JP2011243476A - プッシュスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】ドーム形状の可動接点を用いた小型、低背のプッシュスイッチに関し、軽快で安定したクリック感触を得ることができるものを提供することを目的とする。
【解決手段】凹部内に固定接点２，３を備えた絶縁樹脂製の基体１と、その基体１の凹部内に円形ドーム状の可動接点４を収容し、上記凹部を覆った絶縁フィルム製のカバーシート５からなるプッシュスイッチであって、その可動接点４のドーム状中央部に対応したカバーシート５の上面位置に押圧用突起２１を設けた構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器の入力操作部に用いられる小型、低背のプッシュスイッチに関するものである。

近年、電子機器の小型薄型化のために、それに搭載される入力操作部用のプッシュスイッチも小型で、製品高さが低い低背で、操作時の良好なクリック感触が得られるものへの要望が強い。

このような従来のプッシュスイッチについて、図８〜図１０を用いて説明する。

図８は従来のプッシュスイッチの断面図であり、同図において、１は上方に開口した開口部を備えた基体で、その開口部の内底面の中央に中央接点２が配され、その中央接点２から所定距離離れた位置に外側接点３が配されている。また、中央接点２および外側接点３と個々に接続した端子２Ａおよび３Ａが絶縁樹脂でインサート成形されて基体１の外方へ導出されている。

４は中央部を頂点とする上方凸形のドーム状をした弾性金属薄板からなる可動接点で、その外周下端が上記外側接点３上に載置され、中央部下面が中央接点２と隙間を空けて対峙している。

５は下面に図示しない粘着剤が設けられ、可撓性を備えた絶縁性フィルムからなるカバーシートで、上記基体１の上面に粘着剤で粘着固定され、開口部内に配された各接点２，３および可動接点４を塵埃などから保護するように開口部を塞いで、小型、低背のプッシュスイッチが構成されている。

以上のように構成された従来のプッシュスイッチにおいて、その動作を説明する。

図９は従来のプッシュスイッチを搭載した電子機器の要部断面図である。

図９において、４１は配線基板で、上面にプッシュスイッチの端子２Ａ，３Ａを半田付けして実装している。４２は絶縁樹脂製の操作ボタンで、下方に突出した押圧部４２Ａと上方に突出した操作部４２Ｂを備え、押圧部４２Ａはプッシュスイッチのカバーシート５上面に当接し、操作部４２Ｂは電子機器の操作パネル４３に設けられたボタン孔から上方に突出している。

まず、操作ボタン４２の操作部４２Ｂに押圧力を加えると、押圧部４２Ａが当接したカバーシート５下方の可動接点４のドーム状中央部に押圧力が加わり、その押圧力が所定の大きさを超えると、図１０に示すように、節度感を伴って可動接点４のドーム状中央部が下方凸形に弾性反転し、下方に対峙した中央接点２に接触する。これにより、可動接点４を介して外側接点３と中央接点２との間が電気的に導通し、スイッチオンとなる。

次に、上方からの押圧力を除くと、可動接点４自身の弾性で、節度感を伴ってドーム状中央部が元の上方凸形に弾性復帰し、中央接点２から離れて、外側接点３と中央接点２との間が絶縁され、スイッチオフとなり、可動接点４の復帰力によりカバーシート５を介して操作ボタン４２に付勢力が加わり、元の図９に示す状態に戻る。

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が知られている。

特開２０００−２９４０７９号公報

しかしながら、上記従来のプッシュスイッチにおいては、電子機器に搭載されると、その電子部品の実装位置や機器側の構成部材の組み合わせずれが生じるため、押圧位置が可動接点のドーム状中央部からずれた位置を押圧して、クリック感触が鈍くなるという課題があった。

また、押圧操作時の指に伝わる感触として、ストローク感を感じるように、可動接点が弾性反転するまでの操作距離が長いものへの要求もあった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、押圧位置がずれても軽快で安定したクリック感触が得られ、また操作時のストローク感が長く感じられるものへの対応も可能な小型、低背のプッシュスイッチを提供することを目的とする。

上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。

本発明の請求項１に記載の発明は、上方開口の開口部内に固定接点を備えた基体と、上記開口部内に収容されて押圧操作により弾性反転して上記固定接点と接離する上方凸形のドーム状をした弾性金属薄板製の可動接点と、上記基体の開口部上面を覆って取り付けられた可撓性を有する絶縁フィルム製のカバーシートとを備えたプッシュスイッチであって、上記可動接点の中央部に対応した上記カバーシートの上面位置に押圧用突起を設けたことを特徴とするプッシュスイッチとしたものであり、押圧用突起を介して押圧されるため押圧位置がずれても、可動接点の同じ位置を常に押圧することができるため、軽快で安定したクリック感触を備えた小型、低背のプッシュスイッチを提供することができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、押圧用突起が弾性を備えており、押圧操作時に可動接点が弾性反転するまでに上記押圧用突起が圧縮されるようになされていることを特徴とするものであり、押圧時に押圧用突起が先に撓んでいくため、可動接点が弾性反転するまでの操作距離が長くなり、ストローク感が長く感じられるプッシュスイッチを実現できるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、押圧位置がずれても、軽快で安定したクリック感触を備えた小型、低背のプッシュ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。

本発明の一実施の形態によるプッシュスイッチの断面図 同分解斜視図 同電子機器に搭載された状態の要部断面図 同電子機器に搭載されて動作された状態の要部断面図 同操作ボタンとの中心位置がずれて搭載されたプッシュスイッチを動作した状態の要部断面図 同動作をグラフにした図 弾性を有する押圧用突起を備えたプッシュスイッチの動作をグラフにした図 従来のプッシュスイッチの断面図 同電子機器に搭載された状態の要部断面図 同電子機器に搭載されて動作された状態の要部断面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図７を用いて説明する。

なお、従来の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。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるプッシュスイッチの断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１は上方が開口した開口部の内底面に中央接点２とその中央接点２と電気的に独立した外側接点３を備えた絶縁樹脂からなる基体で、中央接点２および外側接点３のそれぞれと接続した端子２Ａおよび３Ａがインサート成形されて外方へ突出している。

４は上方凸形の円形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、外周下端が外側接点３上に載置され、ドーム状中央部下面が中央接点２と間隔を空けて対峙状態となされて、上記基体１の開口部内に収容されている。

そして、下面に図示しない粘着剤が設けられ、可撓性を備えた絶縁フィルム製のカバーシート５が基体１の上面に粘着固定されて開口部を塞いでいる。

以上は、従来のものと同様であるが本実施の形態によるプッシュスイッチは、可動接点４のドーム状中央部に対応したカバーシート５の上面位置にポリイミド樹脂等の絶縁樹脂からなる押圧用突起２１が設けられている。

この押圧用突起２１は、円柱状でカバーシート５に図示しない熱硬化性の接着剤で接着固定されている。

以上の構成において、次にその動作を説明する。

図３は本実施形態のプッシュスイッチを搭載した電子機器の要部断面図である。図３において、４１はプッシュスイッチを実装した配線基板、４２は下方に押圧部４２Ａを有した操作ボタンで、操作パネル４３に設けられたボタン孔から操作部４２Ｂを突出している。

まず、上方から操作ボタン４２に押圧力を加えると、押圧部４２Ａから押圧用突起２１に押圧力が加わり、カバーシート５を介して可動接点４に押圧力が加わる。そして、図４に示すように、その押圧力が所定の大きさを超えると、節度感を伴って可動接点４のドーム状中央部が下方凸形に弾性反転し、中央部下面が下方に対峙した中央接点２に接触する。そして、可動接点４を介して外側接点３と中央接点２との間が導通状態となり、スイッチオンとなる。

また、操作ボタン４２に加えていた押圧力を解除すると、可動接点４自身の復帰力で、可動接点４が節度感を伴って元の上方凸形に弾性復帰し、中央接点２から離れて、外側接点３と中央接点２との間が絶縁状態となり、スイッチオフとなる。そして、可動接点４の復帰力により、カバーシート５の押圧用突起２１を介して操作ボタン４２が上方へ付勢され、元の図３に示す状態に戻る。

そして、図５は操作ボタンとの中心位置がずれて搭載されたプッシュスイッチを動作した状態の要部断面図であり、図５に示すように、搭載状態で、操作ボタン４２の押圧部４２Ａの中心位置とプッシュスイッチの中心位置がずれていても、操作ボタン４２の押圧部４２Ａ下面が常に押圧用突起２１を押圧するため、可動接点４が受ける押圧位置は常に同じ位置となり、可動接点４の弾性反転動作および弾性復帰動作が安定し、軽快なクリック感触が得られる。

このように本実施の形態によれば、可動接点４のドーム状中央部に対応したカバーシート５上面の中央位置に押圧用突起２１を設けたので、電子機器に搭載状態で、操作ボタン４２とプッシュスイッチの中心位置にずれが生じても、操作ボタン４２の押圧部４２Ａは常に押圧用突起２１の上面を押圧し、可動接点４に加わる押圧位置が一定となって、軽快で安定したクリック感触が得られる小型、薄型のプッシュスイッチを提供することができるものである。

この押圧操作によるプッシュスイッチの動作をグラフにしたものが図６である。図６において、横軸は操作距離で、縦軸は押圧力であり、可動接点４が弾性反転する直前のピーク押圧力Ｐ１と、弾性反転直後のボトム押圧力Ｐ２との差の比率をクリック率として、（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ１の百分率で表し、クリック率が３０％以上であれば軽快なクリック感触が得られ、好ましくは、４０〜６０％であるとよい。

そして、押圧用突起をエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等の弾性を有するエラストマーで形成したものにすると、プッシュスイッチのクリック感触を変更することができる。

図７は弾性を有する押圧用突起を備えたプッシュスイッチの動作を表すグラフである。図７において、図６と同様に横軸は操作距離で、縦軸は押圧力である。

この押圧用突起を備えたプッシュスイッチの動作について、押圧力を受けて可動接点４が弾性反転する直前のピーク押圧力ＰＡと弾性反転直後のボトム押圧力ＰＢとによるクリック率（ＰＡ−ＰＢ）／ＰＡは、ピーク押圧力ＰＡは殆ど変化がなく、ボトム押圧力ＰＢが若干小さく変化しているため、クリック率が少し大きな値となり、クリック感触として少し節度感が強く感じられるものとなる。

このボトム押圧力ＰＢの変化は、押圧用突起が弾性を備えているため、可動接点４が弾性反転した状態で、押圧用突起の外周部近傍ではカバーシート５の押さえ込みが緩んで、カバーシート５自身の撓みによる復帰力が弱くなったためと考えられる。

また、押圧用突起が押圧力を受けて圧縮されることで、ピーク押圧力ＰＡおよびボトム押圧力ＰＢが生じるまでの操作距離が長くなり、全操作距離も長くなっている。

そして、操作時の感触として、ピーク押圧力ＰＡまでの操作距離が長くなったため、クリック感触が発生するまでの押し込み量を感じるようになり、長いストローク感の得られるプッシュスイッチを実現することができる。

なお、その弾性を有する押圧用突起としては、柔らかすぎても硬すぎても上記の効果が薄れるため、図６のもののピーク押圧力Ｐ１までの距離に対し、図７のピーク押圧力ＰＡに示すように、その距離が約５％から２５％程度伸びるようなものとすれば好ましい。

そして、押圧用突起の硬さは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３ デュロメータ硬さタイプＡによる硬さ５５〜７０のものとすれば好ましい。

なお、上記説明の押圧用突起は、円柱状のものを接着剤でカバーシート５上に固着して形成した形態を説明したが、押圧用突起２１を用いないで、所定量の接着剤をカバーシート５上面の中央位置に塗布し、そのままその接着剤を硬化させて押圧用突起として形成してもよく、またその形状は略ドーム状などのものでもよい。

本発明によるプッシュスイッチは、押圧位置がずれても、軽快で安定したクリック感触を備えた小型、低背のプッシュスイッチを実現することができ、主に各種電子機器の入力操作部等に有用である。

１ 基体
２ 中央接点
２Ａ，３Ａ 端子
３ 外側接点
４ 可動接点
５ カバーシート
２１ 押圧用突起
４１ 配線基板
４２ 操作ボタン
４２Ａ 押圧部
４２Ｂ 操作部
４３ 操作パネル

Claims (2)

1. 上方開口の開口部内に固定接点を備えた基体と、上記開口部内に収容されて押圧操作により弾性反転して上記固定接点と接離する上方凸形のドーム状をした弾性金属薄板製の可動接点と、上記基体の開口部上面を覆って取り付けられた可撓性を有する絶縁フィルム製のカバーシートとを備えたプッシュスイッチであって、上記可動接点の中央部に対応した上記カバーシートの上面位置に押圧用突起を設けたことを特徴とするプッシュスイッチ。
2. 押圧用突起が弾性を備えており、押圧操作時に可動接点が弾性反転するまでに上記押圧用突起が圧縮されるようになされていることを特徴とする請求項１記載のプッシュスイッチ。

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