JP2003308758A - スイッチ用部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄型であるにも拘わらず、好適なクリック感
の得られるものであって、しかも、製造が容易で品質の
高いスイッチ用部材を提供する。 【解決手段】 キートップ５を押圧することによりスイ
ッチの接点を接続する押圧子６と、キートップ５を押圧
する際にクリック感を発生する略逆椀状の弾性部材８，
３２とを有するスイッチ用部材１であって、弾性部材
８，３２の頂点部には貫通孔１６を有し、押圧子６には
貫通孔１６を貫通するガイドピン１８と貫通孔１６の周
縁部を局部的に押圧する押圧部１７とを設けた。

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、携帯電話等の通
信機器、オーディオ、テレビ、家電製品等の電子機器の
押釦スイッチに係り、特にタッチパネル等に組み込まれ
る薄型のスイッチ用部材に好適な操作時にクリック感を
発生させることのできるスイッチ用部材に関し、さら
に、カメラやその他の各種電子機器に組み込まれる２段
階動作スイッチとして使用することのできるスイッチ用
部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、タッチパネル等に用いられて
きたスイッチ用部材としては、たとえば、接点部がシリ
コーンゴム等のエラストマーで被覆されているキーパッ
ドがあったが、このキーパッド単体で好適なクリック感
を得ようとすれば最低でも４ｍｍ程度の高さが必要であ
った。そのため、キーストロークも長くなり、薄型化、
小型化が図れなかった。

【０００３】また、クリック感を得るために金属製又は
樹脂製の逆椀状の弾性部材を採用する場合には、これら
逆椀状の弾性部材の頂点部を押圧するための押圧子を各
キートップ毎に形成し、これらのキートップと逆椀状の
弾性部材とを一体化する際に、キートップの押圧子の中
心と逆椀状の弾性部材の中心との位置合わせの精度が問
題となり、精度が悪いと目的とするクリック感が得られ
ないばかりか、スイッチの誤動作を生じるといった問題
を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
以上のような従来のスイッチ用部材の問題を解消するた
めに、薄型であるにも拘わらず、好適なクリック感の得
られるものであって、しかも、製造が容易で品質の高い
スイッチ用部材を提供することを課題としている。

【０００５】

【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、キートップを押圧するこ
とによりスイッチの接点を接続する押圧子と、前記キー
トップを押圧する際にクリック感を発生する略逆椀状の
弾性部材とを有するスイッチ用部材であって、前記弾性
部材の頂点部には貫通孔を有し、前記押圧子には前記貫
通孔を貫通するガイドピンと前記貫通孔の周縁部を局部
的に押圧する押圧部とを有することを特徴としている。

【０００６】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、前記ガイドピンの先端を可動接点とし
ていることを特徴としている。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の構成に加えて、前記貫通孔の周縁部の内側に可動接点
を設けていることを特徴としている。

【０００８】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、前記ガイドピンの先端を第１可動接点
とし、前記貫通孔の周辺部の内側に第２可動接点を設け
ていることを特徴としている。

【０００９】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１つに記載の構成に加えて、前記弾性部材が
金属製であって前記押圧部が硬質樹脂である場合に、押
圧部の外径が、弾性部材の貫通孔より大きく、かつ弾性
部材の屈曲部外径より小さくて弾性部材の外径の７０％
以下であることを特徴としている。

【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１つに記載の構成に加えて、前記弾性部材が
金属製であって前記押圧部がエラストマーである場合
に、押圧部の外径が、弾性部材の貫通孔より大きく、か
つ弾性部材の屈曲部外径より小さくて弾性部材の外径の
８０％以下であることを特徴としている。

【００１１】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１つに記載の構成に加えて、前記弾性部材が
樹脂製であって前記押圧部が硬質樹脂である場合に、押
圧部の外径が、弾性部材の貫通孔より大きく、かつ弾性
部材の外径の７０％以下であることを特徴としている。

【００１２】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１つに記載の構成に加えて、前記弾性部材が
樹脂製であって前記押圧部がエラストマーである場合
に、押圧部の外径が、弾性部材の貫通孔より大きく、か
つ弾性部材の外径の８０％以下であることを特徴として
いる。

【００１３】

【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７によって説明する。

【００１４】［発明の実施の形態１］図１は、この発明
に係る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。

【００１５】図１では、テレビやオーディオ等のリモコ
ンスイッチに組み込まれるスイッチ用部材１を示してお
り、タッチパネル２に対向して設けられている上蓋（ケ
ーシング）３の中にスイッチ用部材１が配置され、この
上蓋（ケーシング）３が閉じられている状態を示してい
る。

【００１６】上蓋（ケーシング）３の下ケース４とタッ
チパネル２との間には僅かな間隙Ｓ１を設けており、タ
ッチパネル２の所定のスイッチ（図示せず）に対応する
箇所の真上にキートップ５が配置され、このキートップ
５の中央にはタッチパネル２の表面を押圧する押圧子６
が一体に設けられている。押圧子６は、下ケース４にあ
けられた挿通孔７内を進退自在の状態に配置されてい
る。

【００１７】下ケース４の上面側には、予め略逆椀状の
孔あき弾性部材８を所定位置に配置固定した弾性部材付
きシート９が貼り付けられており、この弾性部材付きシ
ート９の上面にキートップ５と押圧子６とが一体になっ
たキーパッド１０が載置されている。

【００１８】実施の形態１のキーパッド１０は、エラス
トマー製の一体成形品であって、弾性部材付きシート９
の上面と上ケース１１との間を埋める基部１２とキート
ップ５とが環状の薄肉部１３によって接続されており、
キートップ５が薄肉部１３の弾性変形により上下に移動
自在になっている。そして、上ケース１１には、キート
ップ５の押圧面１４が外部に突出できる開口部Ｈが形成
されており、外部から指でキートップ５の押圧面１４に
触れて押圧操作ができるようになっている。

【００１９】図２は、金属製の孔あき弾性部材の詳細を
示した拡大断面図である。

【００２０】孔あき弾性部材８は、燐青銅又はステンレ
ス等の金属製であって均一な肉厚の略逆椀状をしてお
り、その外径の８５〜９５％の円周部に環状の屈曲部１
５を有し、頂点部には貫通孔１６が明いている。これに
より、孔あき弾性部材８の頂点部に下ケース４側へ向か
う押圧力が作用した場合には、その度に屈曲部１５を基
点として下側へ孔あき弾性部材８が弾性変形して所定の
変位に達したときに座屈し、その後押圧力を除去した場
合に元の形状に弾性復元できる。

【００２１】孔あき弾性部材８の頂点部には、押圧子６
の一部が貫通する貫通孔１６が形成されており、これに
対応して弾性部材付きシート９にも貫通孔１６と同じ大
きさ若しくは貫通孔１６より多少大きな開口Ｋが設けら
れている。

【００２２】押圧子６には、孔あき弾性部材８の頂点部
の外側から貫通孔１６の周縁部を局所的に押圧する押圧
部１７が設けられており、この押圧部１７の中央部には
下向きに突出させたガイドピン１８が設けられている。

【００２３】ガイドピン１８の先端面とタッチパネル２
の上面との間隙Ｓ２は、キートップ５の圧縮変形分も考
慮に入れたストロークと同じ程度に設定することによ
り、キートップ５を押し下げたとき、孔あき弾性部材８
の弾性変形とほぼ同時にタッチパネル２の中のスイッチ
機能が働くように考えられている。また、多少の寸法精
度のばらつきは、エラストマーであるガイドピン１８で
吸収することが可能となり、タッチパネル２を傷つける
おそれもないので、製造上都合がよい。

【００２４】孔あき弾性部材８にあっては、良好なクリ
ック感を得るためには押圧する箇所を孔あき弾性部材８
の立ち上がり部（裾野部）からある程度離した位置に設
定する必要がある。

【００２５】つまり、後述する実験例からわかるよう
に、金属製の孔あき弾性部材８と押圧部１７がエラスト
マー等の弾性材料との組合せの場合には、押圧部１７の
外径が孔あき弾性部材８の外径の８０％超えるとキート
ップ５を押し下げる際の感触が重くなって、孔あき弾性
部材８が座屈しずらくなり、クリック感が得られない状
況が生じる。そのため、押圧部１７の外径は孔あき弾性
部材８の外径の８０％以下にすることが好ましい。

【００２６】ガイドピン１８の外形は、貫通孔１６の内
径よりも僅かに小さく形成されればよく、押圧部１７の
形状は、エラストマー等の軟質材料の場合には、剛性を
確保し良好なクリック感を得るためにも截頭円錐状の中
実体が好ましい。

【００２７】次に、以上のような構成からなる実施の形
態１の使用状態について説明する。

【００２８】リモコンスイッチを操作すべく、上ケース
１１の開口部Ｈから突出している所望のキートップ５の
押圧面１４に指を当てて、キートップ５をタッチパネル
２側へ押し込むようにすれば、キートップ５に接続され
ている薄肉部１３が弾性変形してキートップ５が下降す
る。これに伴い、キートップ５と一体になっている押圧
子６が下降し、押圧部１７が孔あき弾性部材８の貫通孔
１６の周縁部を局所的に押し下げることとなる。する
と、孔あき弾性部材８は屈曲部１５を基点として下側へ
弾性変形し所定の変位で座屈するため、キートップ５と
押圧子６が急激に下降して、ガイドピン１８の先端面が
タッチパネル２の表面に接触しその下面に設けられてい
る接点（図示せず）に対応する回路を接続又は遮断する
ことになる。ここで、孔あき弾性部材８が屈曲部１５を
基点として座屈する際に、キートップ５を押し下げてい
た指にはクリック感が得られる。

【００２９】そして、ついには孔あき弾性部材８の貫通
孔１６の周縁部の内面が下ケース４の上面に当接して、
キートップ５と押圧子６の下降が停止する。

【００３０】その後、キートップ５の押圧面１４から指
を離すことで、孔あき弾性部材８が弾性復元すると共
に、キートップ５に接続されている薄肉部１３も弾性復
元して、孔あき弾性部材８とキートップ５とが初期の位
置へ復帰し、以後の繰り返し操作が可能となる。

【００３１】図３は、実施の形態１のスイッチ用部材の
キートップを硬質樹脂とした別の態様を示した要部断面
図である。

【００３２】エラストマー製のキーパッド１０におい
て、キートップ５が設けられる位置には予め座面１９を
形成しておき、別途成形されたポリカーボネート等の硬
質樹脂からなるキートップ５を座面１９に接着剤（図示
せず）を介して接着固定して一体化する。これにより、
キートップ５の指触りに硬質感が得られることになり、
硬質感を好む使用者の要求を満足できるものが完成す
る。

【００３３】［発明の実施の形態２］図４は、この発明
に係るスイッチ用部材の実施の形態２を示した要部断面
図である。

【００３４】図４では、テレビやオーディオ等のリモコ
ンスイッチに組み込まれるスイッチ用部材を示してお
り、本体２０には別途シリコーンゴム等のエラストマー
で形成され一部に接点部を有する一般的なキーパッド２
１が組み込まれているものであって、本体２０に対向し
て設けられている上蓋（ケーシング）３の中にスイッチ
用部材１が配置され、この上蓋（ケーシング）３が閉じ
られている状態を示している。

【００３５】上蓋（ケーシング）３の下ケース４の下面
には、本体２０側の所定の入力キー２２の押圧面２３が
接触し、この入力キー２２の真上にキートップ５を配置
している。

【００３６】実施の形態２では、実施の形態１と異な
り、キートップ５をポリカーボネート等の硬質樹脂から
なる成形品を使用し、隣り合うキートップ５同士はこれ
ら複数のキートップ５の外表面を１枚の樹脂シートで覆
う被覆シート２４で一体に構成されている。

【００３７】キートップ５の下面と弾性部材付きシート
９の上面とには、キートップ５が下降することができる
ための間隙Ｓ３が設けられており、被覆シート２４は弾
性を有し隣り合うキートップ５間の平面部２５が弾性変
形することで、キートップ５の下降と上昇を繰り返すこ
とができるようになっている。

【００３８】押圧子６のガイドピン１８の先端面は、本
体２０側の所定の入力キー２２の押圧面２３と接触して
いる。押圧子６とキートップ５とは一体成形品であるた
め、いずれも硬質樹脂で作られている点が実施の形態１
と異なっている。

【００３９】その他の構成については実施の形態１と同
様であり、同一の構成には同じ符号を付してその説明を
省略する。

【００４０】次に、以上のような構成からなる実施の形
態２の使用状態について説明する。

【００４１】リモコンスイッチを操作すべく、上ケース
１１の開口部Ｈから突出している所望のキートップ５の
押圧面１４に指を当てて、キートップ５を本体２０側へ
押し込むようにすれば、キートップ５に接続されている
被覆シート２４が弾性変形してキートップ５が下降す
る。すると、キートップ５と一体になっている押圧子６
が下降しガイドピン１８の先端面が入力キー２２の押圧
面２３を押し下げ、これに伴い、押圧部１７が孔あき弾
性部材８の貫通孔１６の周縁部を局所的に押し下げるこ
ととなる。そして、孔あき弾性部材８は屈曲部１５を基
点として下側へ弾性変形し所定の変位で座屈するため、
キートップ５と押圧子６が急激に下降して、入力キー２
２が本体２０の回路基板２６の上面に設けられた固定接
点２７と接触し、この固定接点２７に対応する回路を接
続又は遮断することとなり、同時に孔あき弾性部材８の
貫通孔１６の周縁部の内面が下ケース４に当接して、キ
ートップ５と押圧子６の下降が停止する。ここで、孔あ
き弾性部材８が屈曲部１５を基点として座屈する際に、
キートップ５を押し下げていた指にはクリック感が得ら
れる。

【００４２】その後、キートップ５の押圧面１４から指
を離すことで、孔あき弾性部材８が弾性復元すると共
に、キーパッド２１の入力キー２２とキートップ５に接
続されている被覆シート２４が弾性復元して、孔あき弾
性部材８、入力キー２２及びキートップ５が初期の位置
へ復帰し、以後の繰り返し操作が可能となる。

【００４３】また、実施の形態２にあっては、本体２０
に組み込まれているキーパッド２１の入力キー２２は、
クリック感を発生させる機能を持たないものでよい。実
施の形態２のように、エラストマーで形成されたキーパ
ッド２１の入力キー２２の押圧面２３に硬質樹脂の押圧
子６、ガイドピン１８が接触する組合せであれば、キー
トップ５を押し下げたとき、孔あき弾性部材８の座屈と
ほぼ同時に回路の接続又は遮断がなされ、かつ寸法精度
のばらつきをエラストマー製のキーパッド２１の入力キ
ー２２が吸収することが可能になる。また、ガイドピン
１８が硬質樹脂の場合には、その断面形状は中実体の円
形に限らず、中空体の環状や十字形等であってもよい。

【００４４】なお、後述する実験例からわかるように、
金属製の孔あき弾性部材８と押圧部１７が硬質樹脂との
組合せの場合には、押圧部１７の外径が孔あき弾性部材
８の外径の７０％超えるとキートップ５を押し下げる際
の感触が重くなって、孔あき弾性部材８が座屈しなくな
り、クリック感が得られない状況が生じる。そのため、
押圧部１７の外径は孔あき弾性部材８の外径の７０％以
下にすることが好ましい。

【００４５】ここで、入力キー２２の剛性、若しくは基
板から接点までの高さを調整することにより入力キー２
２のストロークをＳ３よりも小さく設計し、２段階動作
スイッチとして用いることもできる。

【００４６】［発明の実施の形態３］図５は、この発明
に係るスイッチ用部材の実施の形態３を示した要部断面
図である。

【００４７】図５では、カメラやその他の各種電子機器
に組み込まれる２段階動作スイッチとして使用する場合
のスイッチ用部材を示しており、実施の形態１の下ケー
ス４に対応する部材が第１回路基板３０となり、タッチ
パネル２に対応する部材が第２回路基板３１となってい
る。

【００４８】実施の形態３では、実施の形態１の金属製
の孔あき弾性部材８に代えて、樹脂製の孔あき弾性部材
３２を使用しており、実施の形態１の弾性部材付きシー
ト９の代わりに、樹脂製の孔あき弾性部材３２を樹脂シ
ート３３に一体成形したものを使用している。

【００４９】樹脂シート３３と第１回路基板３０との間
には、樹脂製の孔あき弾性部材３２の動作寸法を確保す
るためのスペーサ３４を設けており、第１回路基板３０
と第２回路基板３１との間には、弾性部材３２の押圧面
１４のストロークよりも小さい間隙Ｓ４を設けている。

【００５０】第１固定基板３０には、押圧子６のガイド
ピン１８が挿通できる挿通孔７があけられており、ガイ
ドピン１８の先端面には導電性エラストマー若しくは金
属等の第１可動接点３５が設けられており、この第１可
動接点３５に対応する第１固定接点３６が第２回路基板
３１の上面に設けられている。

【００５１】樹脂製の孔あき弾性部材３２の内側に当た
る貫通孔１６の周縁部には、導電性エラストマー若しく
は金属等の第２可動接点３７を設けられており、この第
２可動接点３７に対応する第２固定接点３８が第１回路
基板３０の上面の挿入孔７の周縁部に当たる箇所に設け
られている。

【００５２】その他の構成については実施の形態１と同
様であり、同一の構成には同じ符号を付してその説明を
省略する。

【００５３】次に、以上のような構成からなる実施の形
態３の使用状態について説明する。

【００５４】２段階動作スイッチを操作すべく、ケース
３９の開口部Ｈから突出している所望のキートップ５の
押圧面１４に指を当てて、キートップ５を第１回路基板
３０及び第２回路基板３１側へ押し込むようにすれば、
キートップ５に接続されている薄肉部１３が弾性変形し
てキートップ５が下降する。これに伴い、キートップ５
と一体になっている押圧子６が下降し、押圧部１７が孔
あき弾性部材３２の貫通孔１６の周縁部を局所的に押し
下げ、ガイドピン１８の先端面の第１可動接点３５が第
２回路基板３１の第１固定接点３６に接触し、この第１
固定接点３６に対応する回路を接続又は遮断することと
なる。さらに、キートップ５の下降させるべく、キート
ップ５を第１回路基板３０及び第２回路基板３１側へ押
し込むようにすれば、一層、押圧部１７が孔あき弾性部
材３２の貫通孔１６の周縁部を局所的に押し下げること
となり、予め設定された変位に達したときに孔あき弾性
部材３２の頂点部が下側へ座屈し、その瞬間にキートッ
プ５と押圧子６が急激に下降して、ついには孔あき弾性
部材３２の貫通孔１６の周縁部の内面にある第２可動接
点３７が第１回路基板３０の第２固定接点３８に当接し
て、キートップ５と押圧子６下降が停止する。ここで、
第２固定接点３８に対応する回路を接続又は遮断するこ
ととなるが、同時に孔あき弾性部材３２の頂点部が下側
へ座屈する際に、キートップ５を押し下げていた指には
クリック感が得られる。

【００５５】その後、キートップ５の押圧面１４から指
を離すことで、孔あき弾性部材３２が弾性復元すると共
に、キートップ５に接続されている薄肉部１３も弾性復
元して、孔あき弾性部材３２とキートップ５とが初期の
位置へ復帰し、以後の繰り返し操作が可能となる。

【００５６】図６は、樹脂製の孔あき弾性部材の詳細を
示した拡大断面図である。

【００５７】孔あき弾性部材３２は、好適なクリック感
を得るためには、ポリエチレンテレフタレート、ポリカ
ーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレ
ンサルファイド等の樹脂製であって、断面が一様な曲率
を有しているものが望ましい。

【００５８】なお、実施の形態１と実施の形態２では金
属製の孔あき弾性部材８を使用し、実施の形態３では樹
脂製の孔あき弾性部材３２を使用したが、一般的には、
金属製の孔あき弾性部材８を用いることにより低ストロ
ークの鋭いクリック感が得られ、樹脂製の孔あき弾性部
材３２を用いることにより、長ストロークの柔らかなク
リック感が得られるといえる。さらに、実施の形態２の
ように押圧部１７に硬質樹脂を用いれば、より低ストロ
ークの鋭いクリック感が得られ、実施の形態１や実施の
形態３のように押圧部１７に弾性材料を用いることによ
り、その撓み分だけのストロークが長くなり柔らかなク
リック感が得られる。

【００５９】実施の形態３で採用した樹脂製の孔あき弾
性部材３２にあっても、金属製の孔あき弾性部材８と同
様に、良好なクリック感を得るためには押圧する箇所を
孔あき弾性部材３２の立ち上がり部（裾野部）からある
程度離した位置に設定する必要がある。つまり、後述す
る実験例からわかるように、樹脂製の孔あき弾性部材３
２と押圧部１７がエラストマー等の弾性材料との組合せ
の場合には、押圧部１７の外径が孔あき弾性部材３２の
外径の８０％を超えるとキートップ５を押し下げる際の
感触が重くなって、孔あき弾性部材３２が座屈しずらく
なり、クリック感が得られない状況が生じる。そのた
め、押圧部１７の外径は孔あき弾性部材３２の外径の８
０％以下にすることが好ましい。

【００６０】なお、実施の形態１では、タッチパネル２
に対向して設けられている上蓋（ケーシング）３の中に
スイッチ用部材１が配置され、タッチパネル２のスイッ
チ入力用としての態様を示し、実施の形態２では、別途
設けられているキーパッド２１の上にスイッチ用部材１
が配置され、キーパッド２１の入力キー２２のスイッチ
入力用としての態様を示し、いずれもテレビやオーディ
オ等のリモコンスイッチに組み込まれる場合についての
説明であった。

【００６１】しかしながら、この発明に係るスイッチ用
部材はこれらに限らず、実施の形態３で示したような２
段階動作スイッチにも利用できる他、可動接点と固定接
点とを設けることで単独のスイッチ用部材としても使用
でき、汎用性の高いものである。

【００６２】なお、実施の形態１乃至３では、孔あき弾
性部材８，３２の貫通孔１６と押圧子６の押圧部１７、
ガイドピン１８とを断面が円形であるものとして説明し
たが、これに限ることなく、必要に応じて四角形、楕円
形等の任意の断面形状を採用してもよい。

【００６３】

【実施例】以下、この発明に係るスイッチ用部材に関す
る具体的な実施例について説明する。

【００６４】まず、実施例を完成する前に孔あき弾性部
材８，３２自体の動作特性を確認するための実験を行っ
た。

【００６５】［実験例１］厚さ０．０５ｍｍのステンレ
スを外径６ｍｍの略逆椀状に成形加工し、頂点部に直径
２．０ｍｍの貫通孔（孔あき弾性部材８の外径の３３
％）１６をあけて、高さ０．２５ｍｍの金属製の孔あき
弾性部材８を得た。

【００６６】そして、この金属製の孔あき弾性部材８の
外表面にガイドピン１８の貫通する開口Ｋを有する粘着
剤付き保持シートを張り合わせて弾性部材付きシート９
を得た。

【００６７】この弾性部材付きシート９の貫通孔１６に
挿入されるガイドピン１８を有し、かつ孔あき弾性部材
８の頂点部を押圧する押圧部１７の外径の大きさを変え
た複数の測定子を使用し、孔あき弾性部材８の荷重特性
を確認した。

【００６８】測定子は、押圧部１７の外径の大きさを変
えた他に、２種類の異なった材質からなるものを使用し
た。１つは、ジュラコン製押圧子であり、もう１つはシ
リコーンゴム（硬度６０度、長さ２ｍｍ）のエラストマ
ー製押圧子である。

【００６９】実験は、押圧部１７の外径の異なる８種類
の硬質樹脂製押圧子と同じく押圧部１７の外径の異なる
８種類のエラストマー製押圧子の合計１６種類の測定子
を使用して、孔あき弾性部材８の頂点部に押圧部１７に
よる垂直荷重を徐々に加えていき、そのときの測定子に
かかる反力と孔あき弾性部材８の高さの変位を測定する
こととした。

【００７０】実験の結果は、表１のとおりである。

【００７１】なお、表中の押圧部外径とは孔あき弾性部
材８の外径（６ｍｍ）に対する押圧部１７の外径の比率
を示しており、クリック率は（（動作荷重−メイク荷
重）／動作荷重）×１００）で計算される値を示してい
る。

【００７２】ここで、動作荷重とは荷重の極大値のこと
であり、メイク荷重とは荷重の極小値のことである。そ
して、動作中に動作荷重（極大値）からメイク荷重（極
小値）に移る際に、孔あき弾性部材８の座屈が生じるこ
ととなる。

【００７３】

【表１】

【００７４】表１からわかるとおり、硬質樹脂製押圧子
とエラストマー製押圧子のいずれでも、押圧部外径の大
きさが大きくなるにつれて動作荷重は大きくなった。

【００７５】押圧部外径８０％と９０％の硬質樹脂製押
圧子及び押圧部外径９０％のエラストマー製押圧子を使
用した場合には、孔あき弾性部材８の座屈が発生せず荷
重の極大値が得られず、動作荷重、クリック率とも測定
不能であった。

【００７６】押圧部外径８０％の硬質樹脂製押圧子では
孔あき弾性部材８の座屈が発生しなかったが、押圧部外
径８０％のエラストマー製押圧子では孔あき弾性部材８
が座屈し動作荷重及びクリック率の値が得られた。これ
は、エラストマー製押圧子の場合には、押圧部１７が弾
性を有しているため孔あき弾性部材８と接触している部
分が孔あき弾性部材８の変形した形状に馴染むため、孔
あき弾性部材８の変形を妨げる程度が小さいからである
と考えられる。

【００７７】硬質樹脂製押圧子の場合には、押圧部外径
が孔あき弾性部材８の７０％を超えると孔あき弾性部材
８の座屈が生じ難くなる場合があり、クリック感が得ら
れないことが生じる。したがって、押圧部が硬質樹脂で
ある場合には、押圧部外径が７０％であれば良好なクリ
ック感が得られる。下限値は貫通孔１６より大きければ
問題はない。

【００７８】弾性材料であるエラストマー製押圧子の場
合には、押圧部外径が孔あき弾性部材８の８０％を超え
ると孔あき弾性部材８の座屈が生じ難くなり、４０％付
近を境に押圧子６としての剛性が小さくなった影響で、
クリック感が徐々に不明瞭となってしまう。したがっ
て、やむを得ず小さい押圧部１７を用いなければならな
い場合には、截頭円錐状の中実体の押圧部１７にした
り、押圧子６の厚みを薄くする等、剛性を考慮に入れた
設計をする必要がある。

【００７９】［実験例２］厚さ１２５μｍのポリエチレ
ンテレフタレート製のフィルム（（株）東レ製、ルミラ
ーＴ５６）の所定の箇所に外径６．０ｍｍ、高さ０．５
６〜０．５９ｍｍの略逆椀状の孔あき弾性部材３２を成
形し、その下面に孔あき弾性部材３２の外径より大きな
孔を有する厚さ１５０μｍのスペーサを貼り合わせ、孔
あき弾性部材３２の頂点部に直径１．７ｍｍの貫通孔
（孔あき弾性部材３２の外径の２８％）１６をあけて、
樹脂製の孔あき弾性部材３２を得た。

【００８０】測定子と実験条件については実験例１と同
一とし、孔あき弾性部材３２の荷重特性を確認した。

【００８１】実験の結果は、表２のとおりである。

【００８２】

【表２】

【００８３】表２からわかるとおり、実験例１と同様
に、硬質樹脂製押圧子とエラストマー製押圧子とのいず
れでも、押圧部外径の大きさが大きくなるにつれて動作
荷重は大きくなった。

【００８４】押圧部外径８０％と９０％の硬質樹脂製押
圧子及び押圧部外径９０％のエラストマー製押圧子を使
用した場合には、孔あき弾性部材３２の座屈が発生せず
荷重の極大値が得られず、動作荷重、クリック率とも測
定不能であった。

【００８５】なお、押圧部外径２０％にあっては、実験
例２で使用した孔あき弾性部材３２の貫通孔１６の大き
さが孔あき弾性部材３２の外径の２８％であったため、
実験できなかった。

【００８６】また、実験例１と同様に、押圧部外径８０
％の硬質樹脂製押圧子では孔あき弾性部材３２の座屈が
発生しなかったが、押圧部外径８０％のエラストマー製
押圧子では孔あき弾性部材３２が座屈し動作荷重及びク
リック率の値が得られた。

【００８７】硬質樹脂製押圧子の場合には、押圧部外径
が孔あき弾性部材３２の７０％を超えると孔あき弾性部
材３２の座屈が生じ難くなる。したがって、押圧部が硬
質樹脂である場合には、押圧部外径が７０％であれば良
好なクリック感が得られる。下限値は貫通孔１６より大
きければ問題はない。

【００８８】弾性材料であるエラストマー製押圧子の場
合には、押圧部外径が孔あき弾性部材３２の８０％を超
えると孔あき弾性部材３２の座屈が生じ難くなり、４０
％を境に押圧子６としての剛性が小さくなった影響で、
クリック感が徐々に不明瞭となってしまうとともに、ス
トロークも長くなってしまう。したがって、やむを得ず
小さい押圧部１７を用いなければならない場合には、截
頭円錐状の中実体の押圧部１７にしたり、押圧子６の厚
みを薄くする等、剛性を考慮に入れた設計をする必要が
ある。

【００８９】次に、上記実験例を参考にして、以下に示
す実施例を完成した。

【００９０】［実施例１］実施例１は、図１に示した実
施の形態１に係るスイッチ用部材１に対応したものであ
り、キートップ５全体と押圧子６とをエラストマー製の
一体成形品としたものである。

【００９１】押圧部１７の外径が２．５ｍｍ、ガイドピ
ン１８の外径が１．８ｍｍが一体となる押圧子６をキー
トップ５と一体にシリコーンゴムで成形し、キーパッド
１０を得た。

【００９２】この押圧子６の押圧部１７に実験例１の直
径２．０ｍｍの貫通孔１６の明いた金属製の孔あき弾性
部材８を接着してスイッチ用部材１を得た。

【００９３】ここで、貫通孔１６の位置度精度は直径
０．０４ｍｍと小さいので無視して考えると、ガイドピ
ン１８と貫通孔１６とのクリアランスは０．１ｍｍであ
るから、位置度精度に換算すると直径０．２ｍｍとな
り、従来の金属製弾性部材と押圧子の貼り合わせ時の一
般的な位置度公差である直径０．６ｍｍに比べても、十
分に高い精度で組み立てられることがわかった。荷重特
性を測定したところ、動作荷重２．０Ｎ、クリック率は
４５％、ストロークは０．３２ｍｍであった。ストロー
ク０．０１ｍｍのタッチパネルを用いたので、ガイドピ
ン１８の先端面とタッチパネル２との間の間隙Ｓ２は
０．３ｍｍとしてタッチパネル上にスイッチ用部材１を
配置した。

【００９４】その結果、タッチパネル２のスイッチ入力
と同時に、明確で低ストロークのクリック感が得られ
た。

【００９５】以上のとおり、実施例１の場合には、従来
キーパッド単体で好適なクリック感を得ようとすればキ
ーパッドの接地面からキートップの頂点までの高さが最
低でも４ｍｍ程度必要であったものが、約２．５ｍｍの
高さで好適なクリック感が得られる薄型のスイッチ用部
材を実現することができた。

【００９６】［実施例２］実施例２は、この発明の実施
の形態２に係るスイッチ用部材１に対応したものであ
る。

【００９７】外径２．５ｍｍの押圧部１７、ガイドピン
１８を備えたポリカーボネートからなる押圧子６とキー
トップ５を一体化し、キートップ５の外表面を加飾フィ
ルム（被覆シート２４）で被覆し、押圧子６の押圧部１
７に実験例１と同じ金属製の孔あき弾性部材８を接着し
てスイッチ用部材１を得た。

【００９８】荷重特性を測定したところ、動作荷重は
２．４Ｎ、クリック率５４％、ストローク０．１９ｍｍ
であった。

【００９９】このスイッチ用部材１をノンクリックタイ
プのキーパッド２１上に配置した。入力キー２２の可動
接点と回路基板２６の固定接点２７との間隙は０．１５
ｍｍに設定した。

【０１００】その結果、変位は０．１８ｍｍでスイッチ
ＯＮ、動作荷重２．５Ｎ、クリック率４７％、薄型でも
明確なクリック感を持つスイッチ用部材１が得られた。

【０１０１】なお、測定用の対向基板には０．４ｍｍピ
ッチ（０．２ｍｍ金メッキライン、０．２ｍｍスリッ
ト）を用い、接触抵抗１００Ωを切ったところでスイッ
チＯＮと判定した。

【０１０２】［実施例３］実施例３は、この発明の実施
の形態３に係るスイッチ用部材１に対応したものであ
る。

【０１０３】ガイドピン１８の先端面に導電性エラスト
マー（カーボンを配合したシリコーンゴム）の第１可動
接点３５を設けた押圧子６とキートップ５をシリコーン
ゴムにて一体成形して、キーパッド１０を得た。

【０１０４】外径が３．５ｍｍの押圧部１７に、外径が
６．０ｍｍの孔あき弾性部材３２の頂点部に直径（内
径）が１．７ｍｍの貫通孔１６の明いた直径（外径）
４．０ｍｍの第２可動接点３７を持つ樹脂製の孔あき弾
性部材３２を接着してスイッチ用部材１を得た。また、
第１固定接点３６を配置しない状態での第２可動接点３
７がＯＮするまでの押圧面のストロークは０．６４ｍ
ｍ、第２可動接点３７と第２回路基板３１との間隙Ｓ４
は０．３ｍｍに設定した。

【０１０５】荷重特性を測定したところ、まず、変位
０．３５ｍｍ、荷重１．１Ｎで１段目のスイッチ（第１
可動接点３５と第１固定接点３６）がＯＮし、その後、
樹脂製の孔あき弾性部材３２が座屈した直後、変位０．
７４ｍｍで２段目のスイッチ（第２可動接点３７と第２
固定接点３８）がＯＮした。そのときの動作荷重は２．
１Ｎ、クリック率５１％であった。そして、２段目のス
イッチがＯＮになるときに明確なクリック感が得られ
た。

【０１０６】なお、測定用の対向基板には０．４ｍｍピ
ッチ（０．２ｍｍ金メッキライン、０．２ｍｍスリッ
ト）を用い、接触抵抗１００Ωを切ったところでスイッ
チＯＮと判定した。

【０１０７】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載された発明によれば、弾性部材の頂点部には貫通孔を
有し、押圧子には貫通孔を貫通するガイドピンと貫通孔
の周縁部を局部的に押圧する押圧部とを有するので、高
さの低い孔あき弾性部材を使用して好適なクリック感が
得られるから、薄型でクリック感のあるスイッチ用部材
が得られる。また、ガイドピンの存在により孔あき弾性
部材と押圧子との位置合わせが簡単で正確に行えるか
ら、製造が容易で品質の高いスイッチ用部材を提供でき
る。

【０１０８】請求項２に記載された発明によれば、ガイ
ドピンの先端を可動接点としているので、請求項１の効
果に加え、ガイドピンの可動接点と対向する回路基板等
に設けられた固定接点との組合せにより、回路の接続又
は遮断機能までも含んだスイッチ用部材を提供できる。

【０１０９】請求項３に記載された発明によれば、貫通
孔の周縁部の内側に可動接点を設けているので、請求項
１の効果に加え、孔あき弾性部材の可動接点と対向する
ケーシング等の基板に設けられた固定接点との組合せに
より、回路の接続又は遮断機能までも含んだスイッチ用
部材を提供できる。

【０１１０】請求項４に記載された発明によれば、ガイ
ドピンの先端を第１可動接点とし、貫通孔の周辺部の内
側に第２可動接点を設けているので、請求項１の効果に
加え、２段階動作スイッチとしてのスイッチ用部材を提
供できる。

【０１１１】請求項５に記載された発明によれば、弾性
部材が金属製であって押圧部が硬質樹脂である場合に、
押圧部の外径が、弾性部材の貫通孔より大きく、かつ弾
性部材の屈曲部外径より小さくて弾性部材の外径の７０
％以下であるので、キートップに加えた押圧力が効果的
に孔あき弾性部材に伝わり孔あき弾性部材の明確な座屈
変形が得られる。したがって、請求項１乃至４のいずれ
か１つに記載の効果に加え、より明確なクリック感を得
ることのできるスイッチ用部材が提供できる。

【０１１２】請求項６に記載された発明によれば、弾性
部材が金属製であって押圧部がエラストマーである場合
に、押圧部の外径が、弾性部材の貫通孔より大きく、か
つ弾性部材の屈曲部外径より小さくて弾性部材の外径の
８０％以下であるので、キートップに加えた押圧力が効
果的に孔あき弾性部材に伝わり孔あき弾性部材の明確な
座屈変形が得られる。したがって、請求項１乃至４のい
ずれか１つに記載の効果に加え、より明確なクリック感
を得ることのできるスイッチ用部材が提供できる。

【０１１３】請求項７に記載された発明によれば、弾性
部材が樹脂製であって押圧部が硬質樹脂である場合に、
押圧部の外径が、弾性部材の貫通孔より大きく、かつ弾
性部材の外径の７０％以下であるので、キートップに加
えた押圧力が効果的に孔あき弾性部材に伝わり孔あき弾
性部材の明確な座屈変形が得られる。したがって、請求
項１乃至４のいずれか１つに記載の効果に加え、より明
確なクリック感を得ることのできるスイッチ用部材が提
供できる。

【０１１４】請求項８に記載された発明によれば、弾性
部材が樹脂製であって押圧部がエラストマーである場合
に、押圧部の外径が、弾性部材の貫通孔より大きく、か
つ弾性部材の外径の８０％以下であるので、キートップ
に加えた押圧力が効果的に孔あき弾性部材に伝わり孔あ
き弾性部材の明確な座屈変形が得られる。したがって、
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の効果に加え、よ
り明確なクリック感を得ることのできるスイッチ用部材
が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る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】 同実施の形態１に係る金属製の孔あき弾性部
材の詳細を示した拡大断面図である。

【図３】 同実施の形態１のキーパッドのキートップを
硬質樹脂とした別の態様を示した要部断面図である。

【図４】 同実施の形態２を示した要部断面図である。

【図５】 同実施の形態３を示した要部断面図である。

【図６】 同実施の形態３に係る樹脂製の孔あき弾性部
材の詳細を示した拡大断面図である。

【符号の説明】

１ スイッチ用部材 ２ タッチパネル ３ 上蓋（ケーシング） ４ 下ケース ５ キートップ ６ 押圧子 ７ 挿通孔 ８，３２ 孔あき弾性部材 ９ 弾性部材付きシート １０，２１ キーパッド １１ 上ケース １４，２３ 押圧面 １６ 貫通孔 １７ 押圧部 １８ ガイドピン ２２ 入力キー ２３ 押圧面 ２４ 被覆シート ２６ 固定基板 ２７ 固定接点 ３０ 第１回路基板 ３１ 第２回路基板 ３３ 樹脂シート ３５ 第１可動接点 ３６ 第１固定接点 ３７ 第２可動接点 ３８ 第２固定接点

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キートップを押圧することによりスイッ
   チの接点を接続する押圧子と、前記キートップを押圧す
   る際にクリック感を発生する略逆椀状の弾性部材とを有
   するスイッチ用部材であって、前記弾性部材の頂点部に
   は貫通孔を有し、前記押圧子には前記貫通孔を貫通する
   ガイドピンと前記貫通孔の周縁部を局部的に押圧する押
   圧部とを有することを特徴とするスイッチ用部材。
2. 【請求項２】 前記ガイドピンの先端を可動接点として
   いることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ用部
   材。
3. 【請求項３】 前記貫通孔の周縁部の内側に可動接点を
   設けていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ
   用部材。
4. 【請求項４】 前記ガイドピンの先端を第１可動接点と
   し、前記貫通孔の周辺部の内側に第２可動接点を設けて
   いることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ用部
   材。
5. 【請求項５】 前記弾性部材が金属製であって前記押圧
   部が硬質樹脂である場合に、押圧部の外径が、弾性部材
   の貫通孔より大きく、かつ弾性部材の屈曲部外径より小
   さくて弾性部材の外径の７０％以下であることを特徴と
   する請求項１乃至４のいずれか１つに記載のスイッチ用
   部材。
6. 【請求項６】 前記弾性部材が金属製であって前記押圧
   部がエラストマーである場合に、押圧部の外径が、弾性
   部材の貫通孔より大きく、かつ弾性部材の屈曲部外径よ
   り小さくて弾性部材の外径の８０％以下であることを特
   徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のスイッ
   チ用部材。
7. 【請求項７】 前記弾性部材が樹脂製であって前記押圧
   部が硬質樹脂である場合に、押圧部の外径が、弾性部材
   の貫通孔より大きく、かつ弾性部材の外径の７０％以下
   であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つ
   に記載のスイッチ用部材。
8. 【請求項８】 前記弾性部材が樹脂製であって前記押圧
   部がエラストマーである場合に、押圧部の外径が、弾性
   部材の貫通孔より大きく、かつ弾性部材の外径の８０％
   以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
   １つに記載のスイッチ用部材。