JP2011100549A - プッシュスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 組み込みズレが生じても良好なクリック感により、安定した操作感が得られるプッシュスイッチを提供すること。
【解決手段】 上面に収納凹部２ａを有する基板２と、収納凹部２ａ内の中央に設けられた中央接点３及び該中央接点３を挟んで収納凹部２ａの内周縁側に設けられた一対の周辺接点４と、一対の周辺接点４上に架設され押圧によって弾性反転して下方の中央接点３に接触する上方凸形のドーム状金属薄板である可動接点バネ５と、収納凹部２ａの開口部を閉塞して基板２上に接着された可撓性の支持シート６と、該支持シート６の上面かつ可動接点バネ５の頭頂部の直上に形成された上部突起部７と、支持シート６の下面かつ可動接点バネ５の頭頂部の直上に形成された下部突起部８と、を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば携帯電話機の操作ボタン等に好適なプッシュスイッチに関する。

携帯電話機等の電子機器では、小型化及び薄型化に伴って操作ボタンもサイズが小さくされてきた。従来、このような電子機器では、ドーム状のスイッチであるプッシュスイッチが多く採用されている。

例えば、特許文献１では、スイッチケースの凹部底面に形成された中央固定接点と、これを挟んで配設された周辺固定接点と、押圧により弾性反転するドーム状の弾性金属薄板からなる円環の第１可動接点と、該第１可動接点の環状部上に載せられ第１可動接点が弾性反転する押圧力より大きな押圧力で弾性反転するドーム状の弾性金属薄板からなる円形状の第２可動接点と、該第２可動接点を下面に保持してスイッチケース上面に取り付けられた保護シートと、からなるプッシュスイッチが提案されている。

特開２００８−４１６０３号公報

しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
近年、スイッチサイズのさらなる小型化及び薄型化が要望されているが、従来の構造をそのまま小型化した場合、正確なスイッチ操作が困難になっていた。特に、スイッチの組み込みズレが生じると、安定した操作感が得られないという問題があった。すなわち、図７の（ａ）に示すように、プッシュスイッチ１００が押し子１０１に対して同軸に正確に組み込まれている場合は、可動接点バネ１０２の中央が押されて明確なクリック感で正確なスイッチ操作が可能であるのに対し、図７の（ｂ）に示すように、プッシュスイッチ１００の中央接点１０３の直上から押し子１０１がずれて設置されてしまうと、可動接点バネ１０２の中央からずれた位置で可動接点バネ１０２が押されることで、クリック感が低下して安定した操作感を得ることができない。なお、図７中の符号１０４は、周辺接点である。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、組み込みズレが生じても良好なクリック感により、安定した操作感が得られるプッシュスイッチを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のプッシュスイッチは、上面に収納凹部を有する基板と、前記収納凹部内の中央に設けられた中央接点及び該中央接点を挟んで前記収納凹部の内周縁側に設けられた一対の周辺接点と、一対の前記周辺接点上に架設され押圧によって弾性反転して下方の前記中央接点に接触する上方凸形のドーム状金属薄板である可動接点バネと、前記収納凹部の開口部を閉塞して前記基板上に接着された可撓性の支持シートと、該支持シートの上面かつ前記可動接点バネの頭頂部の直上に形成された上部突起部と、前記支持シートの下面かつ前記可動接点バネの頭頂部の直上に形成された下部突起部と、を備えていることを特徴とする。

このプッシュスイッチでは、支持シートの上面かつ可動接点バネの頭頂部の直上に形成された上部突起部と、支持シートの下面かつ可動接点バネの頭頂部の直上に形成された下部突起部と、を備えているので、組み込みズレが生じても、上部突起部が押し下げられると下部突起部が常に可動接点バネの頭頂部、すなわち中心を押圧して弾性反転させることができる。したがって、良好なクリック感で正確にスイッチ操作が行われると共に、動作寿命を向上させることができる。

また、本発明のプッシュスイッチは、前記上部突起部が、前記下部突起部よりも外径が大きいことを特徴とする。
すなわち、このプッシュスイッチでは、上部突起部が下部突起部よりも外径が大きいので、上面が広い上部突起部により大きな組み込みズレにも対応可能であると共に小さい下部突起部により確実に可動接点バネの頭頂部を押し下げることができ、組み込み時のズレ量の許容値を上げることができる。

また、本発明のプッシュスイッチは、前記上部突起部が、円板状に形成されていることを特徴とする。
すなわち、このプッシュスイッチでは、上部突起部が、円板状に形成されているので、組み込みズレが生じても押し子との接触面である上面が平坦面であるため、押し下げる力が斜め方向に加わり難く、真下方向に加わることで、より良好なクリック感を得ることができる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るプッシュスイッチによれば、支持シートの上面かつ可動接点バネの頭頂部の直上に形成された上部突起部と、支持シートの下面かつ可動接点バネの頭頂部の直上に形成された下部突起部と、を備えているので、組み込みズレが生じても、良好なクリック感で正確にスイッチ操作が行われ、動作寿命を向上させることができる。したがって、本発明のプッシュスイッチを備えた携帯電話機等の電子機器では、小型で薄型であると共に多少の組み込みズレが生じても良好かつ安定したスイッチ操作の操作キーを得ることができる。

本発明に係るプッシュスイッチの一実施形態を示す断面図である。 本実施形態において、プッシュスイッチを示す斜視図である。 本実施形態において、正しく組み込まれた場合（ａ）と組み込みズレが生じた場合（ｂ）とのプッシュスイッチと押し子との位置関係を示す断面図である。 本発明に係るプッシュスイッチの実施例において、組み込みズレ方向を説明するための平面図である。 本発明に係るプッシュスイッチの実施例及び従来例において、Ｘ方向（ａ）及びＹ方向（ｂ）のズレ量に対するクリック率を示すグラフである。 本発明に係るプッシュスイッチの実施例において、下部突起部の有無によるクリック率を示すグラフである。 本発明に係るプッシュスイッチの従来例において、正しく組み込まれた場合（ａ）と組み込みズレが生じた場合（ｂ）とのプッシュスイッチと押し子との位置関係を示す断面図である。

以下、本発明に係るプッシュスイッチの一実施形態を、図１から図６を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

本実施形態におけるプッシュスイッチ１は、図１及び図２に示すように、上面に収納凹部２ａを有する基板２と、収納凹部２ａ内の中央に設けられた中央接点３及び該中央接点３を挟んで収納凹部２ａの内周縁側に設けられた一対の周辺接点４と、一対の周辺接点４上に架設され押圧によって弾性反転して下方の中央接点３に接触する上方凸形のドーム状金属薄板である可動接点バネ５と、収納凹部２ａの開口部を閉塞して基板２上に接着された可撓性の支持シート６と、該支持シート６の上面かつ可動接点バネ５の頭頂部の直上に形成された上部突起部７と、支持シート６の下面かつ可動接点バネ５の頭頂部の直上に形成された下部突起部８と、を備えている。

上記基板２は、樹脂板等で形成された絶縁性基板部９と、該絶縁性基板部９の上面に貼り付けられ収納凹部２ａとなる円形孔が形成された接着シート１０と、で構成されている。すなわち、接着シート１０は、両面接着シートであり、この上に支持シート６が接着される。
上記中央接点３及び周辺接点４は、収納凹部２ａの底面にパターン形成された銅箔等で形成されている。中央接点３は、収納凹部２ａの底面中央に円形状に形成され、一対の周辺接点４は、収納凹部２ａの底面周縁に矩形状又は円弧状に中央接点３を中心とした点対称の位置にそれぞれ形成されている。また、中央接点３及び周辺接点４は、基板２の下面又は側端面等に形成された図示しない端子電極に電気的に接続されている。

上記可動接点バネ５は、下方に押圧されて所定の押圧力を超えると、節度感を伴って下方に向けて弾性反転する断面円弧状の板バネである。
上記支持シート６は、接着シート１０上に円形孔を覆って貼り付けられている。
この支持シート６は、絶縁樹脂フィルムで形成された保護シートであって防水シートとしても機能しており、収納凹部２ａ内を密封状態としている。

上記上部突起部７及び下部突起部８は、硬質な樹脂でそれぞれ円板状に形成されている。また、上部突起部７は、下部突起部８よりも外径が大きく設定されている。例えば、上部突起部７が、直径１ｍｍとされ、下部突起部８が直径０．５ｍｍとされる。また、例えば、上部突起部７の厚さは、０．１５ｍｍとされ、下部突起部８の厚さは、０．０９５ｍｍとされる。

次に、本実施形態のプッシュスイッチ１において、組み込みズレが無い場合と有る場合とについて説明する。

まず、図３の（ａ）に示すように、プッシュスイッチ１と押し子１０１とが同軸に正確に組み込まれている場合、押し子１０１が押されると、押し子１０１と同軸の上部突起部７が真下に押し込まれると共に下部突起部８も真下に押し込まれる。このとき、可動接点バネ５の頭頂部が下部突起部８に押されて下方に弾性反転する。この可動接点バネ５は、下方に弾性反転すると中央下部が中央接点３に接触して周辺接点４と中央接点３とを電気的に接続する。

なお、可動接点バネ５への押圧を解除すると、可動接点バネ５が、弾性反転した状態から自己の弾性力で自己復元し、中央下部が中央接点３から離間して元の状態に戻り、周辺接点４と中央接点３とを電気的に絶縁させる。

次に、図３の（ｂ）に示すように、プッシュスイッチ１と押し子１０１との中心軸がずれて組み込まれている場合、押し子１０１が押されると、押し子１０１に対して軸がずれた上部突起部７が下方に押し込まれると共に下部突起部８も下方に押し込まれる。このとき、押し子１０１と上部突起部７とが軸ズレしているが、下部突起部８が常に可動接点バネ５の頭頂部、すなわち中心を押圧して弾性反転させることができる。これによって、正確に組み込まれている場合と同様に、可動接点バネ５の頭頂部が下部突起部８に押されて下方に弾性反転し、周辺接点４と中央接点３とを電気的に接続させることができる。

このように本実施形態のプッシュスイッチ１では、支持シート６の上面かつ可動接点バネ５の頭頂部の直上に形成された上部突起部７と、支持シート６の下面かつ可動接点バネ５の頭頂部の直上に形成された下部突起部８と、を備えているので、組み込みズレが生じても、上部突起部７が押し下げられると下部突起部８が常に可動接点バネ５の中心を押圧して弾性反転させることができる。したがって、良好なクリック感で正確にスイッチ操作が行われると共に、動作寿命を向上させることができる。

また、上部突起部７が下部突起部８よりも外径が大きいので、上面が広い上部突起部７により大きな組み込みズレにも対応可能であると共に小さい下部突起部８により確実に可動接点バネ５の頭頂部を押し下げることができ、組み込み時のズレ量の許容値を上げることができる。
さらに、上部突起部７が、円板状に形成されているので、組み込みズレが生じても押し子１０１との接触面である上面が平坦面であるため、押し下げる力が斜め方向に加わり難く、真下方向に加わることで、より良好なクリック感を得ることができる。

次に、上記実施形態のプッシュスイッチ１を実際に作製した実施例について、クリック率を評価した結果を、図４から図６を参照して説明する。

このクリック率の評価は、図４に示すように、本実施例のプッシュスイッチ１について中心からＸ方向及びこれに直交するＹ方向に押し子がずれた場合のズレ量に対するクリック率を測定した。このクリック率は、好感触を表す値として操作力と復帰力との割合で示されるものであり、ピーク荷重とボトム荷重との割合で計算される。なお、中心（ズレ量０ｍｍのとき）におけるクリック率を１００％として評価した。この評価結果を、図５の（ａ）（ｂ）に示す。

また、比較のために上部突起部７及び下部突起部８が無い従来例も作製し、同様にクリック率を評価した結果も図５の（ａ）（ｂ）に示す。なお、図５中、本実施例は「有り」と記載し、従来例は「無し」と記載している。
この結果からわかるように、従来例では、Ｘ方向及びＹ方向の両方向とも、ズレ量が大きくなるとクリック率が低下するのに対し、本実施例では、Ｘ方向及びＹ方向の両方向とも、ズレ量が大きくてもクリック率がほぼ１００％であり、正確に組み込まれた場合と同等のクリック率が得られている。

また、比較のため、下部突起部８が無く上部突起部７のみ有する比較例を作製し、上部突起部７及び下部突起部８を有する本実施例とのクリック率を比較した結果を、図６に示す。
この結果からわかるように、比較例に比べて本実施例では、クリック率が高いと共にそのばらつきも小さく改善されている。なお、図６中、本実施例は「有り」と記載し、比較例は「無し」と記載している。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

例えば、上記実施形態では、上述したように、上部突起部が円板状であることが好ましいが、下部突起部は、例えば下方に突出したドーム状でも構わない。
また、上記実施形態では、絶縁性基板部に接着シートを貼り付けて接着シートの円形孔によって収納凹部を形成すると共に支持シートを接着シートに貼り付けているが、接着シートを用いず、絶縁性基板部自体に円形状の穴部（収納凹部）を形成して、支持シートを絶縁性基板部の上面に接着剤等で直接貼り付けても構わない。

１，１００…プッシュスイッチ、２…基板、２ａ…収納凹部、３，１０３…中央接点、４，１０４…周辺接点、５，１０２…可動接点バネ、６…支持シート、７…上部突起部、８…下部突起部

Claims (3)

1. 上面に収納凹部を有する基板と、
   前記収納凹部内の中央に設けられた中央接点及び該中央接点を挟んで前記収納凹部の内周縁側に設けられた一対の周辺接点と、
   一対の前記周辺接点上に架設され押圧によって弾性反転して下方の前記中央接点に接触する上方凸形のドーム状金属薄板である可動接点バネと、
   前記収納凹部の開口部を閉塞して前記基板上に接着された可撓性の支持シートと、
   該支持シートの上面かつ前記可動接点バネの頭頂部の直上に形成された上部突起部と、
   前記支持シートの下面かつ前記可動接点バネの頭頂部の直上に形成された下部突起部と、を備えていることを特徴とするプッシュスイッチ。
2. 請求項１に記載のプッシュスイッチにおいて、
   前記上部突起部が、前記下部突起部よりも外径が大きいことを特徴とするプッシュスイッチ。
3. 請求項１又は２に記載のプッシュスイッチにおいて、
   前記上部突起部が、円板状に形成されていることを特徴とするプッシュスイッチ。