら）、キートップ部１１から指を離すと、逆椀状のバ
ネ部材１４の弾性復元力の作用によりキートップ部１１
が上昇して元の位置に戻ることとなる。

【００４８】この発明の実施の形態１にあっては、キー
トップ部１１を押圧したときにその変形によりクリック
感を発生する金属製の逆椀状のバネ部材１４を押圧突出
部１３に取り付け、逆椀状のバネ部材１４の中央部の表
面側に押圧突出部１３が嵌合する凹部１５が形成されて
いるため、組み立てに当たっては、単に押圧突出部１３
の先端部を逆椀状のバネ部材１４の凹部１５に挿入する
だけでよく、押圧突出部１３と逆椀状のバネ部材１４と
の位置合わせが人手でも簡単に実施できることとなる。

【００４９】さらに、逆椀状のバネ部材１４の凹部１５
の裏面側が平坦部１６となっているため、キートップ部
１１を押圧操作して押圧突出部１３に取り付けられてい
る逆椀状のバネ部材１４の中央部が回路基板１９の固定
接点１８ａに接触した場合に、導電性部材である逆椀状
のバネ部材１４の平坦部１６が固定接点１８ａと面接触
することとなり、接触不良が防止される。

【００５０】［発明の実施の形態２］以下、この発明に
係る押釦スイッチ用部材の実施の形態２の構成を説明す
る。

【００５１】図５は、この発明に係る押釦スイッチ用部
材の実施の形態２を示した要部断面図であり、図６は同
じく実施の形態２を示した底面図である。

【００５２】図５に示した実施の形態２では、逆椀状の
バネ部材１４の中央部に押圧突出部１３が嵌合すると共
に、押圧突出部１３の先端部２３が貫通する貫通孔２４
を穿設している。

【００５３】そして、押圧突出部１３の先端部２３に
は、カーボン粒子（電気化学工業（株）製デンカブラッ
ク又はライオン・アクゾ（株）製ＥＣ−ＤＪ６００）を
配合した導電性カーボンインクをシルクスクリーン法に
て導電層２５を形成している。この際、溶剤を赤外線温
風乾燥炉で取り除いて導電性カーボンインクを硬化させ
る。

【００５４】要するに、押圧突出部１３の先端部２３に
導電層２５を形成できればいいので、導電性カーボンイ
ンクを付着させる方法に限らず、板状の導電材料を接着
する方法やその他の方法を採用してもよい。

【００５５】図５に示した実施の形態２では、押圧突出
部１３の先端部２３を同一断面からなる円柱状とし、そ
の断面の大きさを椀状のバネ部材１４の貫通孔２４とほ
ぼ同じ大きさとしているが、これに限らなくともよい。

【００５６】例えば、椀状のバネ部材１４の貫通孔２４
に嵌合する先端部２３の根元部の断面は椀状のバネ部材
１４の貫通孔２４とほぼ同じ大きさとし、先端部２３の
椀状のバネ部材１４の貫通孔２４から突出する部分を貫
通孔２４の断面より僅かに大きく形成してもよい。

【００５７】この場合には、押圧突出部１３の先端部２
３を椀状のバネ部材１４の貫通孔２４に挿入する際に多
少大きな力がいるが、挿入された後は先端部２３の弾性
復元力により貫通孔２４から突出した部分が元の大きさ
に戻ることとなり、単なる嵌合のみの場合に比べて押圧
突出部１３に椀状のバネ部材１４がよりしっかりと固定
されることになる。

【００５８】これにより、接着剤の使用量を減らすこと
ができ、その固定力が十分なものであれば接着剤を使用
しないで済むことにもなる。

【００５９】その他の構成は、実施の形態１と同様のた
め、同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略
する。

【００６０】以下、この発明に係る押釦スイッチ用部材
の実施の形態２の作用を説明する。

【００６１】この発明の実施の形態２にあっては、逆椀
状のバネ部材１４の中央部に押圧突出部１３が嵌合する
ようにしているため、実施の形態１と同じく押圧突出部
１３と逆椀状のバネ部材１４との位置合わせが人手で簡
単に実施できる。

【００６２】また、逆椀状のバネ部材１４の中央部に押
圧突出部１３の先端部２３が貫通する貫通孔２４を設け
ると共に、弾性体である押圧突出部１３の先端部２３に
導電層２５を形成しているため、キートップ部１１を押
圧操作して押圧突出部１３に取り付けられている逆椀状
のバネ部材１４の中央部から突出した導電層２５が回路
基板１９の固定接点１８ａに接触した場合に、固定接点
１８ａと面接触することとなり、接触不良が防止され
る。

【００６３】なお、実施の形態２にあっては、押圧突出
部１３の先端部２３に導電層２５を形成し、この導電層
２５が回路の導通手段として機能するため、回路基板１
９上の固定接点１８を一対の独立した固定接点同士が導
電層２５の投影面積内に配置されるようにした場合に
は、その構成だけでスイッチ機構が完成することとな
る。

【００６４】この場合には、逆椀状のバネ部材１４が導
電性を有する金属製でなくともよいので、軽量化の要求
にも対応できるものとなる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明してきたように、各請求項に記
載された発明によれば、表面側にキートップ部を有しこ
のキートップ部の底面部に押圧突出部を有する押釦スイ
ッチ用部材において、前記キートップ部を押圧したとき
にその変形によりクリック感を発生するバネ部材を前記
押圧突出部に取り付けたことにより、押釦スイッチ用カ
バー部材とバネ部材との位置決め精度を向上させ、ＰＥ
Ｔシートや固定用粘着シート等の副資材をも省略し、回
路基板の設計を含めた製造コストの低減された押釦スイ
ッチ用カバー部材を提供することができる。

【００６６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加え、逆椀状バネ部材の中央部の表面側に押圧
突出部が嵌合する凹部を形成しているため、押圧突出部
と逆椀状のバネ部材との位置合わせが人手によっても可
能となり、高精度の制御機構を実現するための設備を必
要としなくなったため、製造コストの低減に一層寄与し
得る押釦スイッチ用部材を提供することができる。

【００６７】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
及び請求項２の効果に加え、逆椀状のバネ部材の凹部の
裏面側に平坦部を形成しているため、キートップ部を押
圧操作して押圧突出部に取り付けられている逆椀状のバ
ネ部材の中央部が回路基板の固定接点に接触した場合
に、導電性部材である逆椀状のバネ部材の平坦な面が固
定接点と面接触することとなり、接触不良が防止され
る。

【００６８】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加え、逆椀状のバネ部材の中央部に押圧突出部
の先端部が貫通する貫通孔を設けると共に、弾性体であ
る押圧突出部の先端部に導電層を形成しているため、キ
ートップ部を押圧操作して押圧突出部に取り付けられて
いる逆椀状のバネ部材の中央部から突出した導電層が回
路基板の固定接点に接触した場合に、固定接点と面接触
することとなり、接触不良が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る押釦スイッチ用部材の実施の形
態１を示した要部断面図である。

【図２】この発明の実施の形態１を示した底面図であ
る。

【図３】この発明の実施の形態１が回路基板に組み付け
られた状態を示した要部断面図である。

【図４】この発明の実施の形態１の使用状態を示した要
部断面図である。

【図５】この発明の実施の形態２を示した要部断面図で
ある。

【図６】この発明の実施の形態２を示した底面図であ
る。

【図７】従来の押釦スイッチ用部材を示した要部断面図
である。

【図８】従来の押釦スイッチ用部材が回路基板に組み付
けられた状態を示した要部断面図である。

【符号の説明】

１１ キートップ部 １２ 押釦スイッチ用部材 １３ 押圧突出部 １４ 逆椀状のバネ部材（バネ部材） １５ 凹部 １６ 平坦部 １７ 接着剤 １８ 固定接点 １８ａ 中央の固定接点 １８ｂ 外側の固定接点 １９ 回路基板 ２３ 先端部 ２４ 貫通孔 ２５ 導電層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面側にキートップ部を有しこのキート
   ップ部の底面部に押圧突出部を有する押釦スイッチ用部
   材において、前記キートップ部を押圧したときにその変
   形によりクリック感を発生するバネ部材を前記押圧突出
   部に取り付けたことを特徴とする押釦スイッチ用部材。
2. 【請求項２】 前記バネ部材を逆椀状のバネ部材とし、
   この逆椀状のバネ部材の中央部の表面側に前記押圧突出
   部が嵌合する凹部を形成したことを特徴とする請求項１
   に記載の押釦スイッチ用部材。
3. 【請求項３】 前記凹部の裏面側に平坦部を形成したこ
   とを特徴とする請求項２に記載の押釦スイッチ用部材。
4. 【請求項４】 前記バネ部材を逆椀状のバネ部材とし、
   この逆椀状バネ部材の中央部に前記押圧突出部が嵌合し
   かつこの押圧突出部の先端部が貫通する貫通孔を設ける
   と共に、前記先端部に導電層を形成したことを特徴とす
   る請求項１に記載の押釦スイッチ用部材。