JP2009117222A - Movable contact body, and switch using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種電子機器の操作パネルに使用される可動接点体、およびこれを用いたスイッチに関するものである。 The present invention relates to a movable contact body used for an operation panel of various electronic devices, and a switch using the same.
近年、各種電子機器においては、小型、薄型化が実現できると共に、操作時に軽快なクリック感触が得られるものが好まれることから、ベースシートの下面に略ドーム状の可動接点を配置して形成した可動接点体を、固定接点を備えた配線基板上面に配して、可動接点と固定接点とによりスイッチを構成する形態のものが多くなっている。 In recent years, various electronic devices have been realized by arranging a substantially dome-shaped movable contact on the lower surface of the base sheet because it is preferable to realize a small and thin size and to obtain a light click feeling during operation. In many cases, a movable contact body is arranged on the upper surface of a wiring board having a fixed contact, and a switch is configured by the movable contact and the fixed contact.
このような電子機器に用いられる従来の可動接点体とスイッチについて、図3〜図5を用いて説明する。図4は従来の可動接点体の断面図、図5は同実装状態のスイッチの断面図である。 A conventional movable contact body and switch used in such an electronic device will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional movable contact body, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the switch in the mounted state.
図4において、1は下面に粘着層2を備え所定形状に形成されたポリエチレンテレフタレート(以後、PETと記載する)樹脂フィルム製のベースシート、3は下面開口の略ドーム状に形成された弾性金属薄板からなる可動接点であり、複数の可動接点3が、その略ドーム状の上面をベースシート1の粘着層2で粘着され所定位置に保持されている。
In FIG. 4, 1 is a base sheet made of a polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) resin film having an
そして、4はベースシート1の上面に固着されたPET樹脂からなる円柱状の押圧突起で、各可動接点3の略ドーム状頂点部に対応する位置に接着剤5で固着されている。
その接着剤5としては、PET樹脂からなるベースシート1に同じくPET樹脂からなる押圧突起4を強固に固着するために、ウレタンアクリレートからなる紫外線硬化型の接着剤が用いられ、かつベースシート1と押圧突起4双方の固着面にエステル系樹脂からなる樹脂層1Aと4Aが設けられて可動接点体7が構成されている。
As the
このように構成された可動接点体7は、可動接点3の下面の保護とベースシート1下面の粘着層2に異物等が付着するのを防止するため、ベースシート1下面に粘着層2によって表面が離型処理された絶縁フィルム製のセパレータ6が貼り付けられて、図4に示したように、ベースシート1下面全体がセパレータ6で覆われ、可動接点3は、ベースシート1とセパレータ6の間に挟み込まれる形態とされて搬送や保管がなされる。
The
そして、可動接点体7は、その使用時にセパレータ6を剥離し、図5に示すように、各可動接点3に対応する位置に中央固定接点8Aと外側固定接点8Bを一対とした複数対の固定接点8が上面に配設された配線基板10にベースシート1下面の粘着層2で貼り付けられて用いられる。
When the
その使用状態では、可動接点3は、略ドーム状頂点部が中央固定接点8Aから間をあけて対峙するように、その外周下端が外側固定接点8B上に載置され、可動接点3と一対の固定接点8とで一つのスイッチを構成している。全体としては複数のスイッチを備えた操作パネル用スイッチとされる。なお、図5に破線で示した13は、ベースシート1上の押圧突起4の上方に対応する位置に配設された電子機器の操作ボタンである。
In the use state, the movable contact 3 is placed on the outer fixed
以上の構成において、指などにより操作ボタン13を押圧操作すると、操作ボタン13が下方に下がっていき、操作ボタン13に当接している円柱状の押圧突起4に押圧力が加わり、ベースシート1を介して可動接点3の略ドーム状頂点部にその押圧力が加わる。
In the above configuration, when the
そして、その力が、可動接点3が弾性反転する押圧力より大きくなると可動接点3の略ドーム状部分がクリック感触を伴って下方に膨らんだ方向に弾性反転し、略ドーム状頂点部の下面が対峙した中央固定接点8Aに接触して、可動接点3を介して一対の固定接点8間が電気的な導通状態となる。
When the force becomes larger than the pressing force at which the movable contact 3 is elastically reversed, the substantially dome-shaped portion of the movable contact 3 is elastically reversed in the direction in which it swells downward with a click feeling, and the lower surface of the substantially dome-shaped apex portion is The pair of
また、操作ボタン13へ加えていた押圧力を解除すると、下面の押圧突起4およびベースシート1を介して加わる可動接点3への押圧力が小さくなって、その力が、可動接点3の弾性反転している略ドーム状部分の反転復帰する力より小さくなると、可動接点3はクリック感触を伴って元の下面開口の略ドーム状に復帰し、中央固定接点8Aから離れて元の図5に示した一対の固定接点8間が電気的な断線状態に戻る。
Further, when the pressing force applied to the
さらに押圧突起4は、操作ボタン13が中心からずれた位置を押圧された場合でも常に可動接点3の略ドーム状頂点部が押圧されるように配されたものであって、これにより操作時における可動接点3の反転・復帰時に生じるクリック感触を安定させて良好な操作感触が得られるように構成されている。
Further, the
なお、上記可動接点体7のベースシート1と押圧突起4の材料としては、一般にPETが用いられる。このPETは破断強度200MPa〜260MPa、破断伸度80%〜140%と比較的硬い材料を用いている。
In general, PET is used as the material for the
図3はベースシートと押圧突起を形成する材料の違いにおける操作感触の特性図である。縦軸が操作ボタン13への押圧力、横軸がこの押圧力により生じる可動接点3の移動距離であり、この特性をクリック感触特性と称する。
FIG. 3 is a characteristic diagram of operation feeling in the difference between the material forming the base sheet and the pressing protrusion. The vertical axis represents the pressing force to the
このクリック感触を計量値で評価する方法として、押圧時の弾性反転する直前の最上位点の押圧力(P1)と、可動接点が弾性反転状態になり下部の基板に可動接点が当たるときの最下点の押圧力(P2)との差(D)を、クリック率(D×P1×100%)と称して一般的に表される。 As a method of evaluating this click feeling by a measured value, the pressing force (P1) at the highest point immediately before elastic reversal at the time of pressing and the maximum when the movable contact hits the lower substrate when the movable contact is in a state of elastic reversal. The difference (D) from the lower point pressing force (P2) is generally expressed as a click rate (D × P1 × 100%).
同図において、破線で示す特性Xが、ベースシートと押圧突起を形成する材料が何れもPETの従来例のクリック感触特性である。この特性Xは、ベースシート1と押圧突起4に用いるPETが比較的硬い材料であるため元の状態を維持する力が強く、この力が可動接点3を弾性反転状態からさらに押し込む場合の押圧力に対しXbが大きくなるためクリック率は小さくなる。その結果、可動接点3のクリック感触が低下する。
In the figure, a characteristic X indicated by a broken line is a click feeling characteristic of a conventional example in which the material forming the base sheet and the pressing protrusion is PET. This characteristic X has a strong force to maintain the original state because the PET used for the
このクリック感触の低下を防ぐため、ベースシート1には25μm〜75μm前後の比較的薄いものを用いている。これ以上薄くすると配線基板7への貼付時等に破損の原因ともなるため薄くすることが困難で、クリック感触の改善には限界のあるものであった。
In order to prevent the click feeling from being lowered, a relatively
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、特許文献2が知られている。
しかしながら上記従来の可動接点体7およびこれを用いたスイッチにおいては、操作時、比較的硬いPET樹脂フィルム製のベースシート1と押圧突起4を介しての押圧操作となり、可動接点3の上面のベースシート1と押圧突起4を変形させる力も必要なため、その分、可動接点3を直接操作した場合より軽快なクリック感触(以後、クリック感とも記載する)が低下するという課題があった。
However, in the above-described conventional
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、軽快なクリック感が得られ、良好な感触での操作が可能な可動接点体、及びこれを用いたスイッチを提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and an object thereof is to provide a movable contact body that can provide a light click feeling and can be operated with a good feel, and a switch using the same. And
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。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、ベースシートを熱可塑性ポリウレタン(以後、TPUと記載する)樹脂で形成するとともに、押圧突起をベースシートの硬度以下の材料で形成することによって、従来のPETに比べ柔軟性があり、これらの変形力を小さいものにできるため、可動接点への押圧操作時にクリック感触の低下が抑えられ、歯切れの良い軽快なクリック感触が得られる可動接点体を得ることができるという作用を有する。 According to the first aspect of the present invention, the base sheet is formed of a thermoplastic polyurethane (hereinafter referred to as TPU) resin, and the pressing protrusion is formed of a material having a hardness lower than that of the base sheet. Since there is flexibility compared to PET and these deformation forces can be made small, it is possible to obtain a movable contact body that can suppress a decrease in the click feeling during pressing operation to the movable contact and can obtain a crisp and light click feeling. Has the effect of being able to
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、ベースシートを光透過性とし、かつベースシートと可動接点との間にEL素子をさらに設けたものであり、ベースシートを光透過性とすることによって、EL素子の発光により操作ボタン13を照光できるとともに、ベースシートの下面にEL素子が形成されている場合でも、ベースシートをTPU、押圧突起をベースシートの硬度以下の材料で形成することによって、軽快なクリック感が得られ良好な感触での操作が可能な可動接点体を得ることができるという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the base sheet is made light transmissive, and an EL element is further provided between the base sheet and the movable contact, and the base sheet is made light transmissive. In this case, the
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の可動接点体を用い、その可動接点が基板の固定接点に対向するようにベースシートを基板に貼付してスイッチを構成したものであり、軽快なクリック感が得られ、良好な感触での操作が可能なスイッチを実現することができるという作用を有する。
The invention according to claim 3 is a switch comprising a movable contact body according to
以上のように本発明によれば、軽快なクリック感が得られ、良好な感触での操作が可能な可動接点体、及びこれを用いたスイッチを実現することができるという有利な効果が得られる。 As described above, according to the present invention, a light click feeling can be obtained, and an advantageous effect that a movable contact body that can be operated with a good feel and a switch using the movable contact body can be realized. .
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図3を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、背景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、詳細な説明を簡略化する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the structure same as the structure demonstrated in the term of background art, and detailed description is simplified.
(実施の形態)
図1は本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図、図2は同実装状態のスイッチの断面図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a sectional view of a movable contact body according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a switch in the same mounting state.
同図において、21はTPU樹脂フィルムからなるベースシートで、ベースシート21は、下面全面に粘着層2を備えており、その粘着層2によりステンレス等の弾性金属薄板製の可動接点3が所定位置に粘着保持されている。
In the figure,
この可動接点3は、下面開口の略ドーム状に形成されており、所定の押圧力によりクリック感触を伴って弾性反転し、押圧力の解除によりクリック感触を伴って元の下面開口の略ドーム状に弾性復帰する自己復帰型のものである。 The movable contact 3 is formed in a substantially dome shape with an opening on the lower surface, and is elastically reversed with a click feeling by a predetermined pressing force, and is substantially a dome shape with the click feeling by releasing the pressing force. It is a self-reset type that elastically recovers.
そして、ベースシート21の粘着層2で粘着保持された可動接点3の略ドーム状頂点部に対応したベースシート21上面位置には、ベースシート21より硬度の軟らかいTPU樹脂やシリコーン樹脂製の、例えば円柱状に打ち抜き加工されて形成された押圧突起24が固着されている。
Then, at the upper surface position of the
なお、本実施の可動接点体17において、TPU樹脂フィルム製のベースシート21は、厚さが5μm〜100μm、より好ましくは50μm前後の例えばJIS規格で硬度96のシーダム株式会社製のDUS605を用いている。また、押圧突起24は、厚さ100μm〜250μm前後でベースシート21の硬度以下の材料である、硬度90前後のTPU樹脂や硬度85前後のシリコーン樹脂を用いている。
In the
このように、本発明のベースシート21と押圧突起24は、破断強度2MPa〜10MPa、破断伸度300%〜1000%と、従来のPET等に比べ柔軟性のあるTPU樹脂などから形成されている。
As described above, the
そして、ベースシート21上面に押圧突起24がウレタンアクリレートからなる紫外線硬化型の接着剤5により固着されて可動接点体17が構成されている。
Then, the pressing
このように構成された可動接点体17は、従来と同様に可動接点3を挟み込むようにして、剥離処理がなされた絶縁フィルムからなるセパレータ6がベースシート21下面の粘着層2により貼り合わせられてベースシート21下面全面が覆われており、これにより搬送や保管時における可動接点3表面の酸化、異物の付着や混入防止などがなされている。
In the
そして、可動接点体17は、その使用時には、従来同様に下面のセパレータ6を剥離し、図2に示すように、上面に中央固定接点8Aと外側固定接点8Bを一対とする固定接点8が可動接点3の位置に対応して複数対配設された配線基板10上に、ベースシート21下面の粘着層2により貼り付けられて使用状態とされる。
When the
その状態で、各可動接点3は、外周下端が、対応する外側固定接点8B上に載せられて電気的に導通状態となり、略ドーム状頂点部が、対応する中央固定接点8Aと対峙して、前記一対の固定接点8と一つの可動接点3の組み合わせにより一つのスイッチとして構成され、複数の可動接点3を粘着保持した当該可動接点体17が配線基板10上に貼り付けられた使用状態においては、複数のスイッチを備えた操作パネル用スイッチに構成される。
In this state, each movable contact 3 has an outer peripheral lower end placed on the corresponding outer fixed
そして、この操作パネル用スイッチのベースシート21上面の押圧突起24に下面を当接させて、押圧突起24それぞれに対応した上方に破線で示す操作ボタン13が配されて電子機器に組み込まれる。
Then, the lower surface is brought into contact with the
このように組み込まれた可動接点体17の動作は、まず、操作ボタン13に押圧力を加えると、押圧突起24およびベースシート21を介して可動接点3の略ドーム状頂点部に押圧力が加わり、所定の押圧力を越えると、可動接点3の略ドーム状部分がクリック感触を伴って下方に膨らんだ状態に弾性反転し、略ドーム状頂点部の下面が下方の中央固定接点8Aと接触して導通状態となる。
In the operation of the
そして、この押圧力を解除すると、可動接点3の略ドーム状部分がクリック感触を伴って弾性復帰して、中央固定接点8Aと外側固定接点8Bとの間が電気的な断線状態の図2に示した元の状態に戻るものである。
When the pressing force is released, the substantially dome-shaped portion of the movable contact 3 is elastically restored with a click feeling, and the state between the central fixed
次に、図3を用いてベースシートと押圧突起を形成する材料の違いにおけるクリック感触特性について説明する。上述したように破線で示す特性Xが、ベースシートと押圧突起を形成する材料が何れもPETの従来例であり、実線で示す特性Yが本発明の一実施例のベースシートと押圧突起を形成する材料が何れもTPUのクリック感触特性である。 Next, the click feeling characteristic in the difference in the material which forms a base sheet and a press protrusion using FIG. 3 is demonstrated. As described above, the characteristic X indicated by the broken line indicates that the material forming the base sheet and the pressing protrusion is a conventional example of PET, and the characteristic Y indicated by the solid line forms the pressing protrusion with the base sheet according to one embodiment of the present invention. All the materials to be used are the click feeling characteristics of TPU.
従来例の特性Xは、ベースシート1と押圧突起4に用いるPETが比較的硬い材料であるため押圧力は最下点Xbが大きく、このため可動接点3のクリック感触が低下する。
Regarding the characteristic X of the conventional example, since the PET used for the
一方、特性Yは、ベースシート21と押圧突起24に用いるTPUが比較的軟らかい材料であるため、操作ボタン13を押圧し可動接点3が弾性反転状態になりさらに押し込まれる場合の押圧力は最下点Ybが小さくなり、このため可動接点3のクリック率は大きくなる。その結果、良好なクリック感触が得られる。このことはあたかも、可動接点3が単体のときのクリック感触に近い特性にできることを示す。
On the other hand, since the TPU used for the
さらに、押圧突起4の硬度や厚みを変えるなどにより、最上位点Yaや最下点Ybを移動させることができ、所望のクリック感触を得ることが可能である。
Further, the highest point Ya and the lowest point Yb can be moved by changing the hardness and thickness of the
各特性から明らかなように、従来例のクリック率を1とした場合、本実施例のクリック率は従来に比較して約1.2倍と高くでき、従来例に比べて良好な操作感触が得られることが分かる。 As is clear from each characteristic, when the click rate of the conventional example is set to 1, the click rate of the present embodiment can be as high as about 1.2 times compared to the conventional example, and the operation feeling is better than that of the conventional example. You can see that
このように本実施の形態によれば、ベースシート21と押圧突起24を、柔軟性のあるTPU樹脂で形成することによって、軽快なクリック感が得られ、良好な感触での操作が可能な可動接点体及びこれを用いたスイッチを得ることができるものである。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、本実施の形態において、可動接点体17は、ベースシート21を光透過性とするとともに、ベースシート21の下面に印刷により光透過電極層、発光体層、誘電体層、背面電極層およびこれらを覆う絶縁層が積層されたEL素子を備えて形成することも可能である。この場合、EL素子の発光が操作ボタンを下方から照光するため、例えば周囲が暗い場合でも操作部の識別や操作を容易に行うことが可能にできる。
In the present embodiment, the
本発明による可動接点体及びこれを用いたスイッチは、軽快で良好なクリック感触での操作が可能なものが得られ、各種電子機器の操作用として有用である。 The movable contact body and the switch using the same according to the present invention are light and can be operated with a good click feeling, and are useful for operating various electronic devices.
2 粘着層
3 可動接点
5 接着剤
6 セパレータ
21 ベースシート
24 押圧突起
2 Adhesive layer 3
Claims (3)
前記ベースシートを熱可塑性ポリウレタン樹脂製で形成するとともに、前記押圧突起を前記ベースシートの硬度以下の材料で形成した可動接点体。 A base sheet made of an insulating film having an adhesive layer on the lower surface, a movable contact having a substantially dome-shaped upper surface adhered to the adhesive layer of the base sheet, and the dome-shaped apex corresponding to the movable contact A pressing protrusion fixed to the upper surface position of the base sheet,
A movable contact body in which the base sheet is formed of a thermoplastic polyurethane resin, and the pressing protrusion is formed of a material having a hardness equal to or lower than the hardness of the base sheet.
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JP2011243476A (en) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Panasonic Corp | Push switch |
WO2019180929A1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 三菱電機株式会社 | Elevator operation switch |
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2007
- 2007-11-08 JP JP2007290313A patent/JP2009117222A/en active Pending
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