JP2006127800A - 板ばね付きシート及びこれを用いたスイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 キートップからの押圧力を板ばねに確実に伝達でき、レイアウト自由度の向上が可能な板ばね付きシート及びこれを用いたスイッチ装置を提供する。
【解決手段】 金属薄板からなり反転可能なドーム部２ａを有する板ばね２と、可撓性を有し下面側に板ばね２が貼り付けられた絶縁シート１と、板ばね１のドーム部２ａの頂部に対応させて絶縁シート１の上面側に形成された押圧力伝達用の突部３とを備え、突部３を、該突部３よりも大きくて絶縁シート１よりも小さい外形を持つ粘着剤付きシート４の上面側に形成し、粘着剤付きシート４の粘着剤により突部３を絶縁シート１上に貼り付けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、キートップの押圧操作によって接点の切り換えを行なう板ばね付きシート及びこれを用いたスイッチ装置に関する。

従来の板ばね付きシートを用いたスイッチ装置の構造としては、固定接点を有する回路基板上に設けられた上部シートの上面に、固定接点と対向して載置された可動接点に対応する位置に突起を形成し、この突起を介してキートップからの押圧力を可動接点に伝達するようにした構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来の板ばね付きシート用いたスイッチ装置の構造を図７に示す。図７は従来の板ばね付きシートを用いたスイッチ装置の断面図であり、同図において、スイッチ装置は、下部基板３１と、下面にタクトばね３２が接着された上部シート３３と、タクトばね３２を駆動するためのキートップ３４とによって概略構成されている。

下部基板３１の表面には光源としてのＬＥＤ３５が実装されると共に、中央固定接点３６とそれを包囲する周縁固定接点３７が設けられている。実施例では中央固定接点３６と周縁固定接点３７の対がマトリクス状に複数配列されている。

タクトばね３２は可動接点として機能するもので、リン青銅等の金属ばね材料を円椀状にフォーミングして形成されている。タクトばね３２の周縁部は周縁固定接点３７に常時接触しているが、その頂部は中央固定接点３６と所定間隔を存して離間している。タクトばね３２の頂部は上部シート３３の下面に接着されており、実施例では中央固定接点３６と周縁固定接点３７の配列に合わせて複数のタクトばね３２が上部シート３３の下面にマトリクス状に配設されている。

上部シート３３はＰＥＴフィルム等の材料からなり、その上面に突起３８が形成されている。この突起３８の形成位置は上部シート３３の下面に接着されたタクトばね３２の頂部に対応しており、実施例では複数の突起３８が上部シート３３の上面にマトリクス状に形成されている。これら突起３８は例えばウレタン系樹脂を上部シート３３の上面に印刷することによって形成されている。また、上部シート３３の周縁部と下部基板３１は接着剤等を用いて枠体３９に一体化されており、これら各部材でスイッチユニット部が構成されている。

キートップ３４はアクリル樹脂等で成形されている。キートップ３４の上部は外装ケース４０のガイド孔４０ａから突出しており、外装ケース４０はねじ止めや接着剤等を用いて枠体３９に固定されている。キートップ３４の底面は上部シート３３の突起３８に対向しており、したがって、実施例では複数のキートップ３４が外装ケース４０にマトリクス状に配列されている。

上記スイッチ装置は、キートップ３４が押圧されると、その押圧力が突起３８と上部シート３３を介して下方のタクトばね３２の頂部に伝達されるため、タクトばね３２が反転し、頂部が中央固定接点３６に接触してスイッチオン状態となる。その際、各部材の寸法誤差や組立誤差等で各キートップ３４とスイッチユニット部の相対位置が多少ずれたとしても、突起３８と上部シート３３を介してタクトばね３２が押圧されるため、タクトばね３２の動作フィーリングが悪化することはない。

特開平１１−７８６２号公報

しかしながら、上述した従来の板ばね付きシート及びこれを用いたスイッチ装置においては、可動接点であるタクトばね３２の配置に合わせて上部シート３３の上面に突起３８を形成するため、多様なレイアウトに対応するのが難しく、安価にできないという問題があった。

従って、本発明は上記した問題点を解決し、キートップからの押圧力を板ばねに確実に伝達でき、レイアウト自由度の向上が可能な板ばね付きシート及びこれを用いたスイッチ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では第１の解決手段として、金属薄板からなり反転可能なドーム部を有する板ばねと、可撓性を有し下面側に前記板ばねが貼り付けられた絶縁シートと、前記板ばねのドーム部の頂部に対応させて前記絶縁シートの上面側に形成された押圧力伝達用の突部とを備え、前記突部を、該突部よりも大きくて前記絶縁シートよりも小さい外形を持つ粘着剤付きシートの上面側に形成し、前記粘着剤付きシートの粘着剤により前記突部を前記絶縁シート上に貼り付けた構成とした。

また、第２の解決手段として、前記粘着剤付きシートを、透光性を有するシートで形成し、前記突部を前記粘着剤付きシートにＵＶ接着した構成とした。
また、第３の解決手段として、前記粘着剤付きシートの外形を、前記接点バネの外形よりも小さくした構成とした。
また、第４の解決手段として、前記絶縁シートの下面側には、前記板ばねを収容する収容孔を有するスペーサシートを設け、前記粘着剤付きシートの外形を前記収容孔の内径よりも小さく形成すると共に、前記粘着剤付きシートを前記収容孔の領域内に位置する前記絶縁シート上に貼り付けた構成とした。
また、第５の解決手段として、前記突部を、固着面から先端側に向かって先細状に形成した構成とした。
また、第６の解決手段として、第１乃至第５の解決手段の何れかに記載の板ばね付きシートと、固定接点が設けられ前記板ばね付きシートが積層される回路基板と、前記板ばね付きシート上に載置され、前記突部を介して前記板ばねを反転させて前記固定接点に接離させるキートップとを備えたスイッチ装置の構成とした。

上述したように、本発明の板ばね付きシートは、金属薄板からなり反転可能なドーム部を有する板ばねと、可撓性を有し下面側に板ばねが貼り付けられた絶縁シートと、板ばねのドーム部の頂部に対応させて絶縁シートの上面側に形成された押圧力伝達用の突部とを備え、突部を、該突部よりも大きくて絶縁シートよりも小さい外形を持つ粘着剤付きシートの上面側に形成し、粘着剤付きシートの粘着剤により突部を絶縁シート上に貼り付けたことから、絶縁シートの下面側に貼り付けられた板ばねの頂部に合わせて、絶縁シートの上面側に突部を有する粘着剤付きシートを後付けで形成できるので、レイアウトの自由度が向上すると共に、容易に製造できる。
また、粘着剤付きシートの粘着面が突部よりも大きいので絶縁シートへの取り付けを確実に行なえると共に、キートップの押圧操作により突部がこじられても、突部の位置ずれを防止できる。

また、粘着剤付きシートを、透光性を有するシートで形成し、突部を粘着剤付きシートにＵＶ接着したことから、ＵＶを用いて容易に確実に接着することができる。
また、粘着剤付きシートの外形を、接点バネの外形よりも小さくしたことから、押圧された際に板ばねの反転動作を阻害せずに良好なクリック感が得られる。
また、絶縁シートの下面側には、板ばねを収容する収容孔を有するスペーサシートを設け、粘着剤付きシートの外形を収容孔の内径よりも小さく形成すると共に、粘着剤付きシートを収容孔の領域内に位置する絶縁シート上に貼り付けたことから、板ばねが反転する際に粘着剤付きシートが突っ張って絶縁シートの動きを阻害することがなく、良好なクリック感が得られると共に、スペーサシートによって防塵性の向上が図れる。
また、突部を、固着面から先端側に向かって先細状に形成したことから、キートップが傾いても突部のセンターで押せるので、板ばねの頂部への押圧力伝達を確実に行なうことができる。
また、本発明のスイッチ装置は、第１乃至第５の解決手段の何れかに記載の板ばね付きシートと、固定接点が設けられ板ばね付きシートが積層される回路基板と、板ばね付きシート上に載置され、突部を介して板ばねを反転させて固定接点に接離させるキートップとを備えたことから、多様なレイアウトに容易に対応できる板ばね付きシートを備えたスイッチ装置を安価に提供できる。

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図６に示す。図１は本発明の実施例に係る板ばね付きシートを示す断面図、図２は本発明の板ばね付きシートを用いたスイッチ装置を示す断面図、図３は本発明の３点ボッチを有する板ばね付きシートを示す断面図、図４は送りシートに複数個貼り付けた状態の粘着剤付きシート及び突部を示す平面図、図５は絶縁シートに複数個並設した状態の板ばね付きシートを示す平面図、図６は絶縁シートに複数個並設した状態の板ばね付きシートを送りシートに複数個貼り付けた状態を示す平面図である。

図１及び図２において、本発明の板ばね付きシート及びこれを用いたスイッチ装置は、シート状に形成された絶縁シート１と、この絶縁シート１の下面側に貼り付けられ、反転可能なドーム部２ａを有し可動接点を構成する板ばね２と、この板ばね２のドーム部２ａの頂部に対応して前記絶縁シート１の上面側に設けられた押圧力伝達用の突部３を有する粘着剤付きシート４と、前記板ばね２に対向して配設された固定接点５を有し、前記絶縁シート１が積層される回路基板６と、前記絶縁シート１と前記回路基板６の間に介在され、前記板ばね２が収容される収容孔７ａを有するスペーサシート７と、前記絶縁シート１上に載置され、前記突部３を介して前記板ばね２を反転させて前記固定接点５に接離させるキートップ８とから主に構成されている。

前記絶縁シート１は、可撓性を有する合成樹脂等の絶縁材で、例えば矩形状のシート状に形成されており、その下面には粘着剤が一面に塗布されている。この絶縁シート１の下面側には、前記板ばね２が粘着剤によって貼り付けられている。この板ばね２は、例えば円形状の導電性の金属薄板からなり、中央に反転可能なドーム部２ａを有し、可動接点としての機能を備えている。また、前記板ばね２の前記ドーム部２ａの頂部に対応して、前記絶縁シート１の上面側には、同じく可撓性を有する合成樹脂等の絶縁材でシート状に形成され、下面に粘着剤が一面に塗布された粘着剤付きシート４が貼り付けられている。

この粘着剤付きシート４は、その厚さが、前記絶縁シート１の厚さよりも薄く、外形が、前記絶縁シート１よりも小さな材料で形成されており、また、その外形の大きさが、前記板ばね２の外形よりも小さく形成されている。この場合の外形形状は、前記板ばね２の外形より小さければ円形でも矩形状でも多角形でも良い。尚、本実施例では、外形形状は前記板ばね２に合わせて円形状に形成されている。このように、前記粘着剤付きシート４の外形の大きさが、前記板ばね２の外形よりも小さく形成されているので、前記絶縁シート１が押圧された際には、前記板ばね２のドーム部２ａの反転動作を阻害せずに良好なクリック感が得られるものとなっている。

前記粘着剤付きシート４の上面側には、前記板ばね２の前記ドーム部２ａの頂部に対応した位置に、キートップ８の下面と当接して押圧される、押圧力伝達用の突部３が設けられている。この突部３は、例えばウレタン等からなる合成樹脂や接着剤等の樹脂材を接着することにより固着形成されるもので、この場合、前記突部３の形状は、固着面が前記粘着剤付きシート４の外形よりも小さくて、前記粘着剤付きシート４の上面の固着面から先端側に向かって先細状に形成されている。このため、キートップ８が傾いて押圧された場合においても、前記突部３の略センター位置で押せることになるので、前記板ばね２の頂部への押圧力伝達を確実に行なうことができるものとなっている。

また、前記突部３が前記粘着剤付きシート４の上面側に固着される位置は、例えば、図３に示すように、前記板ばね２がドーム部２ａの下面側に接点となる突起状の３点ボッチ２ｂを有する板ばね２においては、これらの３点ボッチ２ｂの内側に位置して形成されている。このようにすれば、それぞれの３点ボッチ２ｂの内側に位置する前記ドーム部２ａの頂部が前記突部３によって押されるものとなり、前記ドーム部２ａが確実に反転して接点となる３点ボッチ２ｂの接触が安定するものとなる。この場合においても、前記突部３への押圧力を、前記板ばね２の頂部への押圧力伝達として確実に行なうことができるものとなっている。尚、前記３点ボッチ２ｂは連続した環状のボッチとしても良い。

また、前記粘着剤付きシート４を、透光性を有するシートで形成するようにしても良い。このように、透光性シートで前記粘着剤付きシート４を形成することにより、前記突部３を、前記粘着剤付きシート４の上面に、ＵＶ（紫外線）硬化型の接着剤を使用してＵＶ接着することが可能となる。この場合には、前記粘着剤付きシート４に前記突部３を、ＵＶ（紫外線）を用いて容易に確実に接着することができるものとなる。

また、図示はしないが、前記粘着剤付きシート４にプレス等でエンボス加工を施すことにより、前記突部３を前記粘着剤付きシート４に一体的に成形加工することもできる。この場合には、合成樹脂や接着剤等の樹脂材を接着することにより前記粘着剤付きシート４に前記突部３を固着形成する必要がないので、製造工程が簡易となり、安価対応が可能となる。

また、前記絶縁シート１の下面側には、合成樹脂等の絶縁材でシート状に形成されたスペーサシート７が、前記絶縁シート１の下面側に塗布された粘着剤によって貼り付けられている。このスペーサシート７には、上下に貫通した円形の収容孔７ａが設けられており、この収容孔７ａには前記絶縁シート１の下面に貼り付けられた前記板ばね２が収容されている。そして、前記絶縁シート１、前記板ばね２、前記粘着剤付きシート４（前記突部３含む）、前記スペーサシート７により本発明の板ばね付きシートが構成されている。

また、前記スペーサシート７の下面側には、前記収容孔７ａを除く一面に粘着剤が塗布されている。そして、前記スペーサシート７の下面側には、搬送時等に、板ばね付きシートの下面側に貼り付けられて前記板ばね２を保護すると共に、組立時に、位置決めや送りなどに使用された後、剥離される、剥離シートを構成する送りシート９とカバーシート１０が貼り付けられている。

また、前記スペーサシート７は、前記収容孔７ａの内径が、前記粘着剤付きシート４の外形よりも大きくなるように形成（すなわち、前記粘着剤付きシート４の外形を前記収容孔７ａの内径よりも小さく形成）されると共に、前記粘着剤付きシート４を、前記収容孔７ａの領域内に位置する前記絶縁シート１上に貼り付けるように形成されている。このために、前記板ばね２が反転する際には、前記粘着剤付きシート４が、突っ張って前記絶縁シート１の動きを阻害することがなく、良好なクリック感が得られると共に、前記スペーサシート７と剥離シートによって防塵性の向上が図れるものとなっている。

図４は、本発明の前記粘着剤付きシート４を、送りシート１１に複数個貼り付けた状態を示している。前記粘着剤付きシート４を前記絶縁シート１の上面に貼り付ける場合には、前記送りシート１１を自動機などの送り機構で順送りし、例えばガイド穴１１ａを利用して送りピンや、形状や色を判別する画像処理などの方法を使用して位置決めすると共に、個々のステージにおいてチップマウンター方式等の方法を使用して、適宜、前記粘着剤付きシート４を送りシート１１から剥離して、前記絶縁シート１の所望の位置に貼り付けて固着するものとなっている。

また、図５は、本発明の板ばね２及び粘着剤付きシート４を、やや大きめの前記絶縁シート１に複数個並設した状態の板ばね付きシートを示している。この場合には、前記板ばね２及び粘着剤付きシート４が、前記絶縁シート１に複数個マトリックス状に並設されて形成されたものとなっている。このように、可動接点（板ばね２）の配置に合わせて、適宜、後付けで前記突部３を有する前記粘着剤付きシート４を形成できることから、多様なレイアウトに対応することが可能となっている。

また、図６は、前記絶縁シート１に前記板ばね２及び粘着剤付きシート４を複数個並設した状態の板ばね付きシートを、更に、送りシート９とカバーシート１０に複数個貼り付けた状態を示している。この状態で板ばね付きシートが、送りシート９とカバーシート１０と共に自動機などの送り機構で順送りされ、送りシート９に形成されたガイド穴９ａなどにより、適宜、位置決めされて、個々のステージにおいて、適宜、板ばね付きシートを剥離シートを構成する送りシート９とカバーシート１０から剥離して、回路基板６の所望の位置に貼り付けて固着するものとなっている。

本発明では、図２に示すように、板ばね付きシートが中央固定接点５ａ及び周辺固定接点５ｂを有する固定接点５が設けられた、前記回路基板６上に積層されると共に、この板ばね付きシート上にキートップ８が載置されて、スイッチ装置が構成されるものとなっている。そして、前記キートップ８が押圧された際には、前記絶縁シート１の上面側に固着された、前記粘着剤付きシートの前記突部３が、前記キートップの下面によって押し下げられることにより、前記板ばね２のドーム部２ａが確実に反転し、前記固定接点５の中央固定接点５ａと周辺固定接点５ｂが前記板ばね２を介して導通し、スイッチがオン状態となる。

本発明の上記実施例によれば、前記板ばね２のドーム部２ａの頂部に対応させて、前記絶縁シート１の上面側に形成された押圧力伝達用の前記突部３を、該突部３よりも大きくて前記絶縁シート１よりも小さい外形を持つ、前記粘着剤付きシート４の上面側に形成し、この粘着剤付きシート４の粘着剤により、前記突部３を前記絶縁シート１上に貼り付けたことから、前記絶縁シート１の下面側に貼り付けられた前記板ばね２の頂部に合わせて、前記絶縁シート１の上面側に前記突部３を有する前記粘着剤付きシート４を後付けで形成できるので、レイアウトの自由度が向上すると共に、容易に製造が行えるものとなっている。
また、前記粘着剤付きシート４の粘着面が前記突部３よりも大きいので前記絶縁シート１への取り付けを確実に行なえると共に、前記キートップ８の押圧操作により前記突部３がこじられても、該突部３の位置ずれを防止できるものとなっている。
そして、多様なレイアウトに容易に対応できる板ばね付きシートを備えたスイッチ装置を安価に提供できるものとなる。

本発明の実施例に係る板ばね付きシートを示す断面図である。 本発明の板ばね付きシートを用いたスイッチ装置を示す断面図である。 本発明の３点ボッチを有する板ばね付きシートを示す断面図である。 本発明の送りシートに複数個貼り付けた状態の粘着剤付きシート及び突部を示す平面図である。 本発明の絶縁シートに複数個並設した状態の板ばね付きシートを示す平面図である。 本発明の絶縁シートに複数個並設した状態の板ばね付きシートを送りシートに複数個貼り付けた状態を示す平面図である。 従来の板ばね付きシートを用いたスイッチ装置を示す断面図である。

符号の説明

１：絶縁シート
２：板ばね（可動接点）
２ａ：ドーム部
２ｂ：３点ボッチ
３：突部
４：粘着剤付きシート
５：固定接点
５ａ：中央固定接点
５ｂ：周辺固定接点
６：回路基板
７：スペーサシート
７ａ：収容孔
８：キートップ
９：送りシート
９ａ：ガイド穴
１０：カバーシート
１１：送りシート
１１ａ：ガイド穴

Claims (6)

1. 金属薄板からなり反転可能なドーム部を有する板ばねと、可撓性を有し下面側に前記板ばねが貼り付けられた絶縁シートと、前記板ばねのドーム部の頂部に対応させて前記絶縁シートの上面側に形成された押圧力伝達用の突部とを備え、前記突部を、該突部よりも大きくて前記絶縁シートよりも小さい外形を持つ粘着剤付きシートの上面側に形成し、前記粘着剤付きシートの粘着剤により前記突部を前記絶縁シート上に貼り付けたことを特徴とする板ばね付きシート。
2. 前記粘着剤付きシートを、透光性を有するシートで形成し、前記突部を前記粘着剤付きシートにＵＶ接着したことを特徴とする請求項１記載の板ばね付きシート。
3. 前記粘着剤付きシートの外形を、前記接点バネの外形よりも小さくしたことを特徴とする請求項１、又は２記載の板ばね付きシート。
4. 前記絶縁シートの下面側には、前記板ばねを収容する収容孔を有するスペーサシートを設け、前記粘着剤付きシートの外形を前記収容孔の内径よりも小さく形成すると共に、前記粘着剤付きシートを前記収容孔の領域内に位置する前記絶縁シート上に貼り付けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の板ばね付きシート。
5. 前記突部を、固着面から先端側に向かって先細状に形成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の板ばね付きシート。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の板ばね付きシートと、固定接点が設けられ前記板ばね付きシートが積層される回路基板と、前記板ばね付きシート上に載置され、前記突部を介して前記板ばねを反転させて前記固定接点に接離させるキートップとを備えたことを特徴とするスイッチ装置。
   

Images