JP2007052961A - アクチュエータ付可動接点体およびこれを用いた操作パネル用スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器の操作パネル用スイッチに用いられるアクチュエータ付可動接点体に関し、アクチュエータの上部上に配設される操作釦等に損傷を与え難く機器の操作耐久性に寄与できるものを提供する。
【解決手段】ベースフィルム２上に接着樹脂３Ａで固着されたアクチュエータ１４を、弾性を備えた上部材１４Ａと樹脂フィルム製の下部材１４Ｂとからなる二層構造のものとしたため、アクチュエータ１４の上部材１４Ａ上に当接する操作釦５などの保護が図れ、機器の操作耐久性に寄与することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器の操作パネル等に使用されるアクチュエータ付可動接点体およびこれを用いた操作パネル用スイッチに関するものである。

近年、各種電子機器は携帯して使用するものも増え、小型軽量化が進められると共に、その電子機器の操作パネル用スイッチについても、厚さが薄くできて、操作時に良好な感触が得られ、しかも電気的に安定した接触が得られることなどから、ドーム状に加工された弾性を有する導電金属板からなる個別の可動接点が、複数個、絶縁性の樹脂フィルムに保持された構成のもの、いわゆる可動接点体が多く採用されるようになっている。

また、前記可動接点体としても、樹脂フィルム上に小突起状のアクチュエータを備えさせた構成として、それに組み合わせて使用される機器の操作釦を押圧操作した際に、良好な操作感触が得られるアクチュエータ付可動接点体も多く用いられるようになってきた。

このような従来のアクチュエータ付可動接点体について、以下に図面を用いて説明する。

図６は従来のアクチュエータ付可動接点体の部分断面図であり、同図において、１は、下方開口のドーム状で弾性を有する導電金属薄板からなる可動接点、２は、下面に粘着層２Ａを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるベースフィルムであり、同図に示すように、複数の可動接点１は、ベースフィルム２下面の粘着層２Ａで各中央頂点部の上面側を粘着保持されてベースフィルム２の所定の位置に配置されている。

また、その可動接点１の中央頂点部に対応したそれぞれのベースフィルム２の上面位置には、ベースフィルム２と同じＰＥＴからなる円柱突起状に形成されたアクチュエータ３がその下面を接着剤としての接着樹脂３Ａにより接着固着されている。このアクチュエータ３は、シート状のＰＥＴフィルム部材から円形で打ち抜き加工されて円柱状のものとして形成されている。

そのアクチュエータ３は、図７に示すように、金型加工によって抜き落とした状態で外周部が抜きダレした面を吸着ヘッド９で吸着し、その反対のフラットな面を接着固定されている。

そして、４は、上面に離型処理が施された絶縁フィルム製のセパレータである。このセパレータ４は、前記構成の従来のアクチュエータ付可動接点体において、輸送保管中などに、可動接点１の下面およびその周囲位置にあたるベースフィルム２下面の粘着層２Ａに塵埃などが付着することを防止するため、ベースフィルム２の下面全面を覆うようにしてベースフィルム２に貼り合わせられている。

従来のアクチュエータ付可動接点体は前記のように構成され、その使用時には、図８に示すように、セパレータ４を剥がした可動接点１付のベースフィルム２を、ベースフィルム２の粘着層２Ａで各可動接点１に対応する固定接点７（７Ａ、７Ｂ）が配設された配線基板６上に貼り付け装着されて使用される。

このとき、同図に示すように、それぞれの中央固定接点７Ａは各可動接点１の中央部に間隔をあけて対峙し、かつそれぞれの外側固定接点７Ｂ上に前記各可動接点１の外周下端が載置されることにより、各可動接点１は、対応する固定接点７とで一つのスイッチとして構成される。

さらに、アクチュエータ３の上方に対応する位置には、機器の操作釦５が配設される。

次に、前記構成の操作パネル用スイッチの動作を説明する。

操作釦５を押下操作すると、操作釦５が下方に移動していくと共に、操作釦５の下面５Ａに当接している円柱状のアクチュエータ３の上端に押し下げ力が加わり、このアクチュエータ３およびベースフィルム２を介してそれに応じた可動接点１の中央部に押圧力が加わっていく。

そして、その押圧力が可動接点１の反転動作力より大きくなると、図８の左側部分に図示したように、ドーム状に形成された可動接点１は節度感を伴って反転動作し、その中央部の下面が中央固定接点７Ａに接触する。これによって、配線基板６の中央固定接点７Ａと外側固定接点７Ｂとの間が可動接点１を介して電気的に接続される。

そして、その押圧力を除くと、可動接点１は自らの弾性復元力で元の形状に復元し、ベースフィルム２およびアクチュエータ３を介して操作釦５を上方に押し戻すと共に、その中央部の下面が中央固定接点７Ａから離れることによって、配線基板６の中央固定接点７Ａと外側固定接点７Ｂとの間が電気的な独立状態に戻るものであった。

このような従来のアクチュエータ付可動接点体は、例えば携帯電話などにも搭載され、昨今では携帯電話にＥメール機能が付加されるなどして、その操作釦５への操作回数が多くなり、機器メーカーからの要望としては、繰り返し操作を行っても、小径に形成されたアクチュエータ３がベースフィルム２から剥がれ難い操作耐久性に優れたものが好まれて使用されていた。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００２−２１６５８２号公報

しかしながら、前記従来のアクチュエータ付可動接点体においては、機器の操作釦５として、ゴム製などの弾性を備えた比較的柔軟な材質のものと組み合わせて使用されることも多くなり、当該構成の場合に操作釦５を繰り返して押圧操作するとアクチュエータ３の上面の外周エッジが操作釦５の下面に傷をつけて操作感触が悪くなってしまい、結果的に操作耐久性に劣るようになってしまうこともあるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、上部に配設される操作釦等に損傷を与え難く機器の操作耐久性に寄与できるアクチュエータ付可動接点体およびこれを用いた操作パネル用スイッチを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、下方開口のドーム状で弾性を有する導電金属薄板からなる複数個の個別の可動接点と、この複数個の個別の可動接点を所定の配列状態とするように、下面に形成された粘着層で前記各可動接点の上面を保持するベースフィルムと、前記可動接点の各中央部に対応する前記ベースフィルムの上面位置のそれぞれに接着剤によって固着されたアクチュエータからなり、前記アクチュエータに、その上部上に組み合わせて使用される他の部材に対する保護機能が講じられていることを特徴とするアクチュエータ付可動接点体としたものであり、アクチュエータ上に配設される操作釦などの他の部材への損傷等を抑えることができ、機器の操作耐久性に寄与できるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、アクチュエータ上面の外周部に面取りまたはアール加工が施されたものであり、当該構成のようにアクチュエータ上面の外周部の角度を鈍く構成しておくと、アクチュエータ上に配される操作釦などに損傷を与える影響度合いが軽減され、前記操作釦などのアクチュエータとの当接面に損傷が発生し難くできるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、アクチュエータが、二層構造で、その上部が弾性を備えた上部材で構成されたものであり、操作釦などは、アクチュエータの弾性を有する上部材に当接するため、操作釦などの下面への損傷の発生が抑えられ、アクチュエータ上に配設される操作釦などの他の部材の材質としても、より硬度の低い材質のものを用いることが可能となるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において、打ち抜き加工により形成されるアクチュエータの外周部が抜きダレした外周エッジの面側をベースフィルム上面に向けて接着固定させたものであり、従来よりも組立の作業工数は一工程増えるが、構成部材などを変えずに簡易に高品位なものを実現できるという作用を有する。

請求項５に記載の発明は、請求項１記載の発明において、アクチュエータの少なくともベースフィルムに接着される下部が、前記ベースフィルムと同材質であるものであり、一つの接着剤によるアクチュエータ側への接着固定力およびベースフィルム側への接着固定力が同等となるため、アクチュエータのベースフィルムへの接着固定状態が安定したものとなるという作用を有する。

請求項６に記載の発明は、請求項１記載のアクチュエータ付可動接点体の各可動接点に対応する位置に各固定接点が配された配線基板が使用され、前記各可動接点と前記各固定接点とで一つのスイッチを構成するように、前記アクチュエータ付可動接点体がベースフィルムの粘着層によって前記配線基板に貼り合わせて構成される操作パネル用スイッチであり、薄型で各スイッチを操作するためにアクチュエータ上に配置される操作釦などの損傷の発生が低減された操作耐久性に優れたものにできるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、アクチュエータ上に配設される操作釦などの他の部材の当接面に損傷を与え難く機器の操作耐久性に寄与できるアクチュエータ付可動接点体およびこれを用いた操作パネル用スイッチを実現できるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。

なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態によるアクチュエータ付可動接点体の部分断面図である。

同図において、２は外形を定型に加工された可撓性を有する絶縁樹脂フィルム製（ＰＥＴ製）のベースフィルムであり、その下面全体に粘着層２Ａを備え、その粘着層２Ａでドーム状の可動接点１が、複数個互いに独立状態でかつ所定の配列関係にして各上面を粘着保持されている。

また、ベースフィルム２の下面側には、ベースフィルム２とで可動接点１を挟むようにして、上面に離型処理が施された絶縁樹脂フィルム製のセパレータ４が、ベースフィルム２全面を覆うように、ベースフィルム２下面の粘着層２Ａにより貼り付けられている。

そして、ベースフィルム２は各可動接点１に対応する箇所が、各可動接点１のドーム状に沿う凸部状に形成されている。

また、そのベースフィルム２における各可動接点１に応じた上面位置に、円柱突起状の小片に打ち抜き形成されたアクチュエータ１４が接着剤としての接着樹脂３Ａにより固着されている。このアクチュエータ１４は、その上部が弾性を備えた上部材１４Ａ、下部が樹脂フィルム製の下部材１４Ｂからなる二層構造のものとなっている。

なお、このアクチュエータ１４の上部材１４Ａの材質としては、ＪＩＳ Ｋ ６２５３によるデュロメータ硬さＡ５０〜８０のエラストマーが好ましいが、特に限定されるものでもない。

一方、前記アクチュエータ１４の下部材１４Ｂの材質としてはベースフィルム２と同じ材質のものとしておくことが好ましい。つまり、前記の場合では、下部材１４ＢをＰＥＴ製とすると従来と同じ接着樹脂３Ａが使用でき、その接着樹脂３Ａによるアクチュエータ１４側への接着固定力およびベースフィルム２側への接着固定力が同等となって、アクチュエータ１４のベースフィルム２への接着固定状態が安定したものとなるためである。

以上のように構成される当該実施の形態によるアクチュエータ付可動接点体は、従来のものと同様に機器に搭載されて使用される。すなわち、図２の部分断面図に示すように、図１に示すアクチュエータ付可動接点体からセパレータ４を剥がし、各可動接点１に対応する固定接点７（７Ａ、７Ｂ）が配設された配線基板６上に、ベースフィルム２下面の粘着層２Ａで当該可動接点体を貼り付けると共に、ベースフィルム２上のアクチュエータ１４上方に対応させて機器のゴムなどからなる操作釦５を配設して操作パネル用スイッチとして構成される。

このとき、それぞれの中央固定接点７Ａは各可動接点１の中央部下面に所定間隔をあけて対峙し、かつそれぞれの外側固定接点７Ｂ上に前記各可動接点１の外周下端が載置されることにより、各可動接点１は、対応する固定接点７とで一つの押圧操作型のスイッチとして構成される。

そして、前記構成とされた操作パネル用スイッチの動作は、操作釦５を押し下げ操作すると、下方に移動する操作釦５の下面５Ａでアクチュエータ１４が押され、図３に示すように、その上部材１４Ａが圧縮されつつ下部材１４Ｂやベースフィルム２などを介して伝わる前記押圧力が可動接点１の反転動作力よりも大きくなると可動接点１が反転動作して、その中央部下面が中央固定接点７Ａに接触する。これにより、可動接点１を介して中央固定接点７Ａと外側固定接点７Ｂとの間が電気的に導通状態となる。

そして、操作釦５に対する押し下げ力を除くと、可動接点１は自身の弾性復元力で上方に膨らんだ元の状態に復元して、対応する操作釦５を上方に押し上げると共に、中央部下面が中央固定接点７Ａから離れて、中央固定接点７Ａと外側固定接点７Ｂとの間は電気的な独立状態に戻る。また、このときアクチュエータ１４の上部材１４Ａも操作前の厚みに復元する。

この操作の繰り返しによって、操作釦５の下面５Ａとアクチュエータ１４との上面が擦れ合うが、当該二層構造のアクチュエータ１４の上部材１４Ａは、弾性を備えている材質のもののため、操作釦５の下面５Ａは、その上部材１４Ａの弾性により保護され、下面５Ａには傷などが付き難く、操作耐久性に優れたものとなる。

なお、エラストマーなどの弾性を備えた一つの材質のみでアクチュエータ全体が形成されてあっても、同様に操作釦５の下面５Ａに傷などが付き難い操作耐久性に優れたものにできる。なお、この場合には、組み合わせられるベースフィルムに接着するための接着樹脂との相性などの検討が必要となるが、当該二層構造のアクチュエータ１４であれば、樹脂フィルム製の下部材１４Ｂをベースフィルム２と同じ材質のものとするのみで、アクチュエータ１４の安定した接着固定状態が容易に確保できる。

さらに、ベースフィルム２とアクチュエータ１４の樹脂フィルム製の下部材１４Ｂとが同じ材質であれば、動作時における両者の圧縮度合いなども略同等になり、ベースフィルム２側の損傷なども発生し難くなる上、樹脂フィルム製の下部材１４Ｂでの不要な力の吸収なども低減されるため、明確な操作感触が得られるようになる。

なお、アクチュエータ１４上に配設される部材としては、操作釦５以外であってもよい。例えば、その部材としては可撓性を有するＥＬ素子や防塵用シートなどがあげられる。なお、請求項に記載した他の部材とは、それらも含んだ総称である。

なお、前記他の部材に対する保護機能として二層構造のアクチュエータ１４を備えさせた当該アクチュエータ付可動接点体であれば、他の部材として、より硬度の低い材質のものを組み合わせて使用することが可能となり、その当接面への影響も少ないものとなる。

（実施の形態２）
当該実施の形態を用いて、他の構成事例のものを説明する。なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

図４は本発明の第２の実施の形態によるアクチュエータ付可動接点体の部分断面図、図５は同要部となるアクチュエータを分離状態としても表記した拡大部分断面図であり、同図に示すように、当該アクチュエータ付可動接点体は、従来同様に一層構造のアクチュエータ１５をベースフィルム２上に接着固定した構成のものである。このアクチュエータ１５は、一層構造のシート状のＰＥＴフィルム部材から円柱状の小片に打ち抜き形成された従来と同じものであるが、その符号としてはアクチュエータ１５として説明する。

そして、同図に示すように、ベースフィルム２上に接着固定されたアクチュエータ１５は、その装着方向が、打ち抜き加工により形成され外周部が抜きダレした外周エッジの面側を接着樹脂３Ａにより接着固定されている。

その製造に当たっては、アクチュエータ１５を前記樹脂フィルム部材から従来同様にまず円柱状の小片に打ち抜き加工して形成し、その後、その表裏を反転させ打ち抜かれる際に発生したエッジ側をベースフィルム２の上面に向けて接着樹脂３Ａでベースフィルム２に固着するようにしている。

以上のように当該アクチュエータ付可動接点体は、アクチュエータ１５の打ち抜き形成時に発生する角度の鈍い曲線的な外周部形状で形成される面に着目し、その面をアクチュエータ１５の上面側に向けて配することにより、アクチュエータ１５の上部上に組み合わせて使用される他の部材の当接面に対しアクチュエータ１５のエッジ当たりをなくし、その当接面を傷つける作用を軽減させて前記当接面の保護がなされる構成としたものである。

当該構成のものは、従来よりも組立の作業工数的には一工程増えるが、従来とアクチュエータ１５の材質などを変えることなく簡易に高品位なものとして構成することができる。

なお、前記構成以外に、アクチュエータ上面の外周部に対して面取りまたはアール加工を施したものとしてアクチュエータ上に配される操作釦などの他の部材への損傷が低減できる保護機能が講じられたものとしてもよい。

本発明によるアクチュエータ付可動接点体およびこれを用いた操作パネル用スイッチは、アクチュエータ上に配設される操作釦等の当接面に損傷を与え難く機器の操作耐久性に寄与できるものとして実現できるという効果を有し、各種電子機器の操作パネルを構成する際等に有用である。

本発明の第１の実施の形態によるアクチュエータ付可動接点体の部分断面図 同アクチュエータ付可動接点体が装着されて構成された操作パネル用スイッチの部分断面図 同操作パネル用スイッチの押圧操作状態を示す部分断面図 本発明の第２の実施の形態によるアクチュエータ付可動接点体の部分断面図 同要部となるアクチュエータを分離状態としても表記した拡大部分断面図 従来のアクチュエータ付可動接点体の部分断面図 同アクチュエータの吸着状態を示す図 同アクチュエータ付可動接点体が装着されて構成された操作パネル用スイッチの部分断面図

符号の説明

１ 可動接点
２ ベースフィルム
２Ａ 粘着層
３Ａ 接着樹脂
４ セパレータ
５ 操作釦
５Ａ 操作釦の下面
６ 配線基板
７ 固定接点
７Ａ 中央固定接点
７Ｂ 外側固定接点
１４、１５ アクチュエータ
１４Ａ 上部材
１４Ｂ 下部材

Claims (6)

1. 下方開口のドーム状で弾性を有する導電金属薄板からなる複数個の個別の可動接点と、この複数個の個別の可動接点を所定の配列状態とするように、下面に形成された粘着層で前記各可動接点の上面を保持するベースフィルムと、前記可動接点の各中央部に対応する前記ベースフィルムの上面位置のそれぞれに接着剤によって固着されたアクチュエータからなり、前記アクチュエータに、その上部上に組み合わせて使用される他の部材に対する保護機能が講じられていることを特徴とするアクチュエータ付可動接点体。
2. アクチュエータ上面の外周部に面取りまたはアール加工が施された請求項１記載のアクチュエータ付可動接点体。
3. アクチュエータが、二層構造で、その上部が弾性を備えた上部材で構成された請求項１記載のアクチュエータ付可動接点体。
4. 打ち抜き加工により形成されるアクチュエータの外周部が抜きダレした外周エッジの面側をベースフィルム上面に向けて接着固定させた請求項１記載のアクチュエータ付可動接点体。
5. アクチュエータの少なくともベースフィルムに接着される下部が、前記ベースフィルムと同材質である請求項１記載のアクチュエータ付可動接点体。
6. 請求項１記載のアクチュエータ付可動接点体の各可動接点に対応する位置に各固定接点が配された配線基板が使用され、前記各可動接点と前記各固定接点とで一つのスイッチを構成するように、前記アクチュエータ付可動接点体がベースフィルムの粘着層によって前記配線基板に貼り合わせて構成される操作パネル用スイッチ。

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