JP2009110966A

JP2009110966A - 携帯電話装置

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Publication number: JP2009110966A
Application number: JP2008319574A
Authority: JP
Inventors: Seishi Nakanishi; 清史中西; Takao Kadota; 隆夫門田; Sadatomo Ishikawa; 禎友石川
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】携帯電話等のテンキー部分に用いられる小型電子機器のスイッチの接点構造について、小型軽量化と省資源化を極限的なものにし得るスイッチの接点構造を提供する。
【解決手段】第一の接点１と、第一の接点１とを囲むドーナツ状をした一以上の第二の接点２とを有し、第二の接点２には第一の接点１と反対側に延長する一以上の帯状接点部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを設けたことにより、第二の接点２の金属パターン部分の面積を従来に比べて少なくしている。帯状接点部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはドーナツ状接点２によって連結される。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話装置等のテンキー部分に用いられる小型電子機器のスイッチの接点構造に関し、特に小型軽量化と省資源化を極限的なものにしたものである。

従来からＯＡ機器、ＡＶ機器などのデータ入力装置や、ファクシミリや図９のような携帯電話装置を含む電話端末装置のテンキー部分には、ばね性を有する金属や導電プラスチックなどの導電体で形成されたほぼ皿状のダイヤフラムを用いたキーボードスイッチが採用されている。

図９の携帯電話装置を例として説明すると、筐体27の中に破線で示すプリント基板26があり、プリント基板26には同じく破線で示す、第一の接点である円形接点21と図示しない第二の接点である馬蹄形接点またはドーナツ接点を導通する破線で示したダイヤフラム25が載置されている。

筐体27にはキー20が押下可能に設けてあり、キー20を押下することによってダイヤフラム25の中心部を押して円形接点21と図示しない馬蹄形接点またはドーナツ接点を導通するようにしている。

キーボードスイッチの接点構造の詳細については、特開平５−７４２６７号公報に開示されているように、例えば図１０に示すようにプリント基板26の上に、第一の接点である円形接点21を配置し、円形接点21の周囲を第二の接点である馬蹄形接点22で囲み、ダイヤフラム25を馬蹄形接点22の上に載せ、片面粘着シート28でプリント基板26上に固定している。

そして、図１１の断面図に示すように、キー20で導電体のダイヤフラムの中央25ａを押して変形させ、第一の接点である円形接点21と第二の接点である馬蹄形接点22を導通させるようにしていた。

接点の形状については、特開平３−２３０４３１号公報のように、馬蹄形接点をドーナツ状接点としたものもあった。図１２は図９の携帯電話装置の筐体27に収納されているプリント基板26の円形接点21とドーナツ状接点22を模式的に示したものである。

しかし、これら従来の接点構造では、導電体のダイヤフラムの中央を押して変形させ中央の円形接点と馬蹄形接点を導通し、ダイヤフラムの復元力で接点の導通を切断させているため、ダイヤフラムの外形をある程度大きくしておく必要があった。仮に中央の円形接点を小さくしたとしても、馬蹄形接点の大きさはダイヤフラム外周部の大きさに対応させた大きさにしていた。

ところで昨今の携帯電話装置などの小型電子機器では、機器全体の重量が携帯性の重要指標として評価されるため、１グラム単位で軽量化を競うためにあらゆる部品について軽量化しなければならないという要求がある。

そのため金属材料を用いている接点部分についても極限的な小型軽量化方法が求められている。性能を向上あるいは維持したまま、いかに軽量化設計をするかが大きな課題になっている。また一方では、資源の有効活用やリサイクルが社会的に重要視されるようになり稀少金属である金などの金属についての節約設計が求められている。

本発明は、このような携帯電話装置等のテンキー部分に用いられる小型電子機器のスイッチの接点構造について、小型軽量化と省資源化を極限的なものに成し得るスイッチの接点構造を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明の請求項１に記載の発明は、引き出し配線を有する第一の接点と、前記第一の接点を囲む第二の接点とを有し、前記第二の接点には同心円状の２つのドーナツ状接点部と前記第一の接点と反対側に延長する一以上の帯状接点部とを設けたスイッチの接点構造を具備する携帯電話装置である。

また請求項２に記載の発明は、請求項１の帯状接点部を第一の接点の中心に対して放射状に延長する形に配置したものである。

また請求項３に記載の発明は、請求項１の帯状接点部を第一の接点の中心に対して扇型状に延長する形に配置したものである。

また請求項４に記載の発明は、引き出し配線を有する第一の接点と、前記第一の接点を囲む馬蹄形の第二の接点と、導電体からなる皿状のダイヤフラムとを有し、前記第二の接点には同心円状の２つのドーナツ状接点部と前記第一の接点と反対側に延長する一以上の帯状接点部とを設け、前記皿状のダイヤフラムの外周部を前記第二の接点に延長させて設けた帯状接点部の上に載置して導通させ、前記皿状のダイヤフラムの中央を押下してたわませ、前記皿状のダイヤフラムの中央を前記第一の接点に接触させ導通してスイッチを導通させるようにしたスイッチの接点構造を具備する携帯電話装置である。

また請求項５に記載の発明は、請求項４の帯状接点部を第一の接点の中心に対して放射状に延長する形に配置したものである。

また請求項６に記載の発明は、請求項４の帯状接点部を第一の接点の中心に対して扇型状に延長する形に配置したものである。

以上の説明から明らかように、本発明の請求項１に記載の発明は、第一の接点と第一の接点を囲む馬蹄形またはドーナツ状をした一以上の第二の接点には前記第一の接点と反対側に延長する一以上の帯状接点部を設けたスイッチの接点構造にしたことにより、第二の接点の金属パターン部分の面積を従来に比べて大幅に減少させて接点部の小型軽量化と省資源化を実現することができるという利点がある。

また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１の帯状接点部を第一の接点の中心に対して放射状に延長する形に配置しているので、帯状接点部を幅を狭い多数の帯にして第二の接点の金属パターン部分の面積を従来に比べて少なくしているにもかかわらず、従来とほぼ同じ領域に第二の接点の金属パターン部分を網羅できるという利点がある。

また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１の帯状接点部を第一の接点の中心に対して扇型状にしているので、第一の接点の中心から離れるにつれて第二の接点の金属パターン部分の面積を広くしているので、第二の接点の金属パターン部分の面積を従来に比べて少なくしているにもかかわらず、帯状接点部については従来と同じ第二の接点の金属パターン部分を設けることができるという利点がある。

また、本発明の請求項４に記載の発明は、第一の接点と、前記第一の接点を囲む一以上の第二の接点と、導電体からなる皿状のダイヤフラムとでスイッチ部分を構成し、前記第二の接点には前記第一の接点と反対側に延長する一以上の帯状接点部を設け、前記皿状のダイヤフラムの外周部を前記第二の接点に延長させて設けた帯状接点部の上に載置して導通させ、前記皿状のダイヤフラムの中央を押下してたわませ、前記皿状のダイヤフラムの中央を前記第一の接点に接触させ導通してスイッチを導通させるようにしているので、第二の接点がダイヤフラムの外周部の全ての部分に対応していなくてもスイッチとしての導通が得られるようにしているので、第二の接点の金属パターン部分の面積を従来に比べて少なくできる利点がある。

また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４の帯状接点部を第一の接点の中心に対して放射状に延長する形に配置しているので、帯状接点部を幅が狭い多数の帯にすることができる。そのため、第二の接点の金属パターン部分の面積を従来に比べて大幅に減少させて接点部の小型軽量化と省資源化を実現している利点がある。更にダイヤフラム５の外周部５ａの形状が生産のばらつきにより、多少うねっていたとしても、多数の帯のいずれかとダイヤフラムの外周が接触して導通が確保される利点がある。

また、本発明の請求項６に記載の発明は、請求項４の帯状接点部を第一の接点の中心に対して扇型状にしているので、第一の接点の中心から離れるにつれて第二の接点の金属パターン部分の面積を広くしているので、第二の接点の金属パターン部分の面積を従来に比べて少なくしているにもかかわらず、帯状接点部については従来と同じ第二の接点の金属パターン部分を設けることができるという利点がある。またダイヤフラム５の外周部５ａの形状が、生産のばらつきにより多少うねっていたとしても、多数の帯のいずれかとダイヤフラムの外周が接触して導通が確保されるという利点がある。

本発明の請求項１に記載の発明は、第一の接点を囲む馬蹄形またはドーナツ状をした一以上の第二の接点には前記第一の接点と反対側に延長する一以上の帯状接点部を設けたことにより、第二の接点の金属パターン部分の面積を従来に比べて少なくすることができるという作用を有する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１の帯状接点部を第一の接点の中心に対して放射状に延長する形に配置しているので、帯状接点部を幅が狭い多数の帯にすることができるという作用を有する。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１の帯状接点部を第一の接点の中心に対して扇型状にしているので、第一の接点の中心から離れるにつれて第二の接点の金属パターン部分の面積を広くすることができるという作用を有する。

また、請求項４に記載の発明は、第一の接点と、前記第一の接点を囲む一以上の第二の接点と、導電体からなる皿状のダイヤフラムとでスイッチ部分を構成し、前記第二の接点には前記第一の接点と反対側に延長する一以上の帯状接点部を設け、前記皿状のダイヤフラムの外周部を前記第二の接点に延長させて設けた帯状接点部の上に載置して導通させ、前記皿状のダイヤフラムの中央を押下してたわませ、前記皿状のダイヤフラムの中央を前記第一の接点に接触させ導通してスイッチを導通させるようにしているので、第二の接点がダイヤフラムの外周部の全ての部分に対応していなくてもスイッチとしての導通が得られるという作用を有する。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４の帯状接点部を第一の接点の中心に対して放射状に延長する形に配置しているので、帯状接点部を幅が狭い多数の帯にすることができるという作用を有する。

また、請求項６に記載の発明は、請求項４の帯状接点部を第一の接点の中心に対して扇型状にしているので、第一の接点の中心から離れるにつれて第二の接点の金属パターン部分の面積を広くするようにことができるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について、図１から図８を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態における接点の形状を示したもので、図１（ａ）には、第一の接点である円形接点１と、第二の接点であるドーナツ状接点２と、第二の接点であるドーナツ状接点部に延設した帯状接点部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとが示されている。帯状接点部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはドーナツ状接点２によって相互に連結している。

なお、図中の４は接点ではないが、あえて説明のために、ダイヤフラム５の外周部分が接触する位置が分かるように破線で図示している。

図１（ｂ）は、図１（ａ）の接点の形状をテンキーと特殊キーの計12ケに用いた携帯電話装置のプリント基板を例示したものである。そして図１（ｂ）には、プリント基板６および携帯電話装置の筐体７が想像線で示されている。

前記各接点１、２、３とダイヤフラム５との関係を、図２の断面図に示す。図２（ａ）で、プリント基板６は筐体７ａ、７ｂに挟持されている。プリント基板６には図１で説明した第一の接点である円形接点１が設けられ、円形接点１を取り巻く第二の接点で図示しないドーナツ状接点で結合された帯状接点部３ａ、３ｃが設けられている。

導電体であるダイヤフラム５の外周部分５ａは、円形接点１の両側にあるドーナツ状接点２に延設した帯状接点部３ａ、３ｃの上に載っており、電気的に導通している。

ダイヤフラム５は、片面粘着シート８でプリント基板６上に固定してある。筐体７ａには穴９があり、穴９にはキー10が上下動自在に設けてある。キー10の下面には凸部10ａが設けられ、ダイヤフラムの中央５ｂに当接している。

図２（ｂ）、図２（ｃ）のようにキー10を矢印Ａのように押圧するとキーの凸部10ａがダイヤフラムの中央部５ｂを押し下げ、ついにはダイヤフラムの中央部５ｂが円形接点１と接触し導通する。すなわちダイヤフラム５により円形接点１とドーナツ状接点２に延設した帯状接点部３が導通してスイッチがＯＮになる。

ダイヤフラム５は、図２の断面図に示すように一定の変形量を確保するためには、ダイヤフラムの外形をある程度大きくしておかなければならないのであるが、ドーナツ状接点部の内径を従来のようにダイヤフラム５の外周部分と対応させずに、ドーナツ状接点から円形接点１と反対側に延設した帯状接点部３ａ、３ｃにダイヤフラムを当接しているので、ドーナツ状接点の内径は円形接点１の外形より少し大きくしておくだけで済んでいる。

電気的に見れば、従来のドーナツ状接点も、帯状接点部があるドーナツ状の第二の接点も第一の接点を囲んでいることには変りがない。電気的に等価な図１２と図１（ｂ）を対比すると、ドーナツ状接点の平面的な占有面積が小さくなっただけ軽量化や省資源化の目的が達せられることが一目瞭然である。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、第二の接点２には第一の接点１の反対側に、前記第一の接点の中心に対して放射状に延長する帯状接点部３を設けている。帯状接点部３を幅が狭い多数の帯にすることができるので、ダイヤフラム５の外周部５ａの形状が生産のばらつきにより、多少うねっていたとしても、多数の帯のいずれかとダイヤフラムの外周が接触して導通を確保することができる。

(第３の実施の形態)
図４は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、第二の接点２には第一の接点１の反対側に、前記第一の接点の中心に対して扇型状に延長する帯状接点部３を設けている。扇型状にしているので、第一の接点の中心から離れるにつれて第二の接点の金属パターン部分の面積が広くなっている。そのため、ダイヤフラム５の外周部５ａの形状が生産のばらつきにより、多少うねっていたとしても、多数の帯のいずれかとダイヤフラムの外周が接触して導通を確保することができる。帯状接点部を放射状に延長する多数の帯にするか、扇型状にするかはダイヤフラムの生産の実状に合わせて予め定めておくことができる。

(第４の実施の形態)
図５は、本発明の第４の実施の形態を示すもので、第二の接点として二つのドーナツ状接点２ａと２ｂを同心円として設けている。プリント基板６の配線のリードの幅を細く、０．１ミリメートルから０．２ミリメートルというように細くしたとしても、ドーナツ状接点を複数にしたことにより、一つのドーナツ状接点が断線しても、スイツチとしての導通を確保することができる。

(第５の実施の形態)
図６は、本発明の第５の実施の形態を示すもので、第二の接点のドーナツ状接点２に対して帯状接点部が交差した形になっている。第二の接点のドーナツ状接点２の内側、つまり円形接点側にも帯状接点部が延びている形状であるが、図１２の従来例と比較してドーナツ状接点部の平面的な占有面積が小さくなっただけ軽量化や省資源化の目的が達せられることは一目瞭然である。

（第６の実施の形態）
図７は、本発明の第６の実施の形態を示すもので、図７には、第一の接点である円形接点１と、円形接点から引き出した引き出し配線11と、第二の接点である馬蹄形接点12と、馬蹄形接点部12に延設した帯状接点部13ａ、13ｂ、13ｃ、13ｄと、馬蹄形接点12から引き出した引き出し配線14とが示されている。

そして帯状接点部13ａ、13ｂ、13ｃ、13ｄは、第二の接点である馬蹄形接点12によって連結されている。なお、図中の４は接点ではないが、あえて説明のためにダイヤフラムの外周部分が接触する位置が分かるように破線で図示したものである。また、ダイヤフラムを図７の４の位置に載置したときに円形接点から引き出される引き出し配線11とダイヤフラムの下面部が接触しないように、実際にプリント基板上に接点を形成するときには、多層プリント基板を用いるようにする。実際図８において図７の接点構造を携帯電話装置のテンキー部に用いた多層のプリント基板を例示するように、円形接点１から引き出される引き出し配線11を下層に配置している。

なお、上記の発明の実施の形態の説明において、第一の接点の例としては円形接点のみを例示したが、ダイヤフラムの中央が押下したときに接触するものであればかならずしも円形に限定しなくとも、三角形、四角形、星型などの多角形であっても瓢箪型であってもよい。

以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

本発明によれば、接点部の小型軽量化と省資源化を実現することができる携帯電話装置が提供される。

（ａ）本発明の第１の実施の形態のスイッチの接点構造の平面図、（ｂ）本発明の第１の実施の形態のスイッチの接点構造を有する携帯電話装置のプリント基板を模式的に示した平面図（ａ）本発明の第１の実施の形態のスイッチの接点構造の押下前の様子を示す断面図、（ｂ）本発明の第１の実施の形態のスイッチの接点構造の押下動作中の様子を示す断面図、（ｃ）本発明の第１の実施の形態のスイッチの接点構造の押下動作完了の様子を示す断面図本発明の第２の実施の形態のスイッチの接点構造の平面図本発明の第３の実施の形態のスイッチの接点構造の平面図本発明の第４の実施の形態のスイッチの接点構造の平面図本発明の第５の実施の形態のスイッチの接点構造の平面図本発明の第６の実施の形態のスイッチの接点構造の平面図本発明の第６の実施の形態のスイッチの接点構造を有する携帯電話装置の多層プリント基板を模式的に示した平面図従来例の携帯電話装置の平面図従来例のスイッチの接点構造を示す分解斜視図従来例のスイッチの接点構造の断面図従来例の携帯電話装置のプリント基板を模式的に示した平面図

符号の説明

１第一の接点
２第二の接点
３帯状接点部
４ダイヤフラムを載置する位置を示す破線
５ダイヤフラム
６プリント基板
７筐体
８片面粘着シート
９穴
10 キー

Claims

引き出し配線を有する第一の接点と、前記第一の接点を囲む第二の接点とを有し、前記第二の接点には同心円状の２つのドーナツ状接点部と前記第一の接点と反対側に延長する一以上の帯状接点部とを設けたスイッチの接点構造を具備する携帯電話装置。
第二の接点には第一の接点の反対側に、前記第一の接点の中心に対して放射状に延長する帯状接点部を設けた請求項１記載の携帯電話装置。
第二の接点には第一の接点の反対側に、前記第一の接点の中心に対して扇型状に延長する帯状接点部を設けた請求項１記載の携帯電話装置。
引き出し配線を有する第一の接点と、前記第一の接点を囲む馬蹄形の第二の接点と、導電体からなる皿状のダイヤフラムとを有し、前記第二の接点には同心円状の２つのドーナツ状接点部と前記第一の接点と反対側に延長する一以上の帯状接点部とを設け、前記皿状のダイヤフラムの外周部を前記第二の接点に延長させて設けた帯状接点部の上に載置して導通させ、前記皿状のダイヤフラムの中央を押下してたわませ、前記皿状のダイヤフラムの中央を前記第一の接点に接触させ導通してスイッチを導通させるようにしたスイッチの接点構造を具備する携帯電話装置。
第二の接点には第一の接点の反対側に、前記第一の接点の中心に対して放射状に延長する帯状接点部を設けた請求項４記載の携帯電話装置。
第二の接点には第一の接点の反対側に、前記第一の接点の中心に対して扇型状に延長する帯状接点部を設けた請求項４記載の携帯電話装置。