JP2008277018A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
硬質樹脂製のキートップ６とスイッチ部を有する回路基板４とが当接する際に打撃音が発生する。車の中や音楽鑑賞の場のような静かな使用環境下、動画の撮影時では、この打撃音が気になることから、改善が望まれていた。
【解決手段】
押釦スイッチのキートップ６が押圧される際にキートップの突起部６Ｃがゴムスイッチ２に当接することになる。よって、このゴムスイッチ２が緩衝材として作用し結果としてキートップ６が基板を叩く打撃音を低減できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器の押釦スイッチに関する。

デジタルカメラ、携帯電話等の電子機器には様々な機能が含まれていることから、それを操作するために多くの押釦スイッチを要する。例えば図3に示したような押釦スイッチがある。電子機器の機能を切り替える操作信号を送るために、キートップ１０６の操作面を押圧し、回路状態を切り替える。

一般的に用いられている図３のような押釦スイッチの具体的な仕組みを以下に示す。

押圧操作により、突起部１０６Ｃを支点としてキートップ１０６は中立位置から傾き、ゴムスイッチ１０２を押圧する。ゴムスイッチ１０２は変形して、下面に設けられた可動接点１０７が固定接点１０３に接触する。固定接点１０３に可動接点１０７が接触したことはクリック感により確認できる。操作面から指を離し押圧力を解除すると、ゴムスイッチ１０２の弾性復元力の作用によりキートップ１０６が初期の位置へ戻る。このように可動接点１０７が固定接点１０３に接触することで、固定接点１０３に対応した回路が開閉するようにしたものが広く用いられている。例として、特許文献１がある。

スイッチを押圧するために、キートップ１０６を外部に突出させる。そのため、押釦スイッチは開口部を有する機器ケース１０５と、キートップ１０６の外側に位置する押圧操作部１０６Ａと、その内側に位置する水平方向に張り出した鍔部１０６Ｂとを有する。鍔部１０６Ｂは機器ケース１０５からキートップ１０６が脱落しないようにするものである。また、機器ケース１０５の開口部とキートップ１０６には製造の精度の問題で大きさに違いが生じる。これによる変位を阻止するために、機器ケース１０５とゴムスイッチ１０２による初期圧力（プリテンション）によって、キートップ１０６を押さえ込むことが一般的である。

キートップ１０６の材質は、指に触れる感触が良好であることから一般にＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の硬質樹脂が好まれて使用される。スイッチ部を有する回路基板１０４はガラスエポキシ樹脂が含まれているものが多く、またポリイミドと銅箔からなるフレキシブル基板であったときは強度上の問題からステンレスやアルミ合金等の金属板で出来た基板固定部１０８が使用される。
特開２００５−１６６４０６号公報

ゴムスイッチ２によりキートップ６を上方に付勢して鍔部６Ｂを外装部材５の下面に当接させてキートップ６の位置決めを行うために、突起部１０６Ｃ先端とスイッチ部を有する回路基板１０４の間には隙間が生じる。押圧操作の際、キートップ１０６の突起部１０６Ｃが回路基板１０４に当接する事になる。そのため、硬質樹脂製である、キートップ１０６と基板１０４とが衝突するので打撃音が発生する。特許文献１の様に回路基板に4方向スイッチを実装する構成であっても4方向スイッチと操作部材先端の隙間により、打撃音が発生する。車の中や音楽鑑賞の場のような静かな使用環境下及び動画の撮影では、この打撃音が気になることから、改善が望まれている。さらに、特許文献１の４方向スイッチの様な構成からなる十字キーは、押圧されることによってキートップが斜めに傾くため、十字キーの外壁と機器ケース１０５との間に隙間が必要である。その隙間のために、十字キーを操作しない時にもキートップに変位が発生する。

本発明は、スイッチの操作部材操作時に発生する打撃音を低減しつつ、操作部材の変位を阻止することを可能としたスイッチを提供する。

本発明の一側面としてのスイッチ装置は、スイッチ部を有する基板と、操作面及び該操作面とは反対側に設けられた突起部とを有する。また、操作面が押されることにより基板によって支えられた突起部を支点として中立位置から傾いてスイッチ部の状態を切り換える操作部材と、操作部材を中立位置に向けて付勢する弾性部材とを有する。該弾性部材は、操作面が押されたときに、基板上において突起部の当接を受ける受け部を有することを特徴とする。

本発明によれば、スイッチを押す際の打撃音を低減でき、さらに不使用時の外装部材と操作部材の変位を阻止することができる。

以下、この発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図４は本発明の実施例であるスイッチ装置を組み込んだ撮像装置の斜視図である。

撮像装置１において、９は撮像レンズ、１０は光学ファインダである。撮像スイッチ１２が操作されると、撮像レンズ９により形成された被写体像が、不図示の撮像素子によって光電変換され、画像が生成される。１１は、生成された画像や、撮像装置１の機能やモードを選択したり各種設定を行ったりするためのメニュー画面等が表示されるモニタディスプレイである。６はメニュー画面上で項目を選択したり決定したりするために操作されるスイッチ装置のキートップである。撮像装置１の外面は、外装部材５によって覆われている。

図１及び図２は、本発明の実施例であるスイッチ装置の要部縦断面図、分解斜視図である。

スイッチ装置は、４つの固定接点３を有する回路基板４と、固定接点３を取り囲む円錐台形状の複数（本実施例では４つ）の付勢部２Aを有するゴムスイッチ２と、操作部材としてのキートップ６とで構成されている。なお、以下の説明において図１の上下をスイッチ装置の上下という。

付勢部２Aの上部下面には下方に延びる円柱形状の押圧突出部２Bが形成されており、押圧突出部２Bの先端（下端）には導電性樹脂をシルクスクリーン印刷等の手法により可動接点７が設けられている。回路基板４上において、各固定接点３は、各可動接点７に対向するように設置され、固定接点３と可動接点７とによりスイッチ部が構成される。

図1では、円錐台形状の付勢部２Aを有するゴムスイッチ２は軟質のシリコーンゴム等で一体成型されている。付勢部２Aの傾斜した外周壁は可撓性を有する薄肉部であり、この薄肉部が弾性変形することによって上方への付勢力が発生する。

弾性部２Aの天面部２Cは回路基板４に水平な平坦面として形成されており、天面部２Cにキートップ６の下面が当接している。

キートップ６は外装部材５に形成された開口部からの外側に突出した操作面６A、操作面６Aとは反対側の中央部に設けられて下方に延びる突起部６C、及び外装部材５からの脱落を防ぐために水平方向に張り出した鍔部６Ｂとを有する。

ゴムスイッチ２によりキートップ６を上方に付勢して鍔部６Ｂを外装部材５の下面に当接させてキートップ６の位置決めを行うために、突起部６Ｃと回路基板４の間には隙間が形成されている。なお、キートップ６が、鍔部６Bと外装部材５との当接により水平に保持された状態、すなわち未操作状態をキートップ６の中立状態といい、その状態でのキートップ６の位置を中立状態という。キートップ６は、操作面６Aが押されると、後述する突起受け部２Dに当接することで回路基板４によって支えられる突起部６Cを支点として中立位置から傾いて、ゴムスイッチ２の付勢部２Aを押圧し、スイッチ部の状態を切り換える。

ゴムスイッチ２には、その中央部に突起受け部２Dが一体成型されている。突起受け部２Dの下面は、固定基板４の上面に当接している。さらに、中立状態では、突起部６Cの先端は突起受け部２Dの底面（上面）に当接しない。

キートップ６の外周と開口部５aの内周との間には、キートップ６がスムーズに傾くことができるように、隙間Xが設けられている。

次に、スイッチ接点の押圧時の動作について説明する。

キートップ６に外力が作用していない中立状態では、図１に示したように、キートップ６の操作面６Ａが外装部材５の開口部５aから外部に突出している。そこで、撮像装置の使用者が操作面６Aの周辺部を指で回路基板４の方向に向かって押すことにより、キートップ６は下動する。これにより突起部６Ｃが突起受け部２Ｄに当接し、その当接箇所を支点としてキートップ６が押されている側へ中立位置から傾く。キートップ６が傾くと、その傾いた側に設けられた付勢部２Aの下方に弾性変形するため、押圧突出部２Bの先端の可動接点７が固定接点３に接触する。これにより、スイッチ部の状態がOFFからONに切り替わる。キートップ６から指が離されると、付勢部２Ａの弾性復元力により、キートップ６が中立位置へ戻る。

上記の一連の動作において、突起受け部２Ｄはゴムスイッチ２に一体成型された弾性部材であるため、突起部６Ｃが基板４上で突起受け部２Ｄに当接しても打撃音はほとんど生じない。

また、突起受け部２Ｄをゴムスイッチ２の一部とした（一体成型した）ことにより、従来に比べて部品点数を増やすことなく打撃音の低減装置を達成する事ができる。

さらに、キートップ６が突起部６Ｃと突起受け部２Ｄの当接部を支点として、中立位置から傾くには、キートップ６と機器ケース５との間には隙間Xを設ける必要がある。しかし、隙間Xによってキートップ６には、押圧時及び押圧解除時に、水平方向の変位が生じる。そこで、ゴムスイッチ２の突起受け部２Ｄには、突起部６Ｃの先端部の外周面に対向するように（囲むように）壁部２Ｅが形成されている。この壁部２Ｅと突起部６Ｃとの間の隙間Y（突起部６Cが受け部６Dの中央に対向して位置するときの隙間）は隙間Xより小さく構成されている。

これにより、キートップ６の水平方向の変位を隙間Yの範囲に抑える事ができ、押圧時や押圧解除時におけるキートップ６の変位の少ない高品位のスイッチ装置を実現できる。

実施例では、スイッチ部を可動接点と固定接点により構成される場合を示したが、スイッチ部の種類は問わず、感圧スイッチ、タクトスイッチ等でもよい。

本発明の実施例であるスイッチ機構の断面図。 本発明の実施例であるスイッチ機構の分解斜視図。 従来のスイッチ機構の構成を説明する図。 本発明の実施例であるカメラの斜視図。

符号の説明

１ ‥‥撮像装置
２、１０２ ‥‥ゴムスイッチ
２A、１０２A‥‥付勢部
２B、１０２B‥‥押圧突出部
２C、１０２C‥‥天面部
２D、１０２D‥‥突起受け部
２E、１０２E‥‥壁部
３、１０３ ‥‥固定接点
４、１０４ ‥‥回路基板
５、１０５ ‥‥外装部材
５a、１０５a‥‥開口部
６、１０６ ‥‥キートップ
６A、１０６A‥‥操作面
６B、１０６B‥‥鍔部
６C、１０６C‥‥突起部
７、１０７ ‥‥可動接点
８、１０８ ‥‥基板固定部
９ ‥‥レンズ
１０ ‥‥ファインダ
１１ ‥‥モニタディスプレイ
１２ ‥‥シャッター

Claims (4)

1. スイッチ部を有する基板と、
   操作面及び該操作面とは反対側に設けられた突起部を有し、前記操作面が押されることにより前記基板によって支えられた前記突起部を支点として中立位置から傾いて前記スイッチ部の状態を切り換える操作部材と、
   前記操作部材を前記中立位置に向けて付勢する弾性部材とを有し、
   前記弾性部材は、前記操作面が押されたときに、前記基板上において前記突起部の当接を受ける受け部を有することを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記受け部は、前記突起部の外周面に対向するように形成された壁部を有し、
   該壁部と前記突起部の外周面との当接によって、該当接の方向における前記操作部材の変位を阻止することを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 請求項１又は２に記載のスイッチ装置を有することを特徴とする電子機器。
4. 請求項２に記載のスイッチ装置と、
   前記操作部材を外部に突出させるための開口部を有する外装部材とを有し、
   前記開口部と前記操作部材との間の隙間に対して、前記突起部と前記壁部との間の隙間が小さいことを特徴とする電子機器。