JP2009146861A - ２段スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数の削減を図り、簡単な構成で、安価に製造することができ、しかも、１段目スイッチはスムースタッチで入力操作でき、２段目スイッチはクリック感を体感して、確実な入力操作をすることのできる２段スイッチを提供すること。
【解決手段】操作部２４の裏面周辺部には、非操作時においてはスイッチ回路基板１に直交する方向へ延出して前記押圧部２３とドーム部材１３との間に間隙を形成し、第２のスイッチ操作により撓む、脚状周壁２５が形成されているとともに、前記脚状周壁２５の先端辺には、非操作時においては前記スイッチ回路基板１と僅かな間隙を形成して平行に配設され、第１のスイッチ操作により撓む、フランジ部２６が連接形成されており、前記フランジ部２６には、前記スイッチ回路基板１に形成された基板側第１接点１１に対向させてキートップ側第１接点２２が形成されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電子機器に用いて好適な２段スイッチに関し、特に、１段目スイッチのスイッチ操作においてはクリック感のないスムースタッチの入力操作ができ、２段目スイッチのスイッチ操作においてはクリック感を体感し、スイッチ操作が確実になされたことを認識できる入力操作が可能とされた２段スイッチに関する。

従来より、カメラや携帯電話機等の電子機器に適用されるスイッチとして、スイッチの操作部を浅く押し込むと第１の接点部がスイッチオンし、深く押し込むと第２の接点部がスイッチオンするというように、前記操作部の作動ストロークが異なる２段の押圧操作が可能なスイッチ（以下、２段スイッチという）が利用されている（例えば、特許文献１参照）。

前述した２段スイッチのケースにはスイッチの操作部として作用するボタンを配置するための円形の開口部が形成されている。前記ボタンはドーム状の部材であって、その裏面には中央部から垂下する柱状の突起が一体形成されている。この突起は、２つの導電部が互いの頭部を向かい合わせた状態で配置された導電パターンが印刷されたＦＰ回路板表面から上方に所定距離だけ間隔をおいた位置まで延びている。また、突起の先端部と対向するＦＰ回路板上の位置には導電材料からなる弾性基板が配置されている。

一方、突起を取り囲むようにして可動接片部材が操作部として作用するボタンの裏面に固定されている。可動接片部材は接着剤を使用して固定されており、操作部として作用するボタン裏面には接着剤を流し込むための接着溝が形成されている。可動接片部材は、固定部、可動接片、接続部、およびシール部を一体成形してなるゴム製の部材であり、固定部は、操作部として作用するボタン裏面に、そこから垂下する突起を取り囲むようにして固定されている。可動接片は筒状をなしており、固定部周縁から垂下して、突起をその内側に包囲するようにＦＰ回路板表面の上方に所定距離だけ間隔をおいた位置にまで延びている。可動接片の下端面は、環状であって少なくともこの部分は導電性とされる。接続部は、スカート状の形状をなしており、可動接片の外周面全体に沿って延びるとともに外径側斜め下方に延びている。シール部は、スカート状の接続部の外周縁の全周にわたって形成された環状の部材であって、ケース内面から垂下する筒状周壁の環状下端面とＦＰ回路板表面との間に配置されて液密シールを構成している。

以上のように構成された操作部として作用するボタンにおいては、可動接片部材の可動接片が１段目スイッチを構成するとともに、操作部として作用するボタン裏面から垂下する突起が２段目スイッチを構成し、全体として２段スイッチ機構として機能する。

すなわち、ボタンを押圧すると、可動接片部材のスカート状接続部が弾性変形して可動接片が下方に移動する。そして、可動接片の下端面がＦＰ回路板の表面と当接した状態となる。

可動接片部材は全体が導電ゴムから作られているので、可動接片の下端面がＦＰ回路板上に当接すると、２つの導電部が連結されて通電状態となる。この通電状態を検出することにより、第１のスイッチ操作のスイッチオンを判断する。

その状態からさらにボタンを押し込むと、可動接片およびスカート状接続部が弾性変形し、ボタン裏面から垂下する突起の先端部がＦＰ回路板上に配置された基板を押圧して湾曲(弾性変形)させると、基板裏面とＦＰ回路板表面とが当接する。ＦＰ回路板裏面には第２のスイッチ操作においてスイッチオンするための所定の導電パターンが印刷されていて、その一部がＦＰ回路板上表面の板材下方の位置にまで延在しているとともにこの位置において途切れている。前記弾性基板は導電材料で作られているので、弾性基板が湾曲してその裏面とＦＰ回路板表面とが当接すると、この導電パターンが連結されて通電状態となる。この通電状態を検出することにより、第１のスイッチ操作のスイッチオンを判断する。なお通電所帯が形成される際、すなわち、回路が閉成する際に、基板が弾性変形して“カチッ"という程良いクリック感が与えられる。

特開平９−１８５１０１号公報

しかしながら、前述のように、従来の２段スイッチは構成部品の点数が多く、その構成が複雑であるため、製造にかかるコストが高くなるといった問題点があった。

本発明は、このような問題点に鑑み、部品点数の削減を図り、簡単な構成で、安価に製造することができ、しかも、１段目スイッチはスムースタッチで入力操作でき、２段目スイッチはクリック感を体感して、確実な入力操作をすることのできる２段スイッチを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、本発明の２段スイッチは、第１のスイッチ操作により操作される１段目スイッチを構成する少なくとも１つの基板側第１接点、および、第２のスイッチ操作により操作される２段目スイッチを構成し、ドーム部材の押圧操作により前記ドーム部材の下方に配設された回路パターンの可動接点と固定接点とを接触可能とされたスイッチが、それぞれ形成されたスイッチ回路基板と、前記１段目スイッチを構成し、前記基板側第１接点に当接可能に形成された少なくとも１つのキートップ側第１接点、および、前記２段目スイッチを構成し、前記ドーム部材を押圧可能に形成された押圧部が形成され、前記スイッチ回路基板の上方に配置されたキートップ部材とを備えた２段スイッチにおいて、前記キートップ部材は、スイッチケース本体から上部を突出させて配設された肉厚な柱状の操作部を有し、前記操作部の裏面中央には、前記ドーム部材に対向させて前記押圧部が突出形成されており、前記操作部の裏面周辺部には、非操作時においては前記スイッチ回路基板に直交する方向へ延出して前記押圧部とドーム部材との間に間隙を形成し、第２のスイッチ操作により撓む脚状周壁が形成されているとともに、前記脚状周壁の先端辺には、非操作時においては前記スイッチ回路基板と僅かな間隙を形成して平行に配設され、第１のスイッチ操作により撓むフランジ部が連接形成されており、前記フランジ部には、前記基板側第１接点に対向させて前記キートップ側第１接点が形成されていることを特徴とする。

このような構造を有する２段スイッチは、前記操作部の第１の押圧操作により、肉薄に形成されたフランジ部を撓ませ、前記フランジ部に形成されたキートップ側第１接点を前記基板側第１接点に接触させ、第１のスイッチ操作を行い、更なる第２の押圧操作により、肉薄に形成された前記脚状周壁を撓ませ、前記押圧部で前記ドーム部材の頂部を押圧反転させて、前記可動接点と固定接点とを接触させ、第２のスイッチ操作を行なう。

このとき、操作感としては、肉薄に形成された前記フランジ部が撓むことによってはクリック感は発生しないため、第１のスイッチ操作は、柔らかなタッチ（フェザータッチ）で行なうことができる。これに対し、第２のスイッチ操作については、脚状周壁が撓むことによってはクリック感は発生しないが、その後、押圧部がドーム部材を押圧し、ドーム部材の頂部を反転させる際に、クリック感が発生し、スイッチ操作が確実になされたことを体感させることができる。

また、本発明の２段スイッチは、少なくとも前記脚状周壁とフランジ部とがゴム素材により肉薄に一体形成されてなることを特徴とする。

前述のように、前記脚状周壁とフランジ部は連接されており、前記脚状周壁は第２のスイッチ操作において、フランジ部は第１のスイッチ操作において、それぞれ適切に撓む必要がある。よって、これらをゴム素材によって肉薄に形成することにより、適切な剛性と可撓性とを付与することが可能となり、しかも、一体に形成することにより、その連接部分を補強して破断等の発生を防止することが可能となる。

さらに、本発明の２段スイッチは、前記キートップ側第１接点が、前記フランジ部における前記脚状周壁側端部に形成されていることを特徴とする。

前記キートップ部材が押圧され、操作部および脚状周壁がスイッチ回路基板側へ移動すると、非操作時にはスイッチ回路基板と平行に位置していたフランジ部も、前記操作部および脚状周壁の移動に伴って撓み、脚状周壁側からスイッチ回路基板側へ移動することとなる。よって、キートップ側第１接点を、フランジ部において最初にスイッチ回路基板側への移動を開始する部分に形成することにより、最も軽いタッチで、第１のスイッチ操作を迅速に行なうことが可能となる。

このように、本発明の２段スイッチは、キートップ部材が極めて簡単な構造とされており、部品点数を大幅に削減することができるので、安価に製造することが可能となり、１段目スイッチはスムースタッチで入力操作でき、２段目スイッチはクリック感を体感して、確実な入力操作をすることができる。

以下、本発明の２段スイッチについて図１乃至図６を用いて説明する。なお、本実施形態の２段スイッチは、例えばＤＶＤ録画装置等のリモコン装置の操作ボタンとして機能するスイッチボタンであり、前記リモコン装置の表面に、本実施形態の構成の２段スイッチが、横に３個、縦に４列の計１２個、配列形成されているものとする。

図１は、本発明の２段スイッチの第１実施形態のスイッチ回路基板の表面の斜視図である。図２は本発明の２段スイッチの第１実施形態のキートップ部材の表面の斜視図であり、図３はその裏面の斜視図である。そして、図４は、本実施形態の２段スイッチの非操作時の要部断面図（図１乃至図３中の断面線部分。以下、同じ。）、図５は、本実施形態の２段スイッチの第１のスイッチ操作時の要部断面図、図６は、本実施形態の２段スイッチの第２のスイッチ操作時の要部断面図である。

本実施形態の２段スイッチは、スイッチケースＣに収納配置されるスイッチ回路基板１と、ゴム製シート部材であるキートップ部材２とを備えている。

前記スイッチ回路基板１は、図示しない制御部や電源等と接続される各種回路が引き出し形成された回路基板であり、その表面に、第１のスイッチ操作により操作される１段目スイッチを構成する基板側第１接点１１、および、第２のスイッチ操作により操作される２段目スイッチを構成し、ドーム部材としてのメタルドーム１３の押圧操作により前記メタルドーム１３の下方に配設された可動接点１４と固定接点１５とを接触可能とされたメタルコンタクトスイッチ１２が形成された、従来より公知の構成とされている。

本実施形態において、前記スイッチ回路基板１は、図１に示すように、メタルドーム１３内に配設された可動接点１４と、それに対応させて基板側に配置された固定接点１５とを備えたメタルコンタクトスイッチ１２が、前述のように、横３個×縦４列の１２個、配列形成されている。このメタルコンタクトスイッチ１２は、本実施形態の２段スイッチにおいては、第２のスイッチ操作でＯＮ操作される２段目スイッチとして作用するものである。そして、各メタルコンタクトスイッチ１２の周囲にはそれぞれ、第１のスイッチ操作でＯＮ操作される１段目スイッチとして作用する、基板側第１接点１１が導電性を有するカーボン素材により形成されている。本実施形態において、前記基板側第１接点１１は、前記メタルコンタクトスイッチ１２の外周部に、前記メタルドーム１３の中心と同心の円周上に９０°間隔で４箇所に露出形成されており、各基板側第１接点１１は、該スイッチ回路基板１に形成された図示しない回路の入力側接点１１ａと出力側接点１１ｂとを一対として隣接させて形成されている。

そして、前記キートップ部材２は、前記１段目スイッチを構成し、前記基板側第１接点１１に当接し、前記入力側接点１１ａと出力側接点１１ｂとを導通可能に形成された４つのキートップ側第１接点２２、および、前記２段目スイッチを構成し、前記メタルドーム１３を押圧可能に形成された押圧部２３が形成されている。本実施形態において、前記キートップ部材２は、キートップ部材２の裏面側に各単体の２段スイッチを区画するようにして突出形成された矩形枠状のキートップ支持部２１により、後述するように、非操作時において、前記押圧部２３とメタルドーム１３との間、そして、キートップ側第１接点２２と基板側第１接点１１との間に所定の間隙を形成するようにして、前記スイッチ回路基板１の上方に配置されている。

すなわち、本実施形態において、前記キートップ部材２は１枚のゴム製シート部材として一体に形成された部材であり、図２に示すように、スイッチケースＣから上部を突出させて配設される肉厚な柱状の操作部２４が、横３個×縦４列の１２個、前記メタルコンタクトスイッチ１２と対応するさせるようにして配列形成されており、前記各操作部２４の裏面中央には、前記押圧部２３が突出形成されている。

前記操作部２４の裏面周辺部には、非操作時においては前記スイッチ回路基板１に直交する方向へ延出して前記押圧部２３とメタルドーム１３との間に間隙を形成し、第２のスイッチ操作により撓む、肉薄な脚状周壁２５が形成されているとともに、前記脚状周壁２５の先端辺には、非操作時においては前記スイッチ回路基板１と間隙を形成して平行に配設され、第１のスイッチ操作により撓む、肉薄な鍔状のフランジ部が連接形成されている。このように、脚状周壁２５とフランジ部２６とを、ゴム素材によって肉薄に形成することにより、適切な剛性と可撓性とを付与することが可能となり、しかも、一体に形成することにより、その連接部分を補強して破断等の発生を防止することが可能となる。そして、前記フランジ部２６における前記脚状周壁２５側端部には、前記基板側第１接点１１に対向させて、キートップ側第１接点２２が、前記基板側第１接点１１と同じカーボン素材により形成されている。

なお、前記押圧部２３の突出量、前記脚状周壁２５の高さ寸法、および前記キートップ支持部２１の高さ寸法は、図４乃至図６に示すように、第１のスイッチ操作により、前記キートップ側第１接点２２が基板側第１接点１１に当接するとともに前記押圧部２３が前記メタルドーム１３の頂部に当接し、第２のスイッチ操作により前記押圧部２３が前記メタルドーム１３を反転させ、その可動接点１４と固定接点１５とを当接可能に調整される。

このような構造を有する本実施形態の２段スイッチは、図５に示す、スイッチケースＣの表面に突出する前記操作部２４を押圧する第１のスイッチ操作により、肉薄に形成されたフランジ部２６を撓ませ、前記フランジ部２６に形成されたキートップ側第１接点２２を、前記基板側第１接点１１を構成する入力側接点１１ａおよび出力側接点１１ｂに接触させることにより、この入力側接点１１ａおよび出力側接点１１ｂを導通させ、１段目スイッチをスイッチＯＮ状態とする。

この第１のスイッチ操作の操作感としては、肉薄に形成された前記フランジ部２６が撓むことによってはクリック感は発生しないため、柔らかなタッチ（フェザータッチ）で行なうことができる。すなわち、前記キートップ部材２が押圧され、操作部２４および脚状周壁２５がスイッチ回路基板１側へ移動すると、非操作時にはスイッチ回路基板１と平行に位置していたフランジ部２６も、前記操作部２４および脚状周壁２５の移動に伴って撓み、脚状周壁２５側からスイッチ回路基板１側へ移動することとなる。よって、キートップ側第１接点２２を、フランジ部２６において最初にスイッチ回路基板１側への移動を開始する部分に形成することにより、最も軽いタッチで、第１のスイッチ操作を迅速に行なうことが可能となる。

そして、図６に示す、前記操作部２４を更に押圧する第２のスイッチ操作により、肉薄に形成された前記脚状周壁２５を撓ませ、前記押圧部２３で前記メタルドーム１３の頂部を押圧反転させて、前記可動接点１４と固定接点１５とを接触させ、２段目スイッチをＯＮ状態とする。

このとき、脚状周壁２５が撓むことによってはクリック感は発生しないが、その後、押圧部２３がドーム部材を押圧し、ドーム部材の頂部を反転させる際に、クリック感が発生し、スイッチ操作が確実になされたことを体感させることができる。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、前述の実施形態においては、１枚のゴム製シート部材に複数の２段スイッチのキートップが配列形成されている場合を以て説明したが、キートップの形成数はこの実施形態にかぎるものではなく、単数であってもよい。

また、キートップ側第１接点２２および基板側第１接点１１の配設数やその形状についても、本実施形態の配設数や形状に限るものではなく、例えば、前記メタルドーム１３を中心に位置させるようにして円状の基板側第１接点１１を形成するとともに、キートップ側第１接点２２も、基板側第１接点１１に対向させるようにして、前記押圧部２３を中心に位置させるようにして円状に形成してもよい。

本発明の実施形態の２段スイッチにおけるスイッチ回路基板の表面の斜視図 本発明の実施形態の２段スイッチにおけるキートップ部材の表面の斜視図 本発明の実施形態の２段スイッチにおけるキートップ部材の裏面の斜視図 本発明の実施形態の２段スイッチの非操作時の要部断面図 本発明の実施形態の２段スイッチの第１のスイッチ操作時の要部断面図 本発明の実施形態の２段スイッチの第２のスイッチ操作時の要部断面図

符号の説明

１ スイッチ回路基板
１１ 回路基板側第１接点
１１ａ 入力側接点
１１ｂ 出力側接点
１２ タクトスイッチ
１３ メタルドーム
１４ 可動接点
１５ 固定接点
２ キートップ部材
２１ キートップ支持部
２２ キートップ側第１接点
２３ 押圧部
２４ 操作部
２５ 脚状周壁
２６ フランジ部
Ｃ スイッチケース

Claims (3)

1. 第１のスイッチ操作により操作される１段目スイッチを構成する少なくとも１つの基板側第１接点、および、第２のスイッチ操作により操作される２段目スイッチを構成し、ドーム部材の押圧操作により前記ドーム部材の下方に配設された回路パターンの可動接点と固定接点とを接触可能とされたスイッチが、それぞれ形成されたスイッチ回路基板と、
   前記１段目スイッチを構成し、前記基板側第１接点に当接可能に形成された少なくとも１つのキートップ側第１接点、および、前記２段目スイッチを構成し、前記ドーム部材を押圧可能に形成された押圧部が形成され、前記スイッチ回路基板の上方に配置されたキートップ部材と
   を備えた２段スイッチであって、
   前記キートップ部材は、スイッチケース本体から上部を突出させて配設された柱状の操作部を有し、
   前記操作部の裏面中央には、前記ドーム部材に対向させて前記押圧部が突出形成されており、
   前記操作部の裏面周辺部には、非操作時においては前記スイッチ回路基板に直交する方向へ延出して前記押圧部とドーム部材との間に間隙を形成し、第２のスイッチ操作により撓む脚状周壁が形成されているとともに、
   前記脚状周壁の先端辺には、非操作時においては前記スイッチ回路基板と僅かな間隙を形成して平行に配設され、第１のスイッチ操作により撓むフランジ部が連接形成されており、
   前記フランジ部には、前記基板側第１接点に対向させて前記キートップ側第１接点が形成されていることを特徴とする２段スイッチ。
2. 少なくとも前記脚状周壁とフランジ部とがゴム素材により肉薄に一体形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の２段スイッチ。
3. 前記キートップ側第１接点は、前記フランジ部における前記脚状周壁側端部に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の２段スイッチ。

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