JP2005183138A

JP2005183138A - 二段スイッチ

Info

Publication number: JP2005183138A
Application number: JP2003421367A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Saito; 義久斉藤
Original assignee: Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】フレキシブル基板を用いて構成される二段スイッチの薄型化が図れる二段スイッチを提供する。
【解決手段】第一接点２１と、弾性金属板製の第二接点５０とによって第一のスイッチＡ１を構成する。第二接点５０と、導電部材７０上に設置される第三接点４１とによって第二のスイッチＡ２を構成する。第一接点２１と第三接点４１とは同一の合成樹脂フイルム上に設けられる。第三接点４１を導電部材７０を介して第二接点５０の上面に当接することで第二のスイッチＡ２がオンする。第二のスイッチＡ２がオンした状態のまま第二接点５０の下面を第一接点２１に当接することで第一のスイッチＡ１がオンする。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄型の二段スイッチに関するものである。

従来、二段スイッチとして、例えば特許文献１に示すように、成形樹脂製のケース（スイッチ本体）の底面に中央固定接点とその外側に位置する側方固定接点とを露出するようにこのケース内に複数の金属板をインサート成形し、ケース内の前記両固定接点の上に所定距離離間して金属板製の可動接触子を設置し、この可動接触子をキートップ（押しボタン）によって押し下げることでまず可動接触子と側方固定接点とを接触して一方のスイッチをオンし、さらに可動接触子をキートップによって押し下げることで可動接触子と中央固定接点とを接触してもう一方のスイッチをオンする構造の二段スイッチがある。

しかしながらこの二段スイッチは、成形樹脂製のケース内に金属板をインサート成形する構造なので、ケースの厚みが厚くなり、その薄型化が図れない。またケースから突出する金属板の端子部分をフレキシブル基板に電気的に接続しようとした場合、半田付けなどの煩雑な作業が必要となってしまうばかりか、フレキシブル基板を構成する合成樹脂フイルムとして熱に強い高価な材料を使用しなければならなくなる。これらのことから製造コストの低減化が図れない。

一方上記問題を解決する二段スイッチとして、例えば特許文献２に示すように、フレキシブル基板を用いて構成された二段スイッチがある。この二段スイッチは、フレキシブル基板によって構成される下側のスイッチの上に順番に、反転板と、成形品からなる作動型物と、フレキシブル基板によって構成される上側のスイッチと、反転板と、キートップ（押釦）とを載置して構成されている。そしてキートップを押圧すればまず上側のスイッチがオンし、さらにキートップを押圧すれば上側のスイッチと共に作動型物が下降して下側のスイッチがオンするように動作する。ここで上下のスイッチを構成するフレキシブル基板は一枚のフレキシブル基板を折り曲げることによって構成される。

この従来例のようにフレキシブル基板を用いて二段スイッチを構成すれば、薄型化が容易に図れるばかりか、上下のスイッチの出力をフレキシブル基板によって容易に所望の一ヵ所から引き出すことができ、さらに他のフレキシブル基板との電気的接続が半田付け等を用いなくても容易に行えるようになる。

しかしながらこの二段スイッチにおいても、成形樹脂製の作動型物が必要なので、その分その厚みの薄型化が阻害され、従ってさらなる薄型化の要求に応えられないという問題があった。
実開昭６３−１５０４３７号公報特開２００１−１８４９６７号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、フレキシブル基板を用いて構成される二段スイッチのさらなる薄型化を図ることができる二段スイッチを提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、合成樹脂フイルム上に設けた第一接点と、第一接点上に所定距離離間して設置される弾性金属板製の第二接点とによって第一のスイッチを構成するとともに、前記第二接点と、合成樹脂フイルム上に設けられ前記第二接点の上に直接又は導電部材を介して所定距離離間して設置される第三接点とによって第二のスイッチを構成し、第三接点を直接又は前記導電部材を介して第二接点に当接することで第二のスイッチをオンするとともに、第二のスイッチをオンした状態のまま第二接点を第一接点に当接することで第一のスイッチをオンすることを特徴とする二段スイッチにある。

本願請求項２に記載の発明は、前記第一接点と第三接点とは同一の合成樹脂フイルム上に設けられ、この合成樹脂フイルムを折り返すことで、第一接点上に設置した第二接点の上に第三接点を設置することを特徴とする請求項１に記載の二段スイッチにある。

本願請求項３に記載の発明は、前記導電部材は弾性金属板製であり、前記第三接点と当接する接点当接部と、接点当接部の周囲に設けた基部と、接点当接部と基部の間を連結するヒンジ部とを具備して構成され、前記第三接点を設けた合成樹脂フイルムを押圧した際に第三接点と共に前記接点当接部が第二接点に当接することを特徴とする請求項１又は２に記載の二段スイッチにある。

請求項１に記載の発明によれば、第一接点と第三接点とをそれぞれ合成樹脂フイルム上に設け、またその間に設置する第二接点も弾性金属板製なので、これらを重ね合わせて構成される二段スイッチの厚みの薄型化が図れる。特に第二の接点を第一のスイッチと第二のスイッチに共用させたので、接点の数が三つで済むばかりか、中間に作動型物のような成形品を介在させる必要がないので、有効な二段スイッチの厚みの薄型化が図れる。

また合成樹脂フイルムを用いているので、第一，第二のスイッチの出力をこの合成樹脂フイルムによって容易に所望の箇所から引き出すことができる。さらに合成樹脂フイルムによってその出力を外部に引き出せるので、他のフレキシブル基板との電気的接続が、半田付け等を用いなくても、導電性接着剤やその他の各種機械的接続手段によって容易に行えるようになり、同時に他のフレキシブル基板を構成する合成樹脂として熱に強くない安価な材質のものを使用することもできるようになる。

請求項２に記載の発明によれば、第一接点と第三接点とを同一の合成樹脂フイルム上に設けるとともに、この合成樹脂フイルムを折り返すことで第一接点上に設置した第二接点の上に第三接点を設置したので、少ない部品点数で、容易に三つの接点を重ねて設置することができる。

請求項３に記載の発明によれば、導電部材によって確実に第三接点を第二接点から所定距離離間した状態に保持でき、且つヒンジ部が撓むことで第三接点を容易に第二接点に電気的に接続できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる二段スイッチ１の断面図、図２は斜視図、図３は分解斜視図である。これらの図に示すように二段スイッチ１は、取付部材１０上に、フレキシブル基板２０の第一接点形成部３０と、第二接点５０と、スペーサ６０と、導電部材７０と、導電部材７０上に折り返されるフレキシブル基板２０の第三接点形成部４０と、ケース８０とを設置することで構成されている。以下各構成部品について説明する。

取付部材１０は、剛性を有する薄い板（金属板）を矩形状に形成して構成されており、その四ヵ所には矩形状の貫通する取付孔１１が設けられている。

フレキシブル基板２０は、略矩形状の第一接点形成部３０と、略矩形状で第一接点形成部３０よりもその外形寸法が小さく且つ第一接点形成部３０と第一接点形成部３０及び後述する第三接点形成部４０の形状より巾が小さい連結部３５によって連結される第三接点形成部４０と、第一接点形成部３０の外周辺から引き出される帯状の引出部３７とを、一枚の合成樹脂フイルム（例えばポリエチレンテレフタレートフイルム）上に設けることで構成されている。

ここで第一接点形成部３０は矩形状の合成樹脂フイルムの略中央に円形の接点パターンからなる第一接点２１を設け、また第一接点２１の周囲３ヶ所に円形の接続パターン２３を設け、接続パターン２３間を連結パターン２５で連結し、また第一接点２１及び接続パターン２３のそれぞれから回路パターン２２，２４を引出部３７に引き出し、さらに前記取付部材１０の４つの取付孔１１の内の２つに対向する位置に矩形状の貫通する取付孔２７を設け、もう２つの取付孔１１に対向する位置に矩形状の切り欠きからなる取付溝２９を設けて構成されている。

一方第三接点形成部４０は矩形状の合成樹脂フイルムの略中央に円形の接点パターンからなる第三接点４１を設け、また第三接点４１の周囲をＣ字状に切り欠く貫通孔から成る切り欠き部４２を設けることで中央の移動部４５とその外側を囲む固定部４７とをヒンジ部４８で連結する構造とし、さらに固定部４７の二つの角部近傍にそれぞれ円形に貫通する位置決め部４９を設けて構成されている。第三接点４１からは回路パターン４４がヒンジ部４８、固定部４７、連結部３５、第一接点形成部３０を介して引出部３７に引き出されている。なお前記第一，第三接点２１，４１や接続パターン２３等のパターン（回路パターン）は、導電ペーストの印刷によって形成しても良いし、合成樹脂フイルムに貼り付けた銅箔をエッチングすることによって形成しても良い。

第二接点５０は、弾性金属板をドーム形状に形成してなる反転板によって構成されている。第二接点５０の外径寸法は、その外周辺がちょうど前記第一接点形成部３０に設けた３つの接続パターン２３上に当接する外径寸法に形成されている。この第二接点５０の上下両面には、接点用の金属めっき（例えばＮｉめっき下地の上にＡｇめっきした金属めっき）が施されており、これら両面を何れも接点として使用できるように構成している。

図４はスペーサ６０を拡大して示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側断面図（図４（ａ）のＡ−Ａ断面図）、図４（ｃ）は裏面図である。同図に示すようにスペーサ６０は、合成樹脂を略矩形の平板状に成形して構成されており、その中央には円形の開口部６１が設けられている。開口部６１の内径は、前記第二接点５０の外径よりも少し小さい寸法に形成されている。また開口部６１の内周面に下方向に向かってテーパ状に広がるように設けたテーパ面６３の内側部分と、略矩形の外周壁６９の下面側に形成された凹部形状部分とによって、第二接点収納部６５を形成している。一方スペーサ６０の上面の二つの角部近傍には、前記第三接点形成部４０に設けた二つの位置決め部４９に挿入される突起状の位置決め係合部６７が設けられている。

図３に戻って導電部材（導電弾性部材）７０は、薄い弾性金属板（例えばステンレス）を略矩形状に形成して構成されており、その中央にはその上に前記第三接点形成部４０に設けた第三接点４１（移動部４５）を載置（当接）する円形の接点当接部７１を設け、接点当接部７１の周囲を囲むように設けた基部７３と前記接点当接部７１との間を細い四本のヒンジ部７５によって連結して構成されている。言い換えれば、略矩形状の基部７３の中央に設けた開口７７内にヒンジ部７５によって基部７３と一体に連結した接点当接部７１を設置して構成されている。また基部の二つの角部近傍には、前記スペーサ６０の二つの位置決め係合部６７を挿入する円形の貫通孔からなる係止部７９が設けられている。この導電部材７０の少なくとも前記接点当接部７１の上下両面には、接点用の金属めっき（例えばＮｉめっき下地の上にＡｇめっきした金属めっき）が施されており、これら両面を何れも接点として使用できるように構成している。

ケース８０は金属板を下面が開放された箱型に形成して構成されており、その上面中央には円形の貫通孔からなる押圧部挿入部８１が設けられ、またその上面の二つの角部近傍には、前記スペーサ６０の二つの位置決め係合部６７を挿入する円形の貫通孔からなる係止部８３が設けられている。またケース８０の側壁下辺の前記取付部材１０の各取付孔１１に対応する位置からは下方向に向かって舌片状に突出する四本の固定部８５（図３では三本のみ示す）が設けられている。またケース８０の前記フレキシブル基板２０の連結部３５を設けた側の辺の連結部３５に対向する位置（側壁中央）には切り欠きからなる凹部状の連結部設置部８７が設けられている。

そしてこの二段スイッチ１を組み立てるには、まず取付部材１０の上にフレキシブル基板２０の第一接点形成部３０の部分を載置する。このとき第一接点形成部３０に設けた取付孔２７及び取付溝２９をそれぞれ取付部材１０に設けた取付孔１１の位置に一致させる。次に第一接点形成部３０の上に第二接点５０を載置する。このとき第二接点５０の外周辺を第一接点形成部３０の三つの接続パターン２３上に当接する。次に第二接点５０の上にスペーサ６０を載置する。このとき第二接点５０をスペーサ６０の第二接点収納部６５（図４（ｂ）参照）内に位置させる。次にスペーサ６０上に導電部材７０を載置する。このときスペーサ６０に設けた二つの位置決め係合部６７をそれぞれ導電部材７０の係止部７９に挿入して位置決めする。

次にフレキシブル基板２０の第三接点形成部４０を、連結部３５の部分を折り返すことで導電部材７０上に載置する。このとき第三接点形成部４０に設けた二つの位置決め部４９に、導電部材７０を貫通したスペーサ６０の位置決め係合部６７先端を挿入して位置決めする。

そして第三接点形成部４０の上からケース８０を被せ、ケース８０に設けた四本の固定部８５を第一接点形成部３０に設けた取付孔２７及び取付溝２９を介して取付部材１０の各取付孔１１に挿入し、このときケース８０の外周から若干突出し所定の折り曲げ厚みをもって折り曲げられた連結部３５の部分を連結部設置部８７に収納しながら、固定部８５の先端を取付部材１０の下面に折り曲げる。これによってこの二段スイッチ１が完成する。

以上のようにして構成された二段スイッチ１は、図１に示すように、第一接点２１及びこの第一接点２１上に所定距離離間して設置される第二接点５０（第二接点５０の下面）とによって第一のスイッチＡ１が構成され、またこの第二接点５０（第二接点５０の上面）及びこの第二接点５０上に導電部材７０の接点当接部７１を介して所定距離離間して設置される第三接点４１とによって第二のスイッチＡ２が構成されている。なお第三接点４１と導電部材７０とは直接当接することで電気的に導通している。

次に二段スイッチ１の動作を説明する。図１において、ケース８０の押圧部挿入部８１にキートップ等の押圧部９０（図５参照）を挿入して第三接点４１を設けた移動部４５部分の背面に当接する。そして押圧部９０によって移動部４５を押圧すると、図５（ａ）に示すように、第三接点４１を設けた移動部４５が導電部材７０の接点当接部７１とともにヒンジ部７５が撓むことで下降し、第二接点５０の上面に当接する。これによって第三接点４１と第二接点５０とが導電部材７０を介して電気的に接続され、第二のスイッチＡ２がオンする。

そしてさらに押圧部９０によって移動部４５を押圧すると、図５（ｂ）に示すように、第二のスイッチＡ２がオンした状態のまま、第二接点５０が反転してクリック感覚を生じると同時に第二接点５０の下面中央が第一接点２１に当接する。これによって第二接点５０と第一接点２１とが電気的に接続され、第一のスイッチＡ１もオンする。

一方前記押圧部９０による移動部４５の押圧を解除していけば、まず図５（ａ）に示すように第二接点５０が自己の弾性自動復帰力によって元の形状に自動復帰して第一のスイッチＡ１がオフし、次に図１に示すように導電部材７０の接点当接部７１が撓んでいたヒンジ部７５による弾性自動復帰力によって元の形状に自動復帰して第二のスイッチＡ２がオフする。

なお上記実施形態において、第三接点形成部４０の移動部４５はヒンジ部４８によって周囲の固定部４７に連結されているのでその上下動は容易に行え、且つ導電部材７０の接点当接部７１はヒンジ部７５によって周囲の基部７３に連結されているのでヒンジ部７５の幅や長さを所望のものに設定することで接点当接部７１の上下動に適度な弾性力を持たせることができる。従って第三接点４１は確実に導電部材７０の接点当接部７１の上下動に追従し、且つ導電部材７０の弾性力によって確実に元の位置に自動復帰でき、第二のスイッチＡ２をオフすることができる。例えば、この導電部材７０が無い状態にて押圧力がかかって第三接点４１が第二接点５０に接触して、更に高温にさらされた場合、ヒンジ部４８が熱変形してその弾発力が無くなり押圧力を解除しても両接点４１，５０がオンのままでいるような不良が起る可能性もある。

以上のように二段スイッチ１を構成すれば、薄いフレキシブル基板２０を用い、しかもこれを成形品にインサート成形する必要もないばかりか、第一のスイッチＡ１と第二のスイッチＡ２の間には作動型物のような成形品も介在しないので、フレキシブル基板２０を用いて構成される二段スイッチ１を効果的に薄型化することができる。

またフレキシブル基板２０を用いているので、第一，第二のスイッチＡ１，Ａ２の出力をこのフレキシブル基板２０によって容易に所望の一ヵ所（引出部３７）から引き出すことができる。さらにフレキシブル基板２０によってその出力を外部に引き出せるので、他のフレキシブル基板との電気的接続が、半田付け等を用いなくても、導電性接着剤やその他の各種機械的接続手段によって容易に行えるようになる。

また第一接点２１と第三接点４１とは同一の合成樹脂フイルム上に設けられ、この合成樹脂フイルムを折り返すことで、第一接点２１上に設置した第二接点５０の上に第三接点４１を設置したので、少ない部品点数で、容易に三つの接点を重ねて設置することができる。

以上本明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記実施形態では第二接点５０と第三接点４１との間に、第三接点４１を第二接点５０から離間させるように支持する導電部材７０を介在させたが、導電部材７０は省略し、第二接点５０と第三接点４１とを所定距離離間した状態で直接対向させても良い。この場合、第三接点４１を設けた移動部４５が自己の力で元の位置に自動復帰できるように、ヒンジ部４８を１８０°対向する位置に二ヶ所（もちろんそれ以上の複数箇所でも良い）設けても良いし、また切り欠き部４２を省略して移動部４５と固定部４７とを一枚の孔のない合成樹脂フイルム中に形成しても良い。但し、合成樹脂フイルムはこれを長時間押圧しつづけていると塑性変形する恐れがあり、その場合は第三接点４１の押圧を解除した後も第三接点４１が第二接点５０に当接しつづける恐れがある。これに対して前記弾性金属板製の導電部材７０を第三接点４１と第二接点５０との間に介在しておけば、少しその厚みが厚くなるものの、このような問題を確実に解消できる。

また上記実施形態では一段目にオンする第二のスイッチＡ２をクリック感覚なしとしたが、第二のスイッチＡ２を構成する第三接点形成部４０の上に弾性金属板をドーム形状に形成してなる反転板（クリック板）を設置することで、第二のスイッチＡ２を押圧するときもクリック感覚が生じるようにすることもできる。逆に上記実施形態では二段目にオンする第一のスイッチＡ１をクリック感覚ありとしたが、第二接点５０をドーム形状ではなく、例えば平板状の弾性金属板製とすることで、第一のスイッチＡ１を押圧するときにクリック感覚なしとすることもできる。

本発明の一実施形態にかかる二段スイッチ１の断面図である。本発明の一実施形態にかかる二段スイッチ１の斜視図である。本発明の一実施形態にかかる二段スイッチ１の分解斜視図である。スペーサ６０を拡大して示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側断面図（図４（ａ）のＡ−Ａ断面図）、図４（ｃ）は裏面図である。図５（ａ），（ｂ）は二段スイッチ１の動作説明図である。

符号の説明

１二段スイッチ
Ａ１第一のスイッチ
Ａ２第二のスイッチ
１０取付部材
１１取付孔
２０フレキシブル基板
２１第一接点
２２，２４回路パターン
２３接続パターン
２５連結パターン
３０第一接点形成部
３５連結部
３７引出部
４０第三接点形成部
４１第三接点
４２切り欠き部
４５移動部
４７固定部
４８ヒンジ部
５０第二接点
６０スペーサ
６１開口部
６５第二接点収納部
７０導電部材
７１接点当接部
７３基部
７５ヒンジ部
７７開口
８０ケース
８１押圧部挿入部

Claims

合成樹脂フイルム上に設けた第一接点と、第一接点上に所定距離離間して設置される弾性金属板製の第二接点とによって第一のスイッチを構成するとともに、
前記第二接点と、合成樹脂フイルム上に設けられ前記第二接点の上に直接又は導電部材を介して所定距離離間して設置される第三接点とによって第二のスイッチを構成し、
第三接点を直接又は前記導電部材を介して第二接点に当接することで第二のスイッチをオンするとともに、第二のスイッチをオンした状態のまま第二接点を第一接点に当接することで第一のスイッチをオンすることを特徴とする二段スイッチ。
前記第一接点と第三接点とは同一の合成樹脂フイルム上に設けられ、この合成樹脂フイルムを折り返すことで、第一接点上に設置した第二接点の上に第三接点を設置することを特徴とする請求項１に記載の二段スイッチ。
前記導電部材は弾性金属板製であり、前記第三接点と当接する接点当接部と、接点当接部の周囲に設けた基部と、接点当接部と基部の間を連結するヒンジ部とを具備して構成され、前記第三接点を設けた合成樹脂フイルムを押圧した際に第三接点と共に前記接点当接部が第二接点に当接することを特徴とする請求項１又は２に記載の二段スイッチ。