JP2007305385A - 押釦スイッチおよびこの押釦スイッチの作製に用いられる接点ばね付きシート - Google Patents

Abstract

【課題】照光のための光の誘導と薄型化とを両立できる押釦スイッチの提供。
【解決手段】押圧操作される操作部材３と、この操作部材３に対向する基板４上に設けられた円環状固定接点５および中央固定接点６と、操作部材３と中央固定接点６との間に配置され、中央固定接点６に対応する可動接点９が頂部の凹曲面側に設けられたドーム状の接点ばね７と、基板４に設けられ押釦スイッチの照光の光源となる発光素子１３とを備えている。接点ばね７の凸曲面側にはシート部材１０が粘着されている。このシート部材１０は接点ばね７の外周側において基板４に粘着されることで接点ばね７を基板４に対して反転および復元可能に固定している。シート部材１０の操作部材３側の面には発光素子１３が発する光を操作部材３の方向へ誘導する複数の突起１４が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、断面形状がアーチ状に形成された導電性を有する接点ばねが反転および復元することでオンまたはオフする押釦スイッチ、および、この押釦スイッチの作製に用いられる接点ばね付きシートに関する。

従来の押釦スイッチとしては特許文献１に示されたものがある。この従来の押釦スイッチは、押圧操作される操作部材と、この操作部材に対向する基板上に設けられた固定接点とを備えている。操作部材と固定接点との間には、断面の基本形状がアーチ状に形成された弾性体であって、固定接点に対応する可動接点が頂部の凹曲面側に設けられた接点ばねが配置されている。

基板上における接点ばねの側方には、押釦スイッチの照光の光源となる発光素子が設けられている。基板上には、発光素子が発する光を操作部材に導くための導光板が設けられている。
特許第２７６８０３０号公報

ところで、押釦スイッチに対しては薄型化の要望がある。前述した従来技術のように基板上に導光板が設けられるものでは、光を誘導するのに十分な板厚を導光板にもたせなければならないことが、押釦スイッチの薄型化の障害になっていた。

本発明は、前述した実状を考慮してなされたものであり、その目的は、照光のための光の誘導と薄型化とを両立できる押釦スイッチ、および、この押釦スイッチの作製に用いられる接点ばね付きシートを提供することにある。

〔１〕本発明の押釦スイッチは、押圧操作される操作部材と、この操作部材に対向する基板上に設けられた固定接点と、断面の基本形状がアーチ状に形成された弾性体であって、前記操作部材と前記固定接点との間に配置され、前記固定接点に対応する可動接点が頂部の凹曲面側に設けられた接点ばねと、前記基板に設けられ押釦スイッチの照光の光源となる発光素子とを備えている押釦スイッチであって、前記接点ばねの凸曲面側と前記基板とに粘着されていて前記基板に対して前記接点ばねを反転および復元可能に固定するシート部材を備えていて、このシート部材の前記操作部材側の面に、前記発光素子が発する光を誘導する凹凸が複数設けられていることを特徴とする。

このように構成された本発明では、シート部材に設けられた複数の凹凸が、それらの表面での光の反射によって、発光素子が発する光を誘導する。シート部材に凹凸が設けられたものの厚さ寸法は、導光板よりも薄くすることが可能であるので、照光のための光の誘導と薄型化とを両立できる。

〔２〕本発明の押釦スイッチは、「〔１〕」に記載の押釦スイッチにおいて、前記凹凸を形成する凹部の深さの程度および凸部の突出する程度の少なくとも一方が部分的に異なっていることを特徴とする。

このように構成した本発明では、照光により模様を形成させるために照光の輝度を部分的に異ならせたり、発光素子からの距離に関係なく輝度を均一にしたりするというように、照光の調整を行うことができる。

〔３〕本発明の押釦スイッチは、「〔１〕」に記載の発明において、前記凹凸の密度が部分的に異なっていることを特徴とする。

このように構成された本発明でも、照光により模様を形成させるために照光の輝度を部分的に異ならせたり、発光素子からの距離に関係なく輝度を均一にしたりするというように、照光の調整を行うことができる。

〔４〕本発明の押釦スイッチは、「〔１〕」に記載の発明において、前記凹凸が前記シート部材に突起を印刷することによって設けられていることを特徴とする。

このように構成された本発明では、凹凸を容易にシート部材に設けることができる。

〔５〕本発明の押釦スイッチは、「〔１〕」に記載の発明において、前記シート部材を挟んで前記接点ばねの頂部に対向するように、前記シート部材および前記操作部材の少なくとも一方に設けられ、前記操作部材に与えられる押圧力を前記接点ばねに伝達するための伝達部を備えていて、この伝達部が、光透過性を有していていることを特徴とする。

このように構成された本発明では、操作部材に与えられた押圧力を接点ばねの頂部に確実に伝達することができる。また、伝達部が光透過性を有するので、伝達部により照光が阻害されるという事態が生じないようにすることができる。

〔６〕本発明の接点ばね付きシートは、「〔１〕」〜「〔５〕」のいずれか１に記載の押釦スイッチの作製に用いられる接点ばね付きシートであって、前記接点ばねと前記シート部材とを備えていて、前記接点ばねの凸曲面側と前記シート部材とが粘着されていて、前記シート部材が、前記基板に設けられた前記発光素子を露出させる孔を有していることを特徴とする。

このように構成された本発明では、発光素子が設けられた基板に対して、孔に発光素子を挿通させながらシート部材を貼り付けることによって、接点ばねとシート部材とをまとめて基板に設けることができる。したがって、照光のための光の誘導と薄型化とを両立できる押釦スイッチの作製の効率の向上に貢献できる。

〔７〕本発明の接点ばね付きシートは、「〔６〕」に記載の接点ばね付きシートにおいて、前記接点ばねが粘着された前記シート部材の面と前記接点ばねとを覆った状態で、前記シート部材に剥離可能に粘着された剥離シートを備えていることを特徴とする。

このように構成された本発明では、搬送時や保管時に、接点ばねが粘着されたシート部材の面と接点ばねとを剥離シートによって保護することができる。

本発明の押釦スイッチによれば、照光のための光の誘導と薄型化とを両立できる。また、本発明の接点ばね付きシートによれば、照光のための光の誘導と薄型化とを両立できる押釦スイッチの作製の効率の向上に貢献できる。

本発明の押釦スイッチの一実施形態、および、本発明の接点ばね付きシートの一実施形態のそれぞれについて説明する。

＜押釦スイッチ＞
はじめに、本発明の押釦スイッチの一実施形態について図１，２を用いて説明する。図１は本発明の押釦スイッチの一実施形態を複数備えた操作盤から操作部材を取り除いた状態を示す平面図、図２は図１のII−II断面に対応する押釦スイッチの断面図である。

図２に示すように、本実施形態である押釦スイッチ２は、押圧操作されるシート状の操作部材３を備えている。この操作部材３は、光透過性を有する樹脂の成形物である。また、操作部材３には、操作盤１のケースに設けた開口（図示していない）から突出して押釦を構成する突出部３ａが形成されている。また、突出部３ａの表面には、数字や文字、記号等が印刷等によって形成された表示部が設けられている。

操作部材３に対向する位置には基板４が配置されている。この基板４上には、円環状固定接点５と、この円環状固定接点５が描く円の中央に位置する中央固定接点６とが設けられている。

円環状固定接点５および中央固定接点６と操作部材３との間には、接点ばね７が配置されている。この接点ばね７は例えば銀などで表面がめっきされた金属板ばね等の導電性を有する弾性体であって、その断面の基本形状がアーチ状に形成されたもの、例えばドーム状に形成されたものである。接点ばね７の頂部８の凹曲面側には、中央固定接点６に対応する可動接点９が設けられている。接点ばね７の縁部は、円環状固定接点５に常時接触している。

可動接点９は、接点ばね７の頂部８の凹曲面側で突出している。可動接点９は、例えば３つ設けられていて、接点ばね７の頂部８の中心を囲んでいる。

接点ばね７の凸曲面側は、伸縮性を有するシート部材１０と粘着されている。このシート部材１０は、接点ばね７の外周側で基板４に粘着されている。つまり、接点ばね７はシート部材１０を介して基板４に対して反転および復元可能に固定されている。

シート部材１０は、シート部材本体１１とスペーサシート１２とが貼り合わされてなる。シート部材本体１１は接点ばね７と粘着されている。スペーサシート１２は、各接点ばね７を囲む複数の枠部１２ａを有していて、シート部材本体１１と基板４とに粘着されている。この枠部１２ａは、スペーサシート１２を板厚方向に貫通する孔からなり、隣接する孔は空気孔１２ｂによって接続されている。接点ばね７は前記枠部１２ａ内に収容され該孔１２ａ、および空気孔１２ｂがシート部材本体１１によって覆われることにより、外部からの塵埃の進入が防止されている。

シート部材１０を挟んで接点ばね７の頂部８に対向する位置には、操作部材３に与えられる押圧力を接点ばね７に伝達するための伝達部３ｂが配置されている。この伝達部３ｂは、操作部材３の突出部３ａに対応する位置で突出部３ａと相反する方向に突起する突起部である。この伝達部３ｂは操作部材３の一部を突出させてなり、光透過性を有している。なお、伝達部３ｂは、シート部材１０および操作部材３の少なくとも一方に設けられていればよく、また、操作部材３やシート部材１０と一体でも別体でもよい。また一体化に際しては光透過性の接着剤によって固着させることが可能である。

また、基板４上には、押釦スイッチ２の照光の光源となるＬＥＤなどの発光素子１３が設けられている。シート部材１０には孔１０ａが設けられている。シート部材１０は、孔１０ａに発光素子１３が挿通された状態で、基板４に貼り付けられている。

シート部材１０の操作部材３側の面には、発光素子１３が発する光を操作部材３の方向に誘導する凹凸が複数設けられている。複数の凹凸は複数の突起１４により形成されている。複数の突起１４は、白色等の光を反射しやすい色の樹脂等をドット印刷することにより、シート部材１０から操作部材３の方向に向かって細くなるように、シート部材１０に設けられている。

凹凸の蜜度すなわち突起１４の密度は、部分的に異なっている。例えば、発光素子１３から離れるにしたがって突起１４の密度が高くなっている。また、伝達部３ｂが配置される範囲を取り囲むように突起１４の密度を高めて形成することで、伝達部３ｂの上部に位置する押釦（突出部３ａ）の表示部分の良好な照光を得ることができる。

図１に示す操作盤１では、円環状固定接点５（図１では示していない）および中央固定接点６（図１では示していない）の複数組、例えば２１組が、１枚の基板４上に配列されている。そして、円環状固定接点５および中央固定接点６の各組に対応して、接点ばね７が配列されている。また、基板４上には、複数例えば６個の発光素子１３が設けられている。

このように円環状固定接点５および中央固定接点６の２１組と、２１個の接点ばね７と、６個の発光素子１３が設けられた基板４に対して、１枚のシート部材１０が配置されている。つまり、１枚シート部材１０によって、すべての接点ばね７が覆われている。各接点ばね７のそれぞれに対応する２１個の操作部材３はシート状に一体化されていて、シート部材１０を挟んで基板４と対向して配置されている（図示していない）。この状態では、操作部材３の各突出部３ａおよび各伝達部３ｂが、シート部材１０を挟んで接点ばね７の頂部８に対向して配置されている。

押釦スイッチ２の動作について説明する。

押釦スイッチ２は、突出部３ａが押圧操作されていないとき、図２に示す状態となっている。この状態で突出部３ａが押圧操作されて操作部材３が撓み、伝達部３ｂが接点ばね７の頂部８に達すると、突出部３ａに与えられた押圧力が伝達部３ｂとシート部材本体１１とを介して接点ばね７の頂部８に伝達される。

このようにして接点ばね７の頂部８に押圧力が与えられると、頂部８が没して、すなわち接点ばね７が反転して、３つの可動接点１２のいずれか、またはすべてが、中央固定接点６に接触する。これにより、中央固定接点６と円環状固定接点５が接点ばね７を介して導通する、すなわち、押釦スイッチ２がオンする。また接点ばね７の反転によりクリック感触が生起され、操作者に良好な操作感が与えられる。

操作部材３に与えられていた押圧力がなくなると、接点ばね７は自己のばね性によって初期状態に復帰するので、操作部材３、シート部材１０および接点ばね７はそれぞれ復元して、図２に示す状態に戻る。接点ばね７が復元して可動接点９が中央固定接点６から離隔したとき、押釦スイッチ２はオフした状態に復帰する。

また、発光素子１３が発した光は、各突起１４の表面での光の反射によって、操作部材３側に導かれる。発光素子１３が発する光は発光素子１３から離れるにしたがって弱くなるが、突起１４の密度が発光素子１３から離れるにしたがって高くなっていることによって、弱い光が集まって操作部材３の照光となる。

押釦スイッチ２によれば次の効果を得られる。

押釦スイッチ２は、基板４に対して接点ばねを反転および復元可能に固定するシート部材１０に設けられた複数の突起１４が、発光素子１３が発する光を操作部材３側に誘導する。シート部材１０に複数の突起１４が設けられたものの厚さ寸法は、導光板よりも薄くすることが可能であるので、照光のための光の誘導と薄型化とを両立できる。

また、押釦スイッチ２では、発光素子１３から離れるにしたがって突起１４の密度が高くなっていることによって、弱い光を集めて操作部材３の照光とすることができる。これにより、押釦の発光素子１３からの距離に関係なく均一な輝度の照光を実現できる。

また、押釦スイッチ２では、凹凸がシート部材１０に突起１４を印刷することによって設けられている。つまり、凹凸を容易にシート部材１０に設けることができる。

また、押釦スイッチ２では、操作部材３に与えられた押圧力を伝達部３ｂによって接点ばね７の頂部８に確実に伝達することができる。また、伝達部３ｂが光透過性を有しているので、伝達部３ｂにより照光が阻害されるという事態が生じないようにすることができる。

なお、押釦スイッチ２は、操作部材３の押釦を構成する突出部３ａの照光の輝度を均一にすることを目的として、発光素子１３から離れるにしたがって突起１４の密度が高くなるようにした例であるが、これは、凹凸の密度すなわち突起１４の密度を部分的に異ならせることによって照光の輝度を調整する場合の一例であり、本発明はこれに限るものではない。つまり、照光の輝度を均一にすることを目的とする場合だけでなく、照光により操作部材３に模様を形成させる場合等、照光の輝度を部分的に異ならせることを目的として、突起１４の密度を部分的に異ならせてもよい。

また、照光の輝度の調整は、凹凸を形成する凹部の深さの程度および凸部の突出する程度の少なくとも一方、すなわち突起１４が突起する程度を部分的に異ならせることによって実現されていてもよい。

＜接点ばね付きシート＞
次に、本発明の接点ばね付きシートの一実施形態について図３を用いて説明する。図３は本発明の接点ばね付きシートの一実施形態の、図２に対応する断面図である。

本実施形態は、図３に示す接点ばね付きシート２０である。この接点ばね付きシート２０は、前述した押釦スイッチ２の作製に用いられるものであり、接点ばね７とシート部材１０とを備えている。接点ばね７の凸曲面側にはシート部材１０が粘着されている。

また、接点ばね付きシート２０は、剥離シート２１を備えている。この剥離シート２１は、シート２２とシート２３とを貼り合わせてなる。シート２２は、接点ばね付きシート２０の作製時において接点ばね７とシート部材１０を粘着する際に接点ばね７を挿通するための開口２２ａが形成されている。シート２３は、接点ばね７とシート部材１０とが粘着された後にシート２２に貼り付けられて、シート２２の開口２２ａを塞いでいる。

剥離シート２１は、接点ばね７が粘着されたシート部材本体１１の面と、接点ばね７と、スペーサシート１２とを覆った状態で、スペーサシート１２に対して剥離可能に粘着されている。剥離シート２１に対向するスペーサシート１２の粘着面には粘着層が設けられていて、剥離シート２１が剥がされた状態のスペーサシート１２は、その粘着層によりシート部材１０を基板７に固着できるようになっている。

なお、接点ばね付きシート２０では、１枚のシート部材１０に対して、操作盤１に備えられるすべて（２１個）の接点ばね７が、粘着されている。これらの接点ばね７は、操作盤１に備えられる押釦スイッチ２の配列に対応する所定の配列に並べられている。また、剥離シート２１も１枚で、接点ばね７が粘着されたシート部材本体１１の面と、すべての可動接点９と、スペーサシート１２とを覆うように、スペーサシート１２に貼り付けられている。

接点ばね付きシート２０によれば次の効果を得られる。

接点ばね付きシート２０は、発光素子１３が設けられた基板４に対して、孔１０ａに発光素子１３を挿通させながらシート部材１０を貼り付けることによって、接点ばね７とシート部材１０とをまとめて基板４に設けることができる。したがって、照光のための光の誘導と薄型化とを両立できる押釦スイッチの作製の効率の向上に貢献できる。

また、接点ばね付きシート２０は、接点ばね７が粘着されたシート部材１０の面と接点ばね７とを覆った状態で、シート部材１０に剥離可能に粘着された剥離シート２１を備えている。これにより、搬送時や保管時に、接点ばね７が粘着されたシート部材１０の面と接点ばね７とを剥離シート２１によって保護することができる。

また、接点ばね付きシート２０は、１枚のシート部材１０に対して、操作盤１に備えられるすべての接点ばね７が粘着されているので、操作盤１を作製する際に、シート部材１０とすべての接点ばね７とを１部品としてまとめて基板４に設けることができ、操作盤１の作製の効率の向上に貢献できる。

本発明の押釦スイッチの一実施形態を複数備えた操作盤から操作部材を取り除いた状態を示す平面図である。 図１のII−II断面に対応する押釦スイッチの断面図である。 本発明の接点ばね付きシートの一実施形態の、図２に対応する断面図である。

符号の説明

１ 操作盤
２ 押釦スイッチ
３ 操作部材
３ａ 突出部
３ｂ 伝達部
４ 基板
５ 円環状固定接点
６ 中央固定接点
７ 接点ばね
８ 頂部
９ 可動接点
１０ シート部材
１０ａ 孔
１１ シート部材本体
１２ スペーサシート
１２ａ 枠部
１３ 発光素子
１４ 突起
２０ 接点ばね付きシート
２１ 剥離シート
２２ シート
２２ａ 開口
２３ シート

Claims (7)

1. 押圧操作される操作部材と、
   この操作部材に対向する基板上に設けられた固定接点と、
   断面の基本形状がアーチ状に形成された弾性体であって、前記操作部材と前記固定接点との間に配置され、前記固定接点に対応する可動接点が頂部の凹曲面側に設けられた接点ばねと、
   前記基板に設けられ押釦スイッチの照光の光源となる発光素子とを備えている押釦スイッチであって、
   前記接点ばねの凸曲面側と前記基板とに粘着されていて前記基板に対して前記接点ばねを反転および復元可能に固定するシート部材を備えていて、
   このシート部材の前記操作部材側の面に、前記発光素子が発する光を誘導する凹凸が複数設けられていることを特徴とする押釦スイッチ。
2. 請求項１に記載の発明において、
   前記凹凸を形成する凹部の深さの程度および凸部の突出する程度の少なくとも一方が部分的に異なっていることを特徴とする押釦スイッチ。
3. 請求項１に記載の発明において、
   前記凹凸の密度が部分的に異なっていることを特徴とする押釦スイッチ。
4. 請求項１に記載の発明において、
   前記凹凸が前記シート部材に突起を印刷することによって設けられていることを特徴とする押釦スイッチ。
5. 請求項１に記載の発明において、
   前記シート部材を挟んで前記接点ばねの頂部に対向するように、前記シート部材および前記操作部材の少なくとも一方に設けられ、前記操作部材に与えられる押圧力を前記接点ばねに伝達するための伝達部を備えていて、
   この伝達部が、光透過性を有していることを特徴とする押釦スイッチ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の押釦スイッチの作製に用いられる接点ばね付きシートであって、
   前記接点ばねと前記シート部材とを備えていて、
   前記接点ばねの凸曲面側と前記シート部材とが粘着されていて、
   前記シート部材が、前記基板に設けられた前記発光素子を露出させる孔を有していることを特徴とする接点ばね付きシート。
7. 請求項６に記載の発明おいて、
   前記接点ばねが粘着された前記シート部材の面と前記接点ばねとを覆った状態で、前記シート部材に剥離可能に粘着された剥離シートを備えていることを特徴とする接点ばね付きシート。
   

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