JP2012069328A - スイッチモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】第１操作部材２０の押圧操作時に、摺動子６１とエンコーダ接点７２との間に作用する押圧力を低減させたスイッチモジュール１を提供する。
【解決手段】 スイッチモジュール１のベース部材１０に対する押圧方向に沿って弾性復元可能に移動し、スイッチを押圧する可動部４１を有するハウジング４０と、ベース部材１０に対して回転移動と押圧移動が可能なように可動部４１の上面側４１ａに設けられ、押圧移動に応じて可動部４１を移動させる第１操作部材２０と、可動部４１に固定され、第１操作部材２０の回転移動に応じた信号を出力する第１導電回路層７３を有する第１配線基板７０と、第１配線基板２０と対面するように第１操作部材２０に固定され、第１導電回路層７３上を摺動する摺動子６１を含む摺動部材６０と、を備えるスイッチモジュール１を提供する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、携帯オーディオ機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどの電子機器に用いられ、押圧スイッチ機能とロータリースイッチ機能を備えるスイッチモジュールに関する。

この種の装置に関し、操作面を回転可能に支持する回転体を、複数の弾性を有する腕部を有する環状の軸受部でハウジングに軸支することにより、操作面を傾倒可能にするスイッチモジュールが知られている（特許文献１）。

特開２００９−４２０９号公報

しかしながら、操作面を押圧して回転体を傾倒させるたびに、回転体に取り付けられた摺動子がエンコーダ接点に押しつけられ、両者の間に押圧力が作用するので、摺動子及びエンコーダ接点が損傷し、スイッチの動作安定性が損なわれるという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、押圧スイッチ機能とロータリースイッチ機能を備えるスイッチモジュールにおいて、押圧スイッチ機能の押圧操作時に、摺動子とエンコーダ接点との間に作用する押圧力を低減することにより、摺動子及びエンコーダ接点の損傷を防止し、スイッチの動作安定性の高いスイッチモジュールを提供することである。

本発明は、スイッチモジュールのベース部材に対する押圧方向に沿って弾性復元可能に移動し、スイッチを押圧する可動部を有するハウジングと、前記ベース部材に対して回転移動と押圧移動が可能なように前記可動部の上面側に設けられ、前記押圧移動に応じて前記可動部を移動させる第１操作部材と、前記可動部に固定され、前記第１操作部材の回転移動に応じた信号を出力する第１導電回路層を有する第１配線基板と、前記第１配線基板と対面するように前記第１操作部材に固定され、前記第１導電回路層上を摺動する摺動子を含む摺動部材と、を備えることを特徴とするスイッチモジュールを提供することにより、上記課題を解決する。

上記発明において、前記ハウジングは、前記スイッチモジュールのベース部材に固定された基部を備え、前記可動部を弾性ヒンジ部を介して前記基部に設けることができる。

上記発明において、前記第１操作部材と接触可能であり、前記可動部に固定されたクリックバネをさらに有するように構成することができる。

上記発明において、前記第１操作部材は、前記クリックバネと接触する凹凸部を有するように構成することができる。

上記発明において、前記凹凸部は、前記入力操作がされる入力操作面において他の部分よりも相対的に高く形成された凸状部分の裏面に設けるように構成することができる。

上記発明において、第２基材と、該第２基材の、前記第１配線基板の第１基材の一方主面側と対向する一方主面に実装された複数のメタルドームと、前記メタルドームの頭頂部と対向するように、前記第２基材の前記メタルドームが実装される一方主面に形成された押圧接点を含む第２導電回路層と、を有し、前記第１配線基板の一方主面側に配置される第２配線基板と、前記第２配線基板のメタルドームを押圧する押圧部を備える第２操作部材と、前記ベース部材に固定され、前記第２操作部材に設けられた押圧部が挿入される貫通孔を有する第３基材と、をさらに備え、前記第２操作部材に形成された係合部と、前記第３基材に形成された被係合部とが係合するように構成することができる。

上記発明において、前記第３基材の前記第２操作部材側の主面には、前記第１又は第２導電回路層の接地回路パターン及び／又は導電性の前記ベース部材と短絡する導電接地層が形成されるように構成することができる。

上記発明において、前記第１基材と前記第２基材と前記第３基材は、一つの連続した基材からなり、前記第１導電回路層と前記第２導電回路層は当該基材の同じ主面に形成されるように構成することができる。

本発明では、第１操作部材に押圧操作がされたときに、第１導電回路層及び摺動部材が共に押圧方向に移動するように構成したため、押圧操作時に摺動部材とエンコーダ接点との間に作用する押圧力を低減することができる。これにより、第１導電回路層及び摺動部材の損傷を防止し、スイッチの動作安定性が損なわれることを防ぐことができ、この結果、信頼性が高く、長寿命のスイッチモジュールを提供することができる。

本発明の実施形態に係るスイッチモジュールを示す斜視図である。 図１に示すスイッチモジュールの入力操作面側から見た分解斜視図である。 図１に示すスイッチモジュールのベース部材側から見た分解斜視図である。 図１のIV-IV線に沿う断面図である。 図１に示すスイッチモジュールにおけるクリックバネの装着状態を示す斜視図である。 図１に示すスイッチモジュールにおけるハウジングの装着状態示す斜視図である。 ハウジングの平面図である。 ハウジングの底面図である。 第１配線基板を示す斜視図である。 第１配線基板と第２配線基板と第３基材を示す平面図である。 図１０に示す第１配線基板と第２配線基板と第３基材の裏面側を示す平面図である。 第１配線基板、第２配線基板及び第３基材を組み立てた状態を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る第１操作部材の図４に相当する断面図である。

本実施形態のスイッチモジュールは、携帯電話、携帯オーディオ装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器の入出力操作に用いられるスイッチである。本実施形態では、多方向押圧スイッチ機能とロータリースイッチ機能とを備える携帯オーディオ装置のスイッチに、本発明に係るスイッチモジュールを適用した例を説明する。

以下、図面に基づいて、本発明に係る本実施形態のスイッチモジュールについて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るスイッチモジュール１を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態のスイッチモジュール１は、ユーザからの入力を受け付ける入力操作面Ａを形成する第１操作部材２０及び第２操作部材３０と、入力操作面Ａと対向するように最下層に配置され、スイッチモジュール１を支持する樹脂製又は金属製のベース部材１０と、第１操作部材２０と第２操作部材３０とベース部材１０とを一体に保持するハウジング４０とを備えている。

同図に示すように、本実施形態のスイッチモジュール１では、略円形の第２操作部材３０が略中央部に設けられ、環状の第１操作部材２０が第２操作部材３０を取り囲むように外周側領域に形成されている。本実施形態の第１操作部材２０と第２操作部材３０は別個独立の部材であり、両部材は隙間Ｅを介して配置されている。外周側に設けられた第１操作部材２０は外周側上面に環状の入力操作面２０Ａを形成し、内周側に設けられた第２操作部材３０は中心部上面に略円形の入力操作面３０Ａを形成し、入力操作面２０Ａと入力操作面３０Ａとはスイッチモジュール１の入力操作面Ａを形成する。

本実施形態の第１操作部材２０は、押圧操作（指で押す）及び押圧解除操作（指をはなす）に応じて、図１に示すＺ軸に沿ってベース部材１０に対して上下方向又は斜め方向に押圧移動するとともに、回転操作（指で回す）に応じて、ベース部材１０に対して図１乃至３のＸＹ平面に沿う回転移動をすることができる。また、第２操作部材３０は、押圧操作及び押圧解除操作に応じて、Ｚ軸に沿ってベース部材１０に対して上下方向又は斜め方向に押圧移動することができる。

なお、本実施形態の第１操作部材２０及び第２操作部材３０の押圧移動は、上下動及び傾動などの押圧方向の成分を含む移動を含む。

また、図１に示すように、ユーザの回転操作を補助する観点から、第１操作部材２０の入力操作面２０Ａには、相対的に高い位置に形成された凸面部２１ａと、相対的に低い位置に形成された凹面部２１ｂとが設けられている。

さらに、第２操作部材３０の入力操作面３０Ａには、操作方向を指示する三角形の操作表示３０Ｇが示されている。操作表示３０Ｇは、回転方向に指向性を有し、入力操作面Ａと略平行なＸＹ平面上の所定の座標（方向）を示す。本実施形態では、操作表示３０Ｇが常に所定の座標（方向）を指し示すことができるように、第２操作部材３０はベース部材１０に対して回転しないように係合されている。この係合機構については後述する。

なお、操作表示３０Ｇの態様は特に限定されず、本例のように多角形の頂点を指示方向に配置する態様でもよいし、幾何図形ではなく文字や画像などを用いて所定方向を示すことも可能である。また、操作表示３０Ｇを、第２操作部材３０の操作入力面３０Ａのみではなく、第１操作部材２０の操作入力面２０Ａにも表示することもできる。

スイッチモジュール１を動作させるために第１操作部材２０又は第２操作部材３０を押圧移動させると、ベース部材１０側に配置されたスイッチ（メタルドーム８２のスイッチ）が押されて、押圧位置に応じた位置信号及び／又は押圧位置に応じたオンオフ信号を取得することができる。また、第１操作部材２０を回転移動させると、ベース部材１０側に配置されたエンコーダスイッチの接点が移動して、回転位置に応じた位置信号及び／又は回転量に応じた信号を取得することができる。

各信号は、携帯オーディオ装置の所定機能の実行命令と予め対応づけられており、取得された各信号に応じて携帯オーディオ装置の所定の機能が実行される。例えば、ユーザは、第１操作部材２０又は第２操作部材３０を押圧し、又は第１操作部材３０を回転させることにより、プログラムリストの表示、スクロール又は実行若しくは停止、ボリュームの調節などをすることができる。

図２及び図３は、図１に示すスイッチモジュール１の分解斜視図であり、図２は入力操作面２Ａ側から見た分解斜視図、図３はベース部材１０側から見た分解斜視図である。また、図４は図１のIV-IV線に沿う断面図である。

図２乃至図４に示すように、スイッチモジュール１の最上面を形成する第１操作部材２０及び第２操作部材３０と、底面を形成するベース部材１０との間には、クリックバネ５０と、可動部４１及び基部４２を有するハウジング４０と、第１配線基板７０と、摺動部材６０と、第２配線基板８０とが配置されている。

同図に示すように、第１操作部材２０、第２操作部材３０、クリックバネ５０、ハウジング４０の可動部４１、第１配線基板７０と、摺動部材６０と、第２配線基板８０、及びベース部材１０とは、ＸＹ平面に沿う平板状の部材であり、図２及び図３中に示す矢印ＰのＰ１側からＰ２側へ向かう方向に積層される。図２及び図３では積層状態が示されていない第３基材９０もＸＹ平面に沿う平板状の部材であり、ＸＹ平面に沿って第２操作部材３０の下に配置される。

以下、本実施形態のスイッチモジュール１を構成する各部材について、それぞれ説明する。

まず、最上層に位置する第１操作部材２０及び第２操作部材３０について説明する。

第１操作部材２０はベース部材１０に対して回転移動と押圧移動が可能な部材である。同図に示すように、第１操作部材２０は環状の部材であり、外周側の表面（入力操作面）には入力操作時に指が滑らないようにするための凸面部２１ａ及び凹面部２１ｂが形成されている。また、図３に示すように、その裏面（ベース部材１０側）には、凸面部２１ａ及び凹面部２１ｂに応じた凹凸部２２が形成されている。なお、図４に示す組立された状態において、この凹凸部２２は後述するクリックバネ５０の接触子５１と接触する。

また、図４に示すように、第１操作部材２０のベース部材１０側の面には、ハウジング４０の当接部４３と当接する被当接面２０Ｂが設けられており、第１操作部材２０の押圧移動をハウジング４０の可動部４１に伝えることができる。つまり、第１操作部材２０は、入力操作面２０Ａから入力された押圧力Ｆによる押圧移動に応じて、ハウジング４０の可動部４１を押圧移動させることができる。

特に限定されないが、ハウジング４０が備える当接部４３は、スイッチモジュール１の高さ方向（図１のＺ軸方向）に沿って所定の高さを有するように形成することができる。当接部４３を所定高さの構成とすることにより、第１操作部材２０と可動部４１との距離を一定に保つことができ、その結果、第１操作部材２０が押圧されても、第１操作部材２０と、可動部４１に固定された部材（クリックバネ５０、第２配線基板７０）及び第１操作部材２０に固定された部材（摺動部材６０）との間の距離を一定に保ち、これらが干渉しないようにすることができる。

また、環状の第１操作部材２０には、この第１操作部材２０の内周縁からベース部材１０側に延在する柱状の部材である係合凸部２４が複数設けられている。この係合凸部２４は、図４に示すように、後述する摺動部材６０と係合している。さらに、係合部分周辺及び第１操作部材２０の当接面２５は摺動部材６０の主面と接している。このため、摺動部材６０は、第１操作部材２０の押圧移動に伴い押圧移動するとともに、第１操作部材２０の回転移動に伴い回転移動する。

続いて、第２操作部材３０について説明する。図２及び図３に示すように、第２操作部材３０のベース部材１０側の面には、略中央に第２スイッチ押圧部３１が設けられ、第２スイッチ押圧部３１以外の場所に一又は複数の係合部３２が設けられている。

第２スイッチ押圧部３１の端部は、図４に示すように、第２配線基板８０の中央に配置されたメタルドーム８２に当接している。この第２操作部材３０が押圧操作されると、押圧部３１が第２配線基板８０の中央のメタルドーム８２を押圧し、対応するスイッチ信号が出力される。また、第２操作部材３０の係合部３２は、同図に示すように、後述する第３基材９０の被係合部９５ｂと係合する。

特に限定されないが、これらの第１操作部材２０及び第２操作部材３０は、ＰＣ(Poly Carbonate)、ＡＢＳ (Acrylonitrile Butadiene Styrene)、ＰＢＴ (Poly Butylene Terephtalate)、ＰＥＴ (Poly Ethylene Terephthalate)などの絶縁性の樹脂材料を用い、一般的な樹脂成形技術により形成することができる。

次に、第１操作部材２０の下側（ベース部材１０側）に配置されるクリックバネ５０について説明する。図２〜図４に示すように、本実施形態のクリックバネ５０は、円盤形状の部材であり、第１操作部材２０側に突状に設けられ、弾性を有する接触子５１と、ハウジング２０に装着するための装着孔５２とを有する。

図５は、クリックバネ５０の装着状態を示す斜視図である。図５に示すように、クリックバネ５０は、接触子５１が第１操作部材２０の裏面に形成された凹凸部２２と接触するように、ハウジング４０の可動部４１の上面に配置される。特に限定されないが、本実施形態のクリックバネ５０は、例えばＳＵＳ（Stainless steel）や銅系金属などの金属製の薄板をプレス成形することにより得ることができる。クリックバネ５０の材質は、弾性を備えたものであれば特に限定されない。

また、同図に示すように、クリックバネ５０の装着孔５２には、ハウジング４０の可動部４１に設けられた当接部４３が挿入されている。これにより、クリックバネ５０を、第１操作部材２０と接触可能としつつ可動部４１に固定することができる。

このように、クリックバネ５０は、ハウジング４０の可動部４１に固定されているので、可動部４１とともにベース部材１０に対して押圧移動をすることができるが、ハウジング４０に対して回転移動をすることができない。これに対し、第１操作部材２０及び凹凸部２２は回転移動が可能である。

第１操作部材２０が回転移動すると、第１操作部材２０に設けられた凹凸部２２は回転移動しながら、クリックバネ５０の接触子５１と接触する。凹凸部２２との接触時において、接触子５１は弾性変形するため、振動が発生する。この振動は第１操作部材２０に伝達され、第１操作部材２０に触れているユーザはクリックバネ５０の振動、つまり、自らが行った回転操作に対する応答感、いわゆるクリック感を感じることができる。

続いて、クリックバネ５０が装着されるハウジング４０について説明する。

本実施形態のハウジング４０は、スイッチモジュール１のベース部材１０に対する押圧方向（図２及び３において矢印Ｐに沿う方向、図４において矢印Ｆに沿う方向）に沿って弾性復元可能に移動し、下側のスイッチ（メタルドーム８２のスイッチ）を押圧する可動部４１と、ベース部材１０に固定された基部４２とを有する。

図６は、図１に示すスイッチモジュール１におけるハウジング４０の装着状態示す斜視図である。図２、図３及び図６に示すように、スイッチモジュール１の側壁を形成するハウジング４０の基部４２には、ベース部材１０方向に延在するベース固定部４６が設けられている。図４に示すように組み立てられた後に、ベース固定部４６はベース部材１０の固定孔１１に嵌入され、熱カシメなどにより、ハウジング４０がベース部材１０に固定される。

図６に示すように、ハウジング４０の基部４２には、側壁から内側に延在する弾性ヒンジ部４５が設けられている。可動部４１は、複数の弾性ヒンジ部４５を介して基部４２に設けられている。弾性ヒンジ部４５は、スイッチモジュール１の側壁に沿って所定の長さを有し、その一方端が基部４５（ハウジング４０の側壁）に固定されるとともに、その他方端が可動部４１に固定されている。このため、複数の弾性ヒンジ部４５により支持された可動部４１は、無負荷状態においてはベース部材１０に対して所定距離の位置に水平（図１のＸＹ平面に沿う面）に位置するが、押圧力が与えられたときには、ベース部材１０に対して押圧移動をすることが可能である。

図７及び図８は、本実施形態のハウジング４０を示す図であり、図７は先述したクリックバネ５０が設けられる側の上面４１ａを示す平面図であり、図８は後述する第１配線基板７０が設けられる側の下面４１ｂを示す底面図である。

図７に示す可動部４１の上面４１ａには、クリックバネ５０が装着され（図５参照）、図８に示す可動部４１の下面４１ｂには、後述する第１配線基板７０が装着される。つまり、図４に示すように、可動部４１はクリックバネ５０と第１配線基板７０とに挟まれた状態となり、可動部４１がベース部材１０に対する押圧方向（図４の矢印Ｆの方向）に沿って弾性復元可能に押圧移動する際には、クリックバネ５０及び第１配線基板７０も一緒に押圧移動する。ちなみに、ハウジング４０はベース固定部４６によりベース部材１０に固定されているので、可動部４１、クリックバネ５０及び第１配線基板７０は回転移動できない。

また、図７に示すように、可動部４１の上面４１ａ側（第１操作部材２０側）には、この第１操作部材２０の被当接面２０Ｂと当接する当接部４３が設けられており、図８に示すように、可動部４１のベース部材１０側には、第２配線基板８０のメタルドーム８２を押圧する第１スイッチ押圧部４４が設けられている。

このような構成により、第１操作部材２０の入力操作面２０Ａに入力された押圧力Ｆ（図４参照）は、第１操作部材２０の被当接面２０Ｂからハウジング４０の当接部４３に伝わり、可動部４１を押圧移動させる。また、第１操作部材２０の入力操作面２０Ａに入力された押圧力Ｆは、ハウジング４０の当接部４３から同じハウジング４０の第１スイッチ押圧部４４に伝わり、メタルドーム８２を押圧する。

なお、ハウジング４０は、第１操作部材２０、第２操作部材３０と同様の絶縁性の樹脂材料を用い、一般的な樹脂成形技術により形成することができる。

次に、可動部４１に固定される第１配線基板７０について説明する。図９は、第１配線基板７０を示す斜視図である。

本実施形態の第１配線基板７０は、可動部４１の下面（ベース部材側の面）４１ｂに固定され、第１操作部材２０の回転移動に応じた信号を出力するための例えばエンコーダ接点７２を含む第１導電回路層７３を有する。つまり、第１配線基板７０は、エンコーダ接点７２がベース部材１０側に対向するように、配置されている。

本実施形態の第１配線基板７０は、第１基材７１と、第１基材７１の一方主面側に形成されたエンコーダ接点７２を含む第１導電回路層７３とを備える。また、本実施形態では、第１導電回路層７３が形成された第１基材７１の一方主面がベース部材１０に対向するように配置されている。本例では、第１基材７１の他方主面を可動部４１の下面（ベース部材側）４１ｂに接着剤を用いて貼りつけることにより、第１配線基板７０をハウジング４０に固定しているが、第１配線基板７０をハウジング４０に直接形成してもよい。例えば、ハウジング４０の可動部４１の下面４１ｂに、エンコーダ接点７２を含む第１導電回路層７３を直接印刷して形成してもよい。

続いて、エンコーダ接点７２に接する摺動部材６０について説明する。図２及び図３に示すように、本実施形態の摺動部材６０は、第１操作部材２０側に突出させた摺動子６１と、係合孔６２とを有し、第１配線基板７０と対面するように配置されている。

図４に示すように、第１操作部材２０の係合凸部２４が係合孔６２に挿入されており、摺動部材６０は第１操作部材２０に固定されている。これにより、第１操作部材２０が回転移動すると、摺動部材６０も一緒に回転移動する。このとき、摺動部材６０の摺動子６１は、ハウジング４０に固定された第１配線基板７０のエンコーダ接点７２を含む第１導電回路層７３上を摺動する。

なお、本実施形態において、摺動部材６０及び摺動子６１は、ＳＵＳや銅系金属などの導電性及び弾性を備えた金属板をプレス成形することにより得るが、摺動部材６０と摺動子６１を別々に作成し、接着又は溶着により一体にすることもできる。

さらに、第１配線基板７０の一方主面側には、第２配線基板８０が配置される。本実施形態の第２配線基板８０は、第２基材８１と、該第２基材８１の、第１配線基板７０の第１基材７１の一方主面側（第１導電回路層７３が形成された主面側）と対向する一方主面に実装された複数のメタルドーム８２と、メタルドーム８２の頭頂部と対向するように、第２基材８１のメタルドーム８２が実装される一方主面に形成された押圧接点を含む第２導電回路層８３とを有する。

図１０は、第１配線基板７０と第２配線基板９０と第３基材９０を示す平面図であり、図１１は、図１０に示す基材の裏面側を示す平面図である。

第２配線基板８０に着目して説明すると、図１０に示すように、第２基材８１の一方主面（組み立て後における入力操作面Ａ側）には、複数のメタルドーム８２と、メタルドーム８２の頭頂部と対向する押圧接点を含む第１導電回路層８３が形成されている。

本実施形態のメタルドーム８２は、ＳＵＳや銅系金属などの導電性及び可撓性を持つ材料で構成されたドーム形状の部材である。このメタルドーム８２は、頭頂部自体が可動接点として機能し、頭頂部が押圧されるとドーム形状が徐々に反転変形する一方で、頭頂部への押圧が解除されると自己弾性により当初のドーム形状に復元するようになっている。頭頂部が押圧されると、先述した第２導電回路層８３の押圧接点とメタルドーム８２の頭頂部が導通し、信号が出力される。

このメタルドーム８２は、このメタルドーム８２の頭頂部（内側）が第２導電回路層８３の押圧接点と対向するように、固定シートによって第２基材８１に固定される。固定シートは、ＰＥＴなどの合成樹脂材料から構成されるシート部材と、このシート部材の下面に塗布されたアクリル系粘着剤やシリコーン系粘着剤等の粘着層とを備えている。固定シートの粘着層がメタルドーム８２を保持しつつ、このメタルドーム８２が貼り付けられていない部分の粘着層が第２基材８１に付着することにより、メタルドーム８３を第２基材８１に固定することができる。

また、第２基材８１には、複数のベース固定孔８５が設けられている。このベース固定孔８５及びベース部材１０の固定孔１１に、ハウジング４０のベース固定部４６が挿入され、これを熱カシメすることにより、第２配線基板８０、ベース部材１０及びハウジング４０が一体になる。

なお、図１０に示す第１導電回路層８３には、接地回路パターン８３ａが含まれている。この接地回路パターン８３ａは後述する第３基材９０の導電接地層９１〜９３とスルーホールなどを介して接続させることができる。

最後に、第３基材９０について説明する。本実施形態の第３基材９０は、二つの機能を備えている。

まず、第３基材９０の第１の機能及びその構成について説明する。
本実施形態の第３基材９０は、入力操作面Ａの中央部に形成された第２操作部材３０が、これを取り囲む環状の第１操作部材２０の操作時に一緒に回転してしまうこと、いわゆる連れ回り現象を防止する機能を有する部材である。

本実施形態の第３基材９０は、ベース部材１０に固定されている。具体的に、本実施形態では、第３基材９０（１００ｃ）をベース部材１０に固定された第２基材８１（１００ｂ）と連続した一つの基材１００から構成することにより、第３基材９０をベース部材１０に固定している。

本実施形態の第３基材９０は、図１０に示すように、貫通孔９５ａと、被係合部９５ｂとを有する。図４に示すように、貫通孔９５ａには第２操作部材３０の第２スイッチ押圧部３１が挿入されており、被係合部９５ｂには第２操作部材３０の係合部３２が挿入されている。

このように、第３基材９０の異なる位置に設けられた貫通孔９５ａと被係合部９５ｂに、第２操作部材３０に設けられた異なる部材が、回転面（図１のＸＹ面）の略垂直方向にそれぞれ挿入されているため、第２操作部材３０の回転が抑制される。

なお、本例では、係合部３２が突状部材であり、被係合部９５ｂが貫通孔である場合を例にして説明したが、係合及び被係合の態様はこれに限定されず、切り欠きと、フックなどの組み合わせなどの通常用いられる係合機構を採用することができる。

このような構成を備えた第３基材９０を、第２配線基板８０の第２基材８１と同じ基材１００から作製し、この基材１００を折り曲げるだけで、第２操作部材３０の連れ回りの発生を抑制できるので、部品コスト及び生産コストを低減させることができる。

ちなみに、本実施形態の第３基材９０及び先述した第１基材７１、第２基材８１は、可撓性を有する厚さが５０μｍ〜１５０μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの樹脂シートで構成されている。

このため、連れ回りを防止するために連れまわり防止のために本構成を追加しても、この構成により増加するスイッチモジュール１の厚さ（図１のＺ軸方向の厚さ）は、厚さ５０μｍ〜１５０μｍの基材１００の折り返しに要する分だけであるので、連れ回りを防止する機能を有する製品の薄型化に貢献することができる。

さらに、第３基材９０を可撓性のある樹脂シートで構成することにより、入力操作に伴う押圧移動に対して第３基材９０が柔軟に追従移動でき、第２操作部材３０の押圧移動によって第３基材９０が及ぼす反力は微小であるため、第２操作部材３０の操作感に影響を与えることを防ぐことができる。

加えて、第３基材９０が可撓性を有する樹脂シートで構成されているので、押圧移動の繰り返しによって第３基材９０自身及び他の部材に損傷が生じにくい。この結果、第２操作部材３０の連れ回りを抑制しつつも、薄型で操作感の良好なスイッチモジュール１を低コストで製造することができる。

続いて、第３基材９０の第２の機能及びその構成について説明する。
本実施形態の第３基材９０は、入力操作面Ａの第１操作部材２０と第２操作部材３０の隙間Ｅ(図１参照)から進入する静電気を接地させる機能を有する部材である。

本実施形態の第３基材９０の第２操作部材３０側の主面には、第１又は第２導電回路層７３の接地回路パターン７３ａ及び／又は導電性のベース部材１０と短絡する導電接地層９１〜９３が形成されている。

図１１は、図１０に示す第３基材９０の裏面側を示す図であるが、第２操作部材３０の第２スイッチ押圧部３１及び係合部３２が挿入される貫通孔９５ａ及び被係合部９５ｂを含む領域に第１導電接地層９１が形成され、この第１導電接地層９１に接続する基材１００ｃと基材１００ｂとの連続領域に第２導電接地層９２が形成され、さらに、基材１００ｂ（第２配線基板８０の裏面側）には第３導電接地層９３が形成されている。第３導電接地層９３は、金属などの導電性を備える材料で構成されたベース部材１０又は第２導電回路層に含まれる接地回路パターン８３ａと接している。

なお、第１導電接地層９１で受けた静電気を接地させる経路は特に限定されず、スルーホールなどを適宜設け、第２導電回路層８３に含まれる接地回路パターン８３ａ及び／又は第１導電回路層７３に含まれる接地回路パターン７３ａを介してベース部材１０又は外部のアースに接地させることができる。

以上のように構成することにより、第１操作部材２０と第２操作部材３０の隙間Ｅ（図１参照）から進入した静電気を、貫通孔９５ａ及び被係合部９５ｂを含む領域に形成された第１導電接地層９１から、任意の導電接地層（例えば第２導電接地層９２、第３導電接地層９３）を介してベース部材１０、接地回路パターン８３ａ、外部のアース等に接地させることができる。

次に、本実施形態のスイッチモジュール１の製造方法を説明する。まず、図１０及び図１１に示す第１配線基板７０と第２配線基板８０と第３基材９０を作製する。

本実施形態のスイッチモジュール１では、第１配線基板７０の第１基材７１と、第２配線基板８０の第２基材８１と、第３基材９０とを一つの連続した基材１００から構成することができる（第１基材７１に対応する領域を１００ａで示し，第２基材８１に対応する領域を１００ｂで示し，第３基材９０に対応する領域を１００ｃで示す）。

基材１００を準備し、基材１００の主面に、銀、銅、カーボンなどの導電材を含む導電性ペーストを用いて、第１導電回路層７３、第２導電回路層８３及び導電接地層９１〜９３をスクリーン印刷法により形成する。

基材１００としては、先述のとおり、可撓性を有する厚さが５０μｍ〜１５０μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの樹脂シートを用いることができる。なお、本実施形態では、第２基材８１１とは別体のベース部材１０を備えたスイッチモジュール１の例を示すが、第２基材８１を厚く構成し、第２基材８１が本実施形態のベース部材１０の機能を兼ね備えるようにしてもよい。

そして、第２配線基板８０にメタルドーム８３を実装し、型抜きして第１配線基板７０、第２配線基板８０及び第３基材９０を得る。

図１１及び図１２に示すように、第１導電回路層７３及び第２導電回路層８３は基材１００の同じ一方主面１００Ｍａに形成され、導電接地層９１〜９３は基材１００の他方主面１００Ｍｂに形成されている。このように、所定のスイッチ機能を有する回路を含む第１導電回路層７３及び第２導電回路層８３を、基材１００の同一の一方主面１００Ｍａに形成することができ、他方、接地機能のみの導電接地層９１〜９３を基材１００の裏側の他方主面１００Ｍｂに形成できるので、製造工程においては、一方主面１００Ｍａの回路印刷の精度のみを高く設定すればよい。この結果、第１導電回路層７３、第２導電回路層８３及び導電接地層９１〜９３を効率的に作製することができる。

次に、図１２に示すように、第１導電回路層７３、第２導電回路層８３及び導電接地層９１〜９３が作製された基板１００を所定の折れ線に沿って折り曲げる。

具体的には、図１０に示す基材１００Ｍａの折れ線Ｆｃを谷折り（図１１に示す基材１００Ｍｂの折れ線Ｆｃを山折り）し、第２配線基板８０の上に第３基材９０を積層させる。続いて、基材１００Ｍａの折れ線Ｆａを谷折り（図１１に示す基材１００Ｍｂの折れ線Ｆａを山折り）し、第２配線基板８０及び第３基材９０の上に第２基材７０を積層させる。折れ線Ｆａを谷折りする際には、位置決め部Ｆａ１を目印にすることができる。

そうすると、図１２に示すように、中央部の最上層には第３基材９０の第１導電接地層９１が配置される。これにより、第１導電接地層９１を、第１操作部材２０と第２操作部材３０との隙間Ｅに最も近い導電体として配置することができる（図４参照）。しかも、第１操作部材２０及び第２操作部材３０は絶縁性部材であるので、隙間Ｅから進入した静電気を第１導電回路層７３や第２導電回路層８３ではなく、第１導電接地層９１に優先的に流すことができる。

このように、第１導電回路層７３と第２導電回路層８３とを１枚の基材１００の一方主面１００Ｍａに同時に印刷形成でき、同じ１枚の基材１００の他方主面１００Ｍｂに導電接地層９１〜９３を印刷形成できるので、材料コストを低減させることができる。また、それぞれの基板を別々に作製する場合よりも製造工程を簡易にすることができ、製造に係るコストを低減させることができる。さらに、第１配線基板７０、第２配線基板８０及び第３基材９０が連なっていることから、組立作業時において高い精度で位置合わせを行うことができる。その結果、歩留まりを向上させることができる。

ベース部材１０に第２配線基板８０をベース部材１０に積層し、摺動子６０、第１配線基板７０をセットする。続いて、第１配線基板７０とハウジング４０の可動部４１を固定しつつハウジング４０をセットする。ここで、ハウジング４０のベース固定部４６を、第２配線基板８０のベース固定孔８５及びベース部材１０の固定孔１１に挿入する。

次に、クリックバネ５０の装着孔５２にハウジング４０の可動部４１の上面４１ａの当接部４３を挿入して固定する。次いで、第２操作部材３０の第２スイッチ押圧部３１を第３基材９０の貫通孔９５ａに挿入するとともに、第２操作部材３０の係合部３２を第３基材９０の被係合部９５ｂに挿入する。そして、第１操作部材２０をハウジング４０に嵌め込む。このとき第１操作部材２０の係合凸部２４を摺動部材６０の係合孔６２に挿入する。さらに、ベース部材１０の裏面（入力操作面Ａ側の面とは反対側の面）側でハウジング４０のベース固定部４６を溶融する。これにより、ハウジング４０をベース部材１０に固定し、本実施形態のスイッチモジュール１を得ることができる。

最後に、図４に基づいて、本実施形態のスイッチモジュール１が奏する作用及び効果について説明する。

図４に示すように、スイッチモジュール１のベース部材１０に対する押圧方向（矢印Ｆ）に沿って入力操作面２０Ａを押圧すると、第１操作部材２０が弾性復元可能にベース部材１０に接近するように移動する。第１操作部材２０の被当接面２０Ｂはハウジング４０の当接部４３と接しているので、第１操作部材２０の押圧移動による押圧力がハウジング４０に伝わり、ハウジング４０の第１スイッチ押圧部４４が第２配線基板８０のメタルドーム８２を押圧する。これにより、押圧されたメタルドーム８２に対応するスイッチ信号が出力される。

また、第１操作部材２０の被当接面２０Ｂによりハウジング４０の当接部４３が押圧されると、第１操作部材２０の押圧移動に応じて可動部４１も押圧方向Ｆに向かって移動する。このとき、可動部４１の下面４１ｂに固定されたエンコーダ接点７２を含む第１導電回路層７３を有する第１配線基板７０も押圧方向Ｆに沿って移動する。さらに、第１操作部材２０の係合凸部２４は摺動部材６０の係合孔６２と係合しており、この係合部分周辺及び当接面２５において第１導電回路層７３は摺動部材６０の主面と接している。このため、第１操作部材２０の押圧移動による押圧力は、摺動部材６０に伝わり、摺動部材６０も押圧方向Ｆに向かって移動させることができる。つまり、第１操作部材２０を押圧移動させると、第１導電回路層７３及び摺動部材６０がともに押圧方向Ｆに向かって移動する。

以上の構成により、第１操作部材２０に押圧操作がされたときに、エンコーダ接点７２を含む第１導電回路層７３と摺動子６１を含む摺動部材６０が共に同じ寸法だけ押圧方向（図４のＦ方向）に移動するため、押圧操作時に摺動部材６０の摺動子６１とエンコーダ接点７２との間に作用する押圧力を低減することができる。このため、摺動子６１及びエンコーダ接点７２の損傷を防止し、スイッチモジュール１の動作安定性が損なわれることを防ぐことができる。この結果、信頼性が高く、長寿命のスイッチモジュール１を提供することができる。なお、摺動子６１とエンコーダ接点７２の移動寸法は必ずしも同じである必要はなく、移動寸法差が小さくなればよい。

上述したように、第１操作部材２０の被当接面２０Ｂによりハウジング４０の当接部４３が押圧されると、第１操作部材２０の押圧移動に応じて可動部４１も押圧方向Ｆに向かって移動するが、このとき、可動部４１の上面４１ａに固定されたクリックバネ５０及びその接触子５１も押圧方向Ｆに向かって移動する。つまり、第１操作部材２０を回転移動させたときに互いに接触してクリック感を発生させる第１操作部材２０の凹凸部２２及びクリックバネ５０の接触子５１は、第１操作部材２０の押圧移動に応じてともに押圧方向Ｆに向かって移動する。

以上の構成により、第１操作部材２０に押圧操作がされたときに、第１操作部材２０の凹凸部２２及びクリックバネ５０の接触子５１が共に押圧方向（図４のＦ方向）に移動するため、押圧操作時において凹凸部２２と接触子５１との間に作用する押圧力を低減することができる。このため、凹凸部２２と接触子５１の摩耗を防止し、クリック操作以外の力が加わらないようにすることができる。この結果、経時的にクリック感が変化することなく、信頼性が高く、長寿命のスイッチモジュール１を提供することができる。

また、第１操作部材２０を回転移動させたときに、これに連られて第２操作部材３０も回転してしまう場合がある。特に、図１に示すように第２操作部材３０に回転方向に対して指向性を有する操作表示３Ｇが表されていると、第２操作部材３０の回転により操作表示３Ｇが誤った方向を示してしまう場合がある。このため、本実施形態では第２操作部材３０の第２スイッチ押圧部３１が挿入される貫通孔９１ａと、第２操作部材３０の係合部３２が挿入される貫通孔状の被係合部９１ｂを有し、ベース部材１０に固定された第３基材９０を設けている。本実施形態では第２基材８１と連続する第３基材９０を所定位置で折り曲げるという簡単な構成によって、第２操作部材３０が第１操作部材２０の回転移動に伴って回転してしまうことを防止することができる。この結果、第２操作部材３０の連れまわり防止のための構成を追加しても、スイッチモジュール１の厚さが増えることもなく、部品点数が増えることもなく、組立作業が難しくなることもない。

さらに、図４に示すように、入力操作面Ａを構成する第１操作部材２０と第２操作部材３０との間には、隙間Ｅが形成されている。ユーザが入力操作面Ａに触れようと手を接近させ又はユーザが入力操作面Ａに接触すると、人体に帯電していた静電気が隙間Ｅから進入する場合がある。

本実施形態において、隙間Ｅを構成する第１操作部材２０及び第２操作部材３０が絶縁性の材料から構成されているので、隙間Ｅから進入した静電気は第２操作部材３０の下側に配置された第３基材９０の第１導電接地層９１に流れる。この第１導電接地層９１は、第２及び第３導電接地層９２，９３を介して、第２配線基板８０の接地回路パターン８３ａ及び／又は導電性を備えたベース部材１０と短絡しているため、第１導電接地層９１が帯びた静電気を接地回路パターン８３ａ及び／又はベース部材１０に接地することができる。この結果、第１導電接地層９１は、摺動部材６０、第１導電回路層７３、及び第２導電回路層８３を、スイッチモジュール１の隙間Ｅを介して進入する静電気からシールド（防御）することができる。

＜他の実施形態＞
以下、本発明に係る他の実施形態の第１操作部材２０について説明する。図１３は、第１操作部材２０の図４に相当する断面図である。

図１３に示すように、本実施形態の第１操作部材２０の入力操作面２０Ａには、高さの異なる面が形成されており、他の部分２１ｃよりも相対的に高さが高い凸面部２１ａが形成されている。この構造により、凸面部２１ａの裏面側には、裏面の他の部分２１ｄよりも相対的に高さが低い溝部２３が形成されている。

本実施形態の第１操作部材２０では、クリックバネ５０の接触子５１が接触する凹凸部２２が、入力操作面２０Ａの裏面に形成された溝部２３の内壁に設けられている。

このように、凹凸部２２が設けられる溝部２３を、入力操作面２０Ａの他の部分よりも高く構成した凸面部２１ａの裏面に形成するので、クリック機構を設けることによる厚さの増加を抑制することができる。この結果、スイッチモジュール１の薄型化を図ることができる。

なお、入力操作面２０Ａにおいては、凸面部２１ａの隣に凹面部２１ｂを設け、凸面部２１ａと凹面部２１ｂを交互に配置し、図１に示すような回転操作を行う部分に凹凸面が形成されるようにすることもできる。この場合、凹面部２１ｂは他の部分２１ｃよりも高くすることが好ましい。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

１００…スイッチモジュール
１０…ベース部材
１１…固定孔
２０…第１操作部材
２０Ａ…入力操作面
２０Ｂ…被当接面
２１ａ…（入力操作面の）凸面部
２１ｂ…（入力操作面の）凹面部
２２…凹凸部
２３…溝部
２４…係合凸部
２５…当接面
３０…第２操作部材
３０Ａ…入力操作面
３０Ｇ…操作表示
３１…第２スイッチ押圧部，押圧部
３２…係合部
４０…ハウジング
４１…可動部
４１ａ…可動部の上面（入力操作面側）
４１ｂ…可動部の下面（ベース部材側）
４２…基部
４３…当接部
４４…第１スイッチ押圧部
４５…弾性ヒンジ部
４６…ベース固定部
５０…クリックバネ
５１…接触子
５２…装着孔
６０…摺動部材
６１…摺動子
６２…係合孔
７０…第１配線基板
７１…第１基材
７２…エンコーダ接点
７３…第１導電回路層
７３ａ…接地回路パターン
８０…第２配線基板
８１…第２基材
８２…メタルドーム
８３…第２導電回路層
８３ａ…接地回路パターン
８５…ベース固定孔
９０…第３基材
９１…第１導電接地層，導電接地層
９２…第２導電接地層，導電接地層
９３…第３導電接地層，導電接地層
９５ａ…貫通孔
９５ｂ…被係合部
１００…基材
１００ａ…第１基材
１００ｂ…第２基材
１００ｃ…第３基材

Claims (8)

1. スイッチモジュールのベース部材に対する押圧方向に沿って弾性復元可能に移動し、スイッチを押圧する可動部を有するハウジングと、
   前記ベース部材に対して回転移動と押圧移動が可能なように前記可動部の上面側に設けられ、前記押圧移動に応じて前記可動部を移動させる第１操作部材と、
   前記可動部に固定され、前記第１操作部材の回転移動に応じた信号を出力する第１導電回路層を有する第１配線基板と、
   前記第１配線基板と対面するように前記第１操作部材に固定され、前記第１導電回路層上を摺動する摺動子を含む摺動部材と、を備えることを特徴とするスイッチモジュール。
2. 請求項１に記載のスイッチモジュールであって、
   前記ハウジングは、前記スイッチモジュールのベース部材に固定された基部を有し、前記可動部は、弾性ヒンジ部を介して前記基部に設けられていることを特徴とするスイッチモジュール。
3. 請求項１又は２に記載のスイッチモジュールにおいて、
   前記第１操作部材と接触可能であり、前記可動部に固定されたクリックバネをさらに有することを特徴とするスイッチモジュール。
4. 請求項３に記載のスイッチモジュールにおいて、
   前記第１操作部材は、前記クリックバネと接触する凹凸部を有することを特徴とするスイッチモジュール。
5. 請求項４に記載のスイッチモジュールにおいて、
   前記凹凸部は、前記入力操作がされる入力操作面において他の部分よりも相対的に高く形成された凸状部分の裏面に設けられていることを特徴とするスイッチモジュール。
6. 請求項１〜５何れか一項に記載のスイッチモジュールであって、
   第２基材と、該第２基材の、前記第１配線基板の第１基材の一方主面側と対向する一方主面に実装された複数のメタルドームと、前記メタルドームの頭頂部と対向するように、前記第２基材の前記メタルドームが実装される一方主面に形成された押圧接点を含む第２導電回路層と、を有し、前記第１配線基板の一方主面側に配置される第２配線基板と、
   前記第２配線基板のメタルドームを押圧する押圧部を備える第２操作部材と、
   前記ベース部材に固定され、前記第２操作部材に設けられた押圧部が挿入される貫通孔を有する第３基材と、をさらに備え、
   前記第２操作部材に形成された係合部と、前記第３基材に形成された被係合部とが係合することを特徴とするスイッチモジュール。
7. 請求項６記載のスイッチモジュールにおいて、
   前記第３基材の前記第２操作部材側の主面には、前記第１又は第２導電回路層の接地回路パターン及び／又は導電性の前記ベース部材と短絡する導電接地層が形成されていることを特徴とするスイッチモジュール。
8. 請求項６又は７に記載のスイッチモジュールであって、
   前記第１基材と前記第２基材と前記第３基材は、一つの連続した基材からなり、前記第１導電回路層と前記第２導電回路層は当該基材の同じ主面に形成されていることを特徴とするスイッチモジュール。

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