JP2006004830A - スイッチ装置及び携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 押下後の解放で孔の所定位置に復帰する操作ボタン構造を有し組み立て容易なスイッチ装置を得る。
【解決手段】 スイッチ部品２５が配置された基板２４と、この基板２４上に配置される弾性シート２３と、弾性シート２３上に配置されるボタン１９とを、ボタン１９の表面が露出した状態で所定のケース１２に収納して、ボタン１９の押圧でスイッチ部品２５を作動させる構成とした場合に、ボタン１９の周縁でボタン１９を押圧する上面に略直交する向きに、先端が略球面の円柱状の凸部１９ｃ（又はテーパ付きの凹部）を複数設け、ケースのボタンと接する面に、ボタンの円柱状の凸部１９ｃ（又はテーパ付きの凹部）と係合する、テーパ付きの凹部１２ｃ（又は先端が略球面の円柱状の凸部）を複数設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、携帯電話端末装置などの電子機器に用いて好適な、押しボタン型のスイッチ装置、及びそのスイッチ装置を備えた携帯端末装置に関する。

携帯電話端末装置などの電子機器において、カーソル移動やダイヤル番号などの文字入力の操作に用いられるスイッチ装置の構造は、従来、ユーザが指で押す樹脂部品であるボタンと、配線基板上のスイッチ装置を作動させるための押し子となる突起が設けられた絶縁性のラバー部品とが接着固定され、携帯電話の筐体上面に露呈されている樹脂部品であるボタンの上面を押すと、その下に配されるラバー部品の突起（押し子）によって押圧されスイッチの接点が閉じるようにしていた。

図１５〜図１７は、このような従来のダイヤル番号などのために整列された文字入力用ボタンのスイッチ構造を模式的に示したものである。
図１５及び図１６Ａ〜Ｃは携帯電話端末装置における操作ボタン部におけるスイッチ装置の構造の例を示し、図１５は組み込み状態でのボタン操作部を示した図である。図１６は、図１５に示したボタン操作部を分解して示した図であり、図１６Ａはボタンが配設される上ケース、図１６Ｂは弾性シートに整列固定されるボタン、図１６Ｃは下ケースに組み込まれた接点を有する配線基板を示した図である。また、図１７は、図１５に示したスイッチ装置の動作を説明するための、図１７Ａはボタンの押下操作前、図１７Ｂは押下後の断面模式図である。

図１５において、５０は携帯電話端末装置における操作ボタン部として複数配置された押しボタンを示し、上ケース５１と下ケース５２で構成される筐体内に複数のスイッチ装置が整列され、スイッチ装置を作動させるための操作部となる押しボタン５０の上面５０-1（図１６Ｂ参照）が上ケース５１から露呈される。
上ケース５１は、図１６Ａに示すように、プラスチックの成形などにより形成され、複数の押しボタン５０の上面５０-1が露呈できる大きさで略矩形の孔５１ａが設けられる。
ボタン５０は、例えば上部が透明なプラスチック樹脂によるもので形状が、図１６Ｂに示すように、上面５０-1が上ケース５１の孔５１ａと略相似で小さい矩形とした略直方体で、この略直方体の底面５０-2側で対向する２側面に段差を一体に設け、孔５１ａからボタン５０が抜け出ないようになされる。そして、このボタン５０を、絶縁性のラバー部品である弾性シート５３に複数並べて設ける。なお、このボタン５０の表面には、カナ，アルファベットなどの文字や数字が印刷、刻印などで表示させてある。

この弾性シート５３は、絶縁性で弾性を有するシリコンゴムなどを成形し、裏面５３-2に押し子５３-3，…を設けた柔軟性を有する薄いシートであり、図１６Ｂに示すように、弾性シート５３の表面５３-1にボタン５０，…が整列され、接着剤５３ａにより固定される。
このとき、ボタン５０の底面５０-2の略中央に対応し、弾性シート５３の裏面５３-2に設けられる押し子５３-3が配されるようになされる。また、弾性シート５３に対してボタン５０は、図１６Ａに示す上ケース５１に組み込んだときにボタン５０の上部と孔５１ａの側壁とが干渉しないよう所望の隙間をもって整列固定される。
そして、弾性シート５３の裏面５３-2の側には、図１６Ｃに示すように、下ケース５２の側に固定された配線基板５４が配される。この配線基板５４は、薄いプリント配線板やフレキシブル配線板などによるもので、上面５４-1で、弾性シート５３の裏面５３-2の押し子５３-3に対応する位置に接点５４ａが設けられる。
接点５４ａは、図１７Ａの断面図に示すように、例えば、配線基板５４上に金属の薄板で形成したドーム部品５５を複数設けたものであり、配線基板５４の上面５４-1に円環状の導電パッド５４ｃとこの中心に円形パッド５４ｄを形成し、ドーム部品５５の円状の縁辺が、円環状の導電パッド５４ｃの全周上で略接するように配設される。そして、図示しない絶縁性のフィルムで基板５４の上面５４-1の略全面を覆い、ドーム部品５５を固定する。

ボタン操作部は、図１６Ｂに示す押しボタン５０が接着固定された弾性シート５３を、図１６Ｃに示す配線基板５４が固定された下ケース５２に載置した状態で上方から図１６Ａに示す上ケース５１をケース５１の孔５１ａからボタン５０が露呈するように被せ、この上下ケース５１，５２を接着剤やねじなどで固定して組み立てる。
このとき、図１７Ａに示すように、上ケース５１と下ケース５２との間に組み込まれたボタン５０、弾性シート５３、及びドーム部品５５を設けた配線基板５４に上下方向のがたがないようになされる。
なお、組立作業や押しボタン５０の操作で弾性シート５３と配線基板５４が上ケース５１と下ケース５２との間で位置ずれすることがないように、例えば図１７Ａに示すように、弾性シート５３には凸部５３-4、配線基板５４には孔５４-2、上ケース５１には凹部５１-2、下ケース５２には突起５２-1を設け、凸部５３-4と凹部５１-2、また孔５４-2と突起５２-1とを係合させるようになされる。

このような構成のスイッチ装置の動作は、図１７Ａに示す押しボタン５０の押下操作前の状態からボタン５０を押下し、図１７Ｂに示す状態にすると、押しボタン５０により弾性シート５３が押されて変形し下方向に撓むとともに押し子５３-3がドーム部品５５の頭頂部を押し下げて変形させる。そして、ドーム部品５５の頭頂部内面を配線基板５４の円形パッド５４ｄに押し付けることにより、円環状の導電パッド５４ｃと円形パッド５４ｄとを導通させて接点を閉にするとともに、ドーム部品５５が変形するときのクリック感を操作する指に感じさせるようにしている。
また、押しボタン５０を押下している力を解放すると、ドーム部品５５と弾性シート５３の復元力により図１７Ｂの状態から図１７Ａに示す元の状態に復帰する。
なお、携帯電話端末装置のこの種のスイッチ装置としては、例えば特許文献１に開示されているものが知られている。
特開平６−３０９９９２号公報（第２頁、図４）

しかしながら、図１５〜図１７例のスイッチ装置では、弾性シート５３に固定された押しボタン５０は上ケース５１の孔５１ａに対して傾きや片寄りがないように組み込むことが必要であるため、携帯電話の押しボタン部の組立てのとき、ボタン５０あるいは弾性シート５３を単体で購入してそれぞれを組み込むことは難しく、従来、押しボタン５０が弾性シート５３の所望の位置に固定された状態で購入しなければならなかった。
すなわち、ボタン５０を柔軟な弾性シート５３に固定させて組み立てるためには、接着剤の硬化条件による挙動や弾性シートへの影響などを加味して硬化後の位置精度を確保することが必要であり、接着組み立てに要する手間が多大であり、部品単価が高い問題があった。
また、従来のこの種のスイッチ装置は、１個１個が独立した単純な押しボタンとして機能するスイッチであり、より高度な入力操作が行えるスイッチを、簡単な構成で実現させることが要請されていた。

本発明はかかる点に鑑み、簡単な構造で高度な入力操作が行えるこの種のスイッチを提案することを目的とする。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明はスイッチ装置あるいはスイッチ装置を備えた携帯電話端末において、押下操作に応じてスイッチ部品を作動させるボタンと、少なくとも押下面を露出させた状態でボタンを収納するケースと、ボタンとケースの位置を定置する位置決め手段とを備え、この位置決め手段は、ボタンの周縁に設けられた第１の位置決め部、及びケースのボタンと接する面のうち第１の位置決め部に対応する位置に設けられた第２の位置決め部を有し、第１及び第２の位置決め部が互いに係合することによりケースに対しボタンの位置が定置されるものである。

このように構成したことで、ケースから露出したボタンの押下面を押下操作したとき、このボタン側の第１の位置決め部が、この第１の位置決め部と係合するケース側の第２の位置決め部に対し下降しスイッチ部品を作動させるものとなる。

また、本発明は、上記記載のスイッチ装置において、スイッチ部品が配置された基板と、この基板上に配置される弾性シートと、この弾性シート上に配置されるボタンとを備え、ボタンの周縁で押下面に略直交する向きに、凸部又はテーパ付きの凹部を複数設け、ケースのボタンと接する面に、ボタンの凸部又はテーパ付きの凹部と係合する、テーパ付きの凹部又は凸部を複数設けたものである。

このように構成したことで、ケース側の凸部又はテーパ付きの凹部と、ボタン側の凸部又はテーパ付きの凹部との係合で、ボタンの位置が定まり、ボタンを弾性シートに接着する必要がない。そして、ボタンが押されてケースとボタンに配設され係合していたテーパ付きの凹部と凸部との間に、隙間によるがたが生じても、ボタンへの押下力を解放すると弾性シートなどの弾性による復元力で一方の凸部が他方の凹部のテーパにならい、ボタンの押下面を露出するケースの孔に対して常に元のがたのない、センタリングされた位置に戻すことができ、ボタンを偏った状態で押し下げて操作できるようになる。

本発明によれば、ボタンに設けられた第１の位置決め部と、ケースに設けられた第２の位置決め部との係合により、ボタンをケースに対して所定の位置とする、位置合わせ機能を付与することができる。

この場合、ボタンが円板状をなし、先端が略球面の円柱状の凸部及び／又はテーパ付きの凹部を、ボタンの中心に対して略９０°ピッチで４箇所設けるとともに、ケースの孔の周辺の４箇所に、凸部及び／又は凹部を設け、ボタン中心に対して凸部又は凹部から略４５°ずらして略９０°ピッチで４個のスイッチ部品を配置することで、４個のスイッチ部品を１個のボタンで操作できる多機能化されたスイッチ装置が構成できる。

また、本発明によれば、位置合わせ機能を有し弾性シートによりボタンをがたなくケースに収納するものとなり、ボタンへの押下力を解放したとき、弾性シートによりボタンをケースに対して元のがたのない位置に戻るように構成することができるので、ボタンを弾性シートに位置決め固定させる必要がなくなり、ボタンと弾性シートを接着固定する必要がなくなり、それだけ製造コストを低減させることができる。

この場合、ボタンが円板状をなし、先端が略球面の円柱状の凸部及び／又はテーパ付きの凹部を、ボタンの中心に対して略９０°ピッチで４箇所設けるとともに、ケースの孔の周辺の４箇所に、凸部及び／又は凹部を設け、ボタン中心に対して凸部又は凹部から略４５°ずらして略９０°ピッチで４個のスイッチ部品を配置することで、４個のスイッチ部品を１個のボタンで操作でき、押下操作力を解放したときボタンが元の押下操作前の状態に自動復帰する、多機能化されたスイッチ装置が構成できる。

以下、本発明の一実施の形態の例を、図１〜図１４を参照して説明する。
図１は本例のスイッチ装置を表示画面の下側に備えた携帯電話端末装置の外観の一例を示す斜視図である。図２は本例のスイッチ装置の要部を拡大し一部断面した斜視図である。図３は本例のスイッチ装置の構造を説明する分解斜視図である。図４は図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。図５は本例のスイッチ装置の方向入力ボタンの裏面からの斜視図である。図６は本例のスイッチ装置に組込まれるセンターボタンの上方からの斜視図であり、図７はセンターボタンを反転し底面からの斜視図である。図８は本例のスイッチ装置の方向入力ボタンが組込まれるケース裏面の孔部を切り出して示す斜視図である。図９は本例のスイッチ装置の弾性シートの斜視図である。図１０は本例のスイッチ装置の接点を有する配線基板を切り出して示す斜視図である。図１１は本例のスイッチ装置の接点の構造を説明する断面模式図である。図１２は本例のスイッチ装置の組み立て順を説明する分解斜視図である。図１３は本例のスイッチ装置の動作を説明に供する、図１３Ａは押下操作前、図１３Ｂは押下後の断面模式図である。図１４はスイッチ装置の押下操作における係合状態の説明図である。

図１において、１０は携帯電話端末装置全体を示し、携帯電話端末装置１０は、ダイヤルボタン部ケース１１と表示部ケース１２から構成され、ダイヤルボタン部ケース１１には、電話番号や文字・記号などを入力するための複数のボタンからなるダイヤルボタン１３、送話口１４、アンテナ部１５、着信ランプ１６、さらに図示しないバッテリやメモリカードなどを有している。一方、表示部ケース１２は、液晶表示パネルなどによるディスプレイ１７、受話口１８、ディスプレイ１７上に表示されたカーソルなどを移動させるための方向入力ボタン１９、カーソルで選択した項目を決定するセンターボタン２６及び４つの特殊入力キー２０などを備え、これらが表パネル１２-1と裏パネル１２-3から構成される外筐に収納される。

以下、本例のスイッチ装置を、図１に示す方向入力ボタン１９に適用した例で説明する。
先ず、図２〜図３を参照して本例のスイッチ装置の概略構造を説明する。図２は、図１に示す表示部ケース（以下、単にケースと述べる）１２のディスプレイ１７の下方に配されている方向入力ボタン１９の周辺を切り取り斜めから拡大して見たものである。方向入力ボタン１９は、図２に示すように、その中央にボタン状のセンターボタン２６が配されるため、円環状をなして形成され、ケース１２の表パネル１２-1（図１参照）に設けられた円形の孔１２ａから上面１９-1が露呈されるようになされる。
そして、方向入力ボタン１９とセンターボタン２６は、図３に示すように、配線基板２４の上に５つの接点２４ａの配設領域を覆うように布設した弾性シート２３の上に載置され、この状態でケース１２に組み込まれる。配線基板２４上の５つの接点２４ａの配設領域は、それぞれが上からの押圧でオン状態になるスイッチ部品として構成されている。なお、この組み込み状態では、図４の右側に示すように、方向入力ボタン１９の方向マーク２１-4の直下には弾性シート２３の押し子２３ａ-4が配設される。

図３に示す方向入力ボタン１９は、プラスチックを成形して形成され、図２に示すように、中央に円孔１９ａを有する円板で、円孔１９ａの上面１９-1の側は大きく面取りされる。また、底面１９-2の側から見た図５に示すように、円板の側面１９-3の底面１９-2側には幅の狭いフランジ部１９ｂを設け、円孔１９ａ中心に対して略９０°のピッチでこのフランジ１９ｂの４箇所の外側に膨らみ部を設け、この膨らみ部の上面に先端が略球面をなす円柱の凸部１９ｃ-1〜１９ｃ-4を４つ設ける。
また、方向入力ボタン１９の中央の円孔１９ａには、図２を反転して見た図５に示すように、底面１９-2の側から円孔１９ａと同心で円孔１９ａより大きく座ぐり状に孔加工がなされ、円孔１９ａの上面１９-1の側に段差部１９-4を設けるようにする。
また、円孔１９ａの内周面１９-7と円板の側面１９-3との間に、スイッチの操作子となる４箇所のリブ１９ｄ-1〜１９ｄ-4を残して溝を４箇所形成する。このリブ１９ｄ-1〜１９ｄ-4は、図５に示すように、円孔１９ａの中心に対し、円板のフランジ部１９ｂに設けた４箇所の円柱の凸部１９ｃ-1〜１９ｃ-4の配設方向を基準にして略４５°ずらして設ける。
さらに、方向入力ボタン１９の上面１９-1には、図２〜図４に示すように、大まかな押下操作の位置を明示する棒状の方向マーク２１-1〜２１-4が４箇所のリブ１９ｄ-1〜１９ｄ-4の位置に対応して埋設される。

なお、図３に示すセンターボタン２６は、斜め上から見た図６及び反転して見た図７に示すように、プラスチックで成形されたボタン状の部品で、図６に示す中心軸を通る断面が略台形の円板であり、側面２６-3下方の底面２６-2（図７参照）側にフランジ部２６ａを設ける。また、図７に示す底面２６-2側に断面が略矩形の溝２６ｂが円環状に設けられる。このとき、センターボタン２６の側面２６-3の径は、図５に示す方向入力ボタン１９の内周面１９-6の径よりも小さく、また、センターボタン２６のフランジ部２６ａの側面２６-4の径は、図５に示す方向入力ボタン１９の内周面１９-7の径よりも小さく形成する。

図３に示す方向入力ボタン１９を露呈するケース１２の表パネル１２-1は、その裏面１２-2側から見た図８に示すように、方向入力ボタン１９の外周面１９-3（図５参照）より大きくフランジ１９ｂの外径より小さい円形の孔１２ａが穿たれる。そして、孔１２ａの周縁の全周に所定幅と高さを有する円形の壁部１２ｂを設け、この壁部１２ｂ周辺の４箇所にテーパ付きの凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4を設ける。
このテーパ付きの凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4は、図８に示すように、壁部１２ｂの外側で孔１２ａの中心に対して略９０°のピッチで、表パネル１２-1の裏面１２-2上に一体に形成されるものであり、壁部１２ｂの外周の４箇所にほぼ接するように円柱を配設したのちに、壁部１２ｂと滑らかな面でつなぎ、この４本の円柱の上方から、内周面に傾斜（テーパ）角を有するすり鉢状に穴加工してテーパ付きの凹部１２ｃ-1〜凹部１２ｃ-4を形成する。
このとき、テーパ付きの凹部１２ｃ-1〜凹部１２ｃ-4は、図４に示す中心軸から左側の断面に示すように、ケース１２の表パネル１２-1の孔１２ａの中心軸から４つの凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4の穴の中心軸までの距離と、方向入力ボタン１９の中心軸から４つの凸部１９ｃ-1，…１９ｃ-4の半球中心軸までの距離とが略同じとなる位置に設けられる。
そして、テーパ付きの凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4が形成される円柱の孔１２ａに近い側は、図８に示すように、壁部１２ｂの上面１２-4と略同じ高さまで切り取り、円柱の孔１２ａから遠い側に壁１２ｄ-1〜１２ｄ-4を残すようにする。これにより、表パネル１２-1の裏面１２-2の壁部１２ｂ上の面と上述の方向入力ボタン１９のフランジ部１９ｂの面１９-5とが近接して配置できるようにされるとともに、テーパ付きの凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4の上部の壁１２ｄ-1〜１２ｄ-4によって方向入力ボタン１９の凸部１９ｃ-1，…１９ｃ-4が大きく外れることがないように規制する。

図３に示す弾性シート２３は、反転した見た図９に示すように、絶縁性で弾性を有するシリコンゴムなどを略円形に成形した薄いシートであり、周縁を裏面２３-2の側に折り返してはかま（袴）状にするとともに押し子２３ａ-1〜２３ａ-4及び２３ｂを設け、表面２３-1の側に円筒２３ｃを一体に設ける。
押し子２３ｂは、図９に示すように、弾性シート２３の略中央に円形の台座を介して設けられ、この押し子２３ｂの周りに配される４つの押し子２３ａ-1〜２３ａ-4が、押し子２３ｂの中心に対して略９０°のピッチで、図５に示す方向入力ボタン１９の４つのリブ１９ｄ-1〜１９ｄ-4の略中央で押圧される位置に対応するように配設される（図４の中心軸から右側の断面を参照）。
また、弾性シート２３の表面２３-1の側に配される円筒２３ｃは、その中心を押し子２３ｂの中心と略一致させ、図７に示すセンターボタン２６の矩形断面の溝２６ｂにがたがない状態で装着できるように、内外径と長さが決められる。
この５つの押し子２３ａ-1〜２３ａ-4及び２３ｂの裏面２３-2からの高さは、弾性シート２３を後述する配線基板２４、方向入力ボタン１９及びセンターボタン２６とともにケース１２の表パネル１２-1に組み込み、図４に示す状態としたとき、上下方向へのがた（遊び）を生じさせず、また配線基板２４上の接点を作動させることがないように決められる。

図３に示す配線基板２４は、方向入力ボタン１９に対応する部分を切り出して示した図１０のように、フレキシブル配線基板などの柔軟性（可撓性）を有する多層配線基板その他のプリント回路基板であり、方向入力ボタン１９が配設される領域において配線基板２４の上面２４-1に５つの接点２４ａ-1〜２４ａ-4および２４ｂが設けられ、その位置を弾性シート２３の裏面２３-2の押し子２３ａ-1〜２３ａ-4及び２３ｂに対応するようになされる。
この接点２４ａ-1〜２４ａ-4および２４ｂは、図１１に示すように、配線基板２４上に金属の薄板で形成したドーム部品２５を設けたものであり、配線基板２４の上面２４-1に円環状の導電パッド２４ｃとこの中心に円形パッド２４ｄを形成し、ドーム部品２５の円状の縁辺が、円環状の導電パッド２４ｃの全周上で略接するように配設される。そして、図示しない絶縁性のフィルムで基板２４の上面２４-1の略全面を覆い、ドーム部品２５を固定する。
そして、ドーム部品２５の頭頂部を押し下げて変形させ、頭頂部の内面を配線基板２４の円形パッド２４ｄに押し付けることにより、円環状の導電パッド２４ｃと円形パッド２４ｄとを導通させて接点を閉にするとともに、ドーム部品２５が変形するときのクリック感を操作する指に感じさせるようにしている。なお、配線基板２４上に配置される、接点２４ａ-1〜２４ａ-4やドーム部品２５等で構成されるスイッチ部品の構成については一例を示したものであり、その他の構成のスイッチ部品を使用してもよい。

このように構成されたスイッチは、図１２に示すように、先ずケース１２の表パネル１２-1の裏面１２-2の側を上に向けて載置してから、表パネル１２-1の孔１２ａの周辺の４箇所に設けられたテーパ付きの凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4内に、４つの略球面状の凸部１９ｃ-1〜１９ｃ-4を載置し、方向入力ボタン１９を配設する。
そして、方向入力ボタン１９の中央の円孔１９ａの段差部１９-4にセンターボタン２６のフランジ部２６ａを載置してから、弾性シート２３の表面２３-1の円筒２３ｃをセンターボタン２６の溝２６ｃに嵌め込む。
そして、表示部ケース１２の裏パネル１２-3（図２参照）と図示しない手段でずれないように位置決めされている配線基板２４を上方から被せて組み込みが完了し、その後反転させ図２及び図４に示す組み込み状態とする。

このように構成されたスイッチ装置の動作は、図１３Ａに示す方向入力ボタン１９を押下操作前では、方向入力ボタン１９は、配線基板２４上のドーム部品２５-1〜-5（図１０参照）の付勢力と弾性シート２３と押し子２３ａ-1〜２３ａ-4及び２３ｂによる弾性力で押し上げられ、ケース１２の表パネル１２-1の裏面１２-2のテーパ付きの凹部１２ｃ-1〜-4に方向入力ボタン１９の凸部１９ｃ-1〜１９ｃ-4が落とし込まれ、位置決めされた状態となっている。なお、図１３Ａ及びＢは図２のＩ−Ｉ断面を示すものである。

次に、方向入力ボタン１９の図１３Ａに示す方向マーク２１-4上を矢印の方向に押下すると（図２参照）、図１３Ｂに示すように、図１３Ａの状態に比べ方向入力ボタン１９は、上面１９-1が押下側に所定角度θだけ傾くとともに全体として高さδだけ下降する。これに伴い、リブ１９ｄ-4の下方に配される弾性シート２３を変形させながらその押し子２３ａ-4を押し下げ、押し子２３ａ-4でドーム部品２５-4を押圧変形させ、ドーム部品２５-4内面を配線基板２４側の円形パッド２４ｄ-4に押し付け、円形パッド２４ｄ-4と円環状の導電パッド２４ｃ-4と導通させることで接点を閉じるとともにクリック感を指に与えることができる。
このとき、押下操作前には、係合し位置決めされていた表示部のケース１２の表パネル１２-1の孔１２ａ周辺のテーパ付きの凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4と方向入力ボタン１９の凸部１９ｃ-1〜１９ｃ-4との間に、図１３Ｂに示すように、押下操作により間隙が生じることとなる。すなわち、図１３Ｂに示すＤ部の拡大図である図１４に示すように、押下操作前の２点鎖線の状態（図１３Ａの状態）から押下操作により方向入力ボタン１９が上下方向だけでなく横方向にもずれてしまい（図１４に示す距離Ｓ）、凸部１９ｃがテーパ付凹部１２ｃから外れ元の位置に復帰できないおそれが生じるが、本例ではテーパ付きの凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4は、外周部で高く壁１２ｄ-1〜１２ｄ-4を残すように加工してあるため、凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4から凸部１９ｃ-1〜１９ｃ-4が外れるようなことはない。

次に、図１３Ｂに示す押下操作している状態から、操作力を解放したとき、ドーム部品２５-1〜２５-4と弾性シート２３のもつ復元力により図１３Ｂの状態から図１３Ａに示す状態に復帰する。すなわち、図１４に示すように、方向入力ボタン１９に設けられる凸部１９ｃの略球面状の先端が、ケース１２の表パネル１２-1裏面１２-2の凹部１２ｃの傾斜角Ｅのテーパ面に接触しながら倣い、押下前の所定の状態となる図１３Ａあるいは図１４の２点鎖線で示す元の位置に方向入力ボタン１９がセンタリングするようになされる。
なお、ここで凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4の内壁の傾斜角Ｅは、例えば凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4の穴の中心軸に対して１０〜２０°となるように形成される。

このような操作は、図１及び図２に示す方向入力ボタン１９の他の方向マーク２１-1〜２１-3を押下しても同様に行うことができ、方向入力ボタン１９を図１で示す下方向（方向マーク２１-1を押下操作）に傾けて接点２４ａ-1、上方向（方向マーク２１-3を押下操作）に傾けて接点２４ａ-3、左方向（方向マーク２１-2を押下操作）に傾けて接点２４ａ-2を作動させることができる。

なお、例えば方向入力ボタン１９のリブ１９-4に対応する上面１９-1の方向マーク２１-4を押下する操作（図１３Ａ参照）を行うと上述のように、方向入力ボタン１９は全体として高さδだけ下降するとともに上面１９-1を押下の側に角度θだけ傾け、この結果、リブ１９-4の真下に配される押し子２３ａ-4だけでなく、押し子２３ａ-1，２３ａ-3あるいは２３ａ-2も下降することになる。しかし、これら押し子２３ａ-1〜２３ａ-3の下降量は、対応するドーム部品２５-1〜２５-3を変形させ接点を閉じるには不十分なストロークであるため、接点２４ａ-1〜-3を作動させることはない。
また、センターボタン２６は、図２及び図１３Ａに示すように、方向入力ボタン１９とともに弾性シート２３の上に配されているものの、方向入力ボタン１９の押下操作によるセンターボタン２６への影響は弾性シート２３の柔軟性により切り離されるため、中央の接点２４ｂに何ら力を及ぼすことがなく、同様にセンターボタン２６の押下操作による方向入力ボタン１９への影響も切り離されるため、方向入力ボタン１９とセンターボタン２６はそれぞれ単独の操作を行うことができる。
そして、例えば方向入力ボタン１９でカーソルを移動して「選択」したメニューの項目をセンターボタン２６で「決定」する操作を行うことができる。また、本例のスイッチ装置では方向入力ボタン１９の４点とセンターボタン２６の１点からなる５接点の入力スイッチ装置としても用いることもできる。

本例のスイッチ装置によれば、ボタンの一例の方向入力ボタン１９の上面１９-1の方向マーク２１-1〜２１-4のいずれかの上を押下すると、裏面１９-2の４箇所に設けたリブ１９ｄ-1〜-4により、弾性シート２３の裏面２３-2の押し子２３ａ-1〜-4の内のいずれかを選択的に押し、１つの円環状の方向入力ボタン１９で基板上の４個の接点のうちの所望の１接点を作動させることができる。
また、方向入力ボタン１９を弾性シート２３に固定しなくても、方向入力ボタン１９の押下操作及び解放の繰り返しによって、表パネル１２-1の孔１２ａに対して方向入力ボタン１９戻りの位置がずれることがない。すなわち、押下力の解放により、方向入力ボタン１９の先端が略球面の凸部１９ｃ-1〜１９ｃ-4がケース１２の表パネル１２-1のテーパ付きの凹部１２ｃ-1〜１２ｃ-4の内壁のテーパ面に沿って元の位置である、センタリングされた位置に戻すことができ、ケース１２の孔１２ａと方向入力ボタン１９の外周面１９-3が所望の隙間を持った状態に常に復帰するようになされる。
そして、ボタンの一例である方向入力ボタン１９を弾性シート２３に位置決め固定しなくても、押下操作後の解放によりケース１２の孔１２ａと方向入力ボタン１９との間に常に所望の隙間が形成されるため、方向入力ボタン１９と弾性シート２３とを接着固定しない状態で、ケース１２内に重ね合わせるようにして組み込んでも、スイッチとして良好に機能する。
このため、方向入力ボタン１９と弾性シート２３とを接着固定する必要がなくなり、組み立て作業コストを低減させることができる。

なお、本例ではスイッチ装置の操作ボタンとしての方向入力ボタン１９側に先端が略球面の凸部１９ｃを設け、ケース１２の表パネル１２-1の裏面１２-2の孔１２ａの周辺にテーパ付きの凹部１２ｃを設けた例で説明したが、これに限らず、ケース１２側に凸部を設けボタンの側にテーパ付きの凹部を設けてもよく、さらには方向入力ボタン１９側とケース１２の孔１２ａの周辺のそれぞれに、例えば互い違いに凸部と凹部を設けるようにしてもよいのは勿論である。
また、スイッチ装置の操作ボタンとして円環状の４方向入力ボタン１９の例で説明したが、これに限らずカナ，アルファベットなどの文字や数字の入力に用いる１入力の押しボタンに適用してもよいのは勿論である。
また、凸部１９ｃを方向入力ボタン１９の中心に対し略９０°ピッチ、テーパ付きの凹部１２ｃを表パネル１２-1の孔１２ａの中心に対して略９０°ピッチに４箇所設けた例で説明したが、これに限らず、凹部及び凸部による係合箇所では押下したボタンの復帰位置を所定のものとするものであるため、これら係合部を２箇所設ければ横ずれが改善され、３箇所設ければ復帰のときボタン上面の傾きを改善でき、凹部及び凸部による係合箇所の数は形状、大きさ、押下ストロークなど必要とされるボタンの形態により適宜の数だけ設けることができる。
また、方向入力ボタン１９と接点２４ａ-1〜-4を設けた配線基板２４の間に、押し子２３ａ-1〜-4を設けた弾性シート２３を配設した例で説明したが、方向入力ボタンがケース内で僅かながたをもってもよい場合には、例えば方向入力ボタンの接点側に接点押圧のための突起を設け、押し子付きの弾性シートを介さずに配線基板上の接点を突起で直接押下し作動させるようにしてもよい。このとき、配線基板にフレキシブル配線板等の可撓性のものを用いその下に平らな絶縁性弾性シートを配せば、弾性シートに特殊な成型加工を施さず簡便に、がたのないスイッチ装置を構成することができる。

また、上述した実施の形態では、携帯電話端末装置の入力ボタンに適用した例としたが、その他の電子機器、例えば、ポータブル型電子機器、あるいは電子機器のリモートコントロール装置の操作ボタンなどにも適用できるものである。

本発明の一実施の形態による携帯電話の外観の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による構成の要部を拡大し一部断面して示した一部断面斜視図である。 本発明の一実施の形態による構成の要部の分解斜視図である。 図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。 本発明の一実施の形態の例の方向入力ボタンを裏面から見た斜視図である。 本発明の一実施の形態の例のセンターボタンの例を上方からの斜視図である。 本発明の一実施の形態の例のセンターボタンの例を反転し底面からの裏面の斜視図である。 本発明の一実施の形態の例の方向入力ボタンが組込まれるケース裏面の孔部を切り出して示す斜視図である。 本発明の一実施の形態の例の弾性シートの斜視図である。 本発明の一実施の形態の例による基板を切り出して示す斜視図である。 本発明の一実施の形態の例の接点の構造を説明する断面模式図である。 本発明の一実施の形態の例の組み立て順を説明する分解斜視図である。 本発明の一実施の形態の例の操作状態を示す断面図であり、Ａは押下操作前、Ｂは押下後を示す。 本発明の一実施の形態の例の押下操作における係合状態の説明図である。 従来の携帯電話端末装置におけるスイッチ装置のボタン操作部構造の例を示す斜視図である。 図１５の例のスイッチ装置を構成する部材を分解して示す斜視図であり、Ａは上ケース、Ｂは弾性シートに固定されたボタン、Ｃは下ケースに固定された接点を有する配線基板を示す。 従来の携帯電話端末装置におけるスイッチ装置の構成例を示す断面図であり、Ａは押下操作前、Ｂは押下後である。

符号の説明

１２…ケース、１２-1…表パネル、１２-2…裏面、１２ａ…孔、１２ｃ-1〜１２ｃ-4…凹部、１２ｄ-1〜-１２ｄ-4…壁部、１９…操作ボタン（方向入力ボタン）、１９-2…底面、１９ｃ-1〜１９ｃ-4…凸部、２３…弾性シート、２３ａ-1〜２３ａ-4…押し子、２４…配線基板、２４ａ-4…接点

Claims (16)

1. 押下操作に応じてスイッチ部品を作動させるボタンと、
   少なくとも押下面を露出させた状態で前記ボタンを収納するケースと、
   前記ボタンと前記ケースの位置を定置する位置決め手段とを備え、
   前記位置決め手段は、前記ボタンの周縁に設けられた第1の位置決め部、及び前記ケースの前記ボタンと接する面のうち前記第1の位置決め部に対応する位置に設けられた第２の位置決め部を有し、前記第１及び第２の位置決め部が互いに係合することにより前記ケースに対し前記ボタンの位置が定置されることを特徴とするスイッチ装置。
2. 請求項１記載のスイッチ装置において、
   前記第１の位置決め部は、前記ボタンの周縁に設けられた凸部又は凹部であり、
   前記第２の位置決め部は、前記ボタンの凸部又は凹部に各々対応する位置に設けられた凹部又は凸部により構成されることを特徴とするスイッチ装置。
3. 請求項２記載のスイッチ装置において、
   前記第１の位置決め部又は前記第２の位置決め部における凹部は、テーパ付きの凹部で構成されることを特徴とするスイッチ装置。
4. 請求項２又は３記載のスイッチ装置において、
   前記第１の位置決め部又は前記第２の位置決め部における凸部は、先端が略球面の柱状の凸部で構成されることを特徴とするスイッチ装置。
5. 請求項１記載のスイッチ装置において、
   前記スイッチ部品が配置された基板をさらに備え、
   前記ボタンは円板状をなし、前記ボタンの前記第１の位置決め部を、前記ボタンの中心に対して略９０°ピッチで４箇所設けるとともに、前記ケースの前記第２の位置決め部についても略９０°ピッチで４箇所設け、
   前記スイッチ部品を、前記ボタンの各凸部又は凹部から略４５°ずらした前記基板上の４箇所に配置したことを特徴とするスイッチ装置。
6. 請求項1記載のスイッチ装置において、
   前記スイッチ部品が配置された基板と、
   前記基板上に配置される弾性シートと、
   前記弾性シート上に配置される前記ボタンとを備え、
   前記ボタンの周縁で前記押下面に略直交する向きに、凸部又はテーパ付きの凹部を複数設け、前記ケースの前記ボタンと接する面に、前記ボタンの凸部又はテーパ付きの凹部と係合する、テーパ付きの凹部又は凸部を複数設けたことを特徴とするスイッチ装置。
7. 請求項６記載のスイッチ装置において、
   前記凸部は、円柱状をなし先端が略球面で構成されることを特徴とするスイッチ装置。
8. 請求項６又は７記載のスイッチ装置において、
   前記ボタンは円板状をなし、前記ボタンの凸部又は凹部を、前記ボタンの中心に対して略９０°ピッチで４箇所設けるとともに、前記ケースの凹部又は凸部についても略９０°ピッチで４箇所設け、
   前記スイッチ部品を、前記ボタンの各凸部又は凹部から略４５°ずらした前記基板上の４箇所に配置したことを特徴とするスイッチ装置。
9. 少なくとも押下面を露出させた状態でボタンを収納するケースと、
   前記ボタンと前記ケースの位置を定置する位置決め手段とを備え、前記ボタンの押下操作に応じてスイッチ部品を作動させる携帯端末装置において、
   前記位置決め手段は、前記ボタンの周縁に設けられた第1の位置決め部、及び前記ケースの前記ボタンと接する面のうち前記第1の位置決め部に対応する位置に設けられた第２の位置決め部を有し、前記第１及び第２の位置決め部が互いに係合することにより前記ケースに対し前記ボタンの位置が定置されることを特徴とする携帯端末装置。
10. 請求項９記載の携帯端末装置において、
    前記第１の位置決め部は、前記ボタンの周縁に設けられた凸部又は凹部であり、
    前記第２の位置決め部は、前記ボタンの凸部又は凹部に各々対応する位置に設けられた凹部又は凸部により構成されることを特徴とする携帯端末装置。
11. 請求項１０記載の携帯端末装置において、
    前記第１の位置決め部又は前記第２の位置決め部における凹部は、テーパ付きの凹部で構成されることを特徴とする携帯端末装置。
12. 請求項１０又は１１記載の携帯端末装置において、
    前記第１の位置決め部又は前記第２の位置決め部における凸部は、先端が略球面の柱状の凸部で構成されることを特徴とする携帯端末装置。
13. 請求項９記載の携帯端末装置において、
    前記スイッチ部品が配置された基板をさらに備え、
    前記ボタンは円板状をなし、前記ボタンの前記第１の位置決め部を、前記ボタンの中心に対して略９０°ピッチで４箇所設けるとともに、前記ケースの前記第２の位置決め部についても略９０°ピッチで４箇所設け、
    前記スイッチ部品を、前記ボタンの各凸部又は凹部から略４５°ずらした前記基板上の４箇所に配置したことを特徴とする携帯端末装置。
14. 請求項９記載の携帯端末装置において、
    前記スイッチ部品が配置された基板と、
    前記基板上に配置される弾性シートと、
    前記弾性シート上に配置される前記ボタンとを備え、
    前記ボタンの周縁で前記押下面に略直交する向きに、凸部又はテーパ付きの凹部を複数設け、前記ケースの前記ボタンと接する面に、前記ボタンの凸部又はテーパ付きの凹部と係合する、テーパ付きの凹部又は凸部を複数設けて前記位置決め手段を具えるようにしたことを特徴とする携帯端末装置。
15. 請求項１４記載の携帯端末装置において、
    前記凸部は、円柱状をなし先端が略球面で構成されることを特徴とする携帯端末装置。
16. 請求項１４又は１５記載の携帯端末装置において、
    前記ボタンは円板状をなし、前記ボタンの凸部又は凹部を、前記ボタンの中心に対して略９０°ピッチで４箇所設けるとともに、前記ケースの凹部又は凸部についても略９０°ピッチで４箇所設け、
    前記スイッチ部品を、前記ボタンの各凸部又は凹部から略４５°ずらした前記基板上の４箇所に配置したことを特徴とする携帯端末装置。

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