JP2015149150A - 揺動型スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】上下方向に伸縮可能な弾性部材を用いた揺動型スイッチにおいて、操作部のどこを押しても安定してスイッチ操作を行なうことができるようにすること。
【解決手段】基台１と、基台１の上側に取り付けられ上下方向に伸縮可能な弾性部材６と、弾性部材６の上側に取り付けられた基部７ａおよび基台１の上面に沿う第１水平方向Ｄ１において基部７ａから連接される駆動部７ｂからなる揺動部材７と、揺動部材７の上側に設定されるキートップ８と、駆動部７ａの下方向への移動に対して反力を与える反転バネ１０と、駆動部７ｂの下方向への移動を検出する感圧スイッチシート５を備え、弾性部材６は、揺動部材７に取り付けられた範囲での第１水平方向Ｄ１における中心線Ｃが操作部８の第１水平方向Ｄ１における投影領域の外側に位置するように配置された。
【選択図】図３

Description

本発明は、揺動型スイッチに関するものである。

特許文献１の図７の揺動式スイッチを模式的に書き換えたものを図５に示す。特許文献１の揺動式スイッチは、基台３１に取り付けられ上下方向に伸縮可能な弾性部材３２と、弾性部材３２に取り付けられた揺動部材３３と、揺動部材の上側に設定される操作部３４と、スイッチ素子３５からなる。これによれば小型化を図ることができる。

しかし、図５に示すように、操作部３４の固定端側端部３４ａを矢印で示すように押した場合、逆方向の回転モーメントが発生し、スイッチ操作が不能になる、という問題があった。

特開２０１２−３３４２９号公報

本発明は、上述した問題を解決して、上下方向に伸縮可能な弾性部材を用いた揺動型スイッチにおいて、操作部のどこを押しても安定してスイッチ操作を行なうことのできる揺動型スイッチを提供することを目的とする。

請求項１に記載の揺動型スイッチにおいては、基台と、前記基台の上側に取り付けられ上下方向に伸縮可能な弾性部材と、前記弾性部材の上側に取り付けられた基部および前記基台の上面に沿う第１水平方向において前記基部から連接される駆動部からなる揺動部材と、前記揺動部材の上側に設定される操作部と、前記駆動部の下方向への移動に対して反力を与える反力付与手段と、前記駆動部の下方向への移動を検出する検出手段と、を備え、前記弾性部材は、前記揺動部材に取り付けられた範囲での前記第１水平方向における中心線が前記操作部の前記第１水平方向における投影領域の外側に位置するように配置された、という特徴を有する。

請求項１の揺動型スイッチによれば、操作部の固定端側端部を押しても、回転モーメントの方向は操作部の中心付近を押したときと変わらないので、操作部のどこを押しても安定してスイッチ操作を行なうことができる。

請求項２に記載の揺動型スイッチにおいては、前記揺動部材は、水平方向における辺縁部に前記上下方向に突設し前記水平方向に延設される突条部を備えた、という特徴を有する。

請求項２の揺動型スイッチによれば、揺動部材の剛性が高まり、操作部の端部を押したときの揺動部材の撓みが抑制され、安定してスイッチ操作を行なうことができる。

請求項３に記載の揺動型スイッチにおいては、前記揺動部材は、前記第１水平方向における基部側の辺縁部に下方向に突設し前記第１水平方向と直交する第２水平方向に延設される突条部を備えた、という特徴を有する。

突条部を基部側以外の場所に設けた場合は揺動部材のストロークが確保できないことが考えられる。また、突条部を上方向に突設した場合、デザイン性が悪化することが考えられる。しかし、請求項３の揺動型スイッチによれば、基部側で下側に突設させるようにしたので、揺動部材のストロークやデザイン性に影響を与えないようにすることができる。

請求項４に記載の揺動型スイッチにおいては、前記揺動部材を金属板で構成するとともに前記反力付与手段を金属製反転バネで構成し、前記金属製反転バネを前記金属板の下側に配置して前記金属製反転バネと前記金属板を直接接触させるようにした、という特徴を有する。

請求項２の揺動型スイッチによれば、剛性の高い揺動部材を剛性の高い反力付与手段に直接接触するようにしたので、薄型化が図れるとともにキレのよいクリック感触を得ることができる。

請求項５に記載の揺動型スイッチにおいては、前記基台は、前記弾性部材の下側に配置される可撓性シートを含み、前記可撓性シートの下側であって前記弾性部材に対応する位置に凹部を備えた、という特徴を有する。

請求項５の揺動型スイッチによれば、揺動始点に近い位置を押圧操作したときに弾性部材が下側に変位する。そのため、揺動始点から遠い位置を押圧したときのストロークおよび操作荷重と、揺動始点から近い位置を押圧したときのストロークおよび操作荷重が近くなり、押圧位置による操作感触の違いを小さくすることができる。

本発明によれば、操作部の固定端側端部を押しても、回転モーメントの方向は操作部の中心付近を押したときと変わらないので、操作部のどこを押しても安定してスイッチ操作を行なうことができる。

第１実施形態における揺動型スイッチ１の上面図である。 第１実施形態における揺動型スイッチ１の分解斜視図である。 第１実施形態における揺動型スイッチ１のＡ−Ａ断面図である。 第２実施形態における揺動型スイッチ２０の断面図である。 従来技術の問題点を説明する図である。

図１から図３を用いて第１実施形態の揺動型スイッチ１の構造を説明する。図１は、揺動型スイッチ１の上面図である。上面からみると、揺動型スイッチ１は、開口９ａを有する枠体９と、開口９ａに収納されるキートップ８（操作部）を備えている。そして、キートップ８は、破線で示される指で押圧操作されるようになっている。

図２は、揺動型スイッチ１の分解斜視図である。図３は揺動型スイッチ１のＡ−Ａ断面図である。揺動型スイッチ１は、最下部に下側基板４を備え、その上側に感圧スイッチシート５（検出手段）が載せられている。ここでは、下側基板４が基台となっている。感圧スイッチシート５は、例えば下部固定接点シート、スペーサシート、上部可動接点シートを順に積層して構成されるメンブレンスイッチシート等からなる。下側基板４の上側には弾性部材６が取り付けられている。感圧スイッチシート５の弾性部材６に対応する位置には貫通孔５ａが形成されており、弾性部材６と感圧スイッチシートが干渉しないようにしている。弾性部材６はゴムやスポンジ等の材料から構成され、下面６ａに粘着物質が塗布されており、下面６ａが下側基板４の上面に固着されている。弾性部材６の上面６ｂにも粘着物質が塗布されており、弾性部材６の上側に配置される揺動部材７の基部７ａの下面が固着されている。揺動部材７はステンレス等の金属板からなり、固定端側が基部７ａとなっており、下側基板４の上面に沿う第１水平方向Ｄ１において基部７ａから横方向に連接された部分が自由端側の駆動部７ｂとなっている。揺動部材７の基部７ａ側の辺縁部には下方に折り曲げ形成された突条部７ｃが設けられている。揺動部材７の駆動部７ｂの上側にはキートップ８が固着されている。そして開口９ａがキートップ８を囲むように枠体９が揺動部材７の上側に配置されている。揺動部材７の駆動部７ｂと感圧スイッチシート５の間であってキートップ８の中心付近には反転バネ１０が配置されている。この反転バネ１０は、揺動部材７の駆動部７ｂが下方に移動したときに反力を与えるとともにクリック感触を与える反力付与手段として機能する。この反転バネ１０は、ステンレス等の金属材料で形成されている。

次に、第１実施形態における揺動型スイッチ１の動作を説明する。操作者がキートップ８の中心付近を指で押圧操作すると、弾性部材６の、揺動部材７に取り付けられた範囲での第１水平方向Ｄ１における中心線Ｃを支点として揺動部材７が揺動し、駆動部７ｂが下方に移動する。そして反転バネ１０が駆動部７ｂに対して反力を与えるとともにクリック感触を与える。そして、反転バネ１０の中心部が感圧スイッチシート５を押圧して押圧操作検出される。

次に、第１実施形態の作用効果について説明する。第１実施形態では、弾性部材６は、揺動部材７に取り付けられた範囲、すなわち揺動部材７に密着する上面６ｂの範囲での第１水平方向Ｄ１における中心線Ｃがキートップ８の第１水平方向Ｄ１における投影領域の外側、すなわちキートップ８の固定端側端部８ａの外側に位置するように配置されるようにした。これにより、キートップ８の固定端側端部８ａを押しても、回転モーメントの方向はキートップ８の中心付近を押したときと変わらないので、キートップ８のどこを押しても安定してスイッチ操作を行なうことができる。

また、第１実施形態では、揺動部材７は、第１水平方向Ｄ１における基部側の辺縁部に下方向に突設し、下側基板４の上面と平行で第１水平方向Ｄ１と直交する第２水平方向Ｄ２に沿って延設される突条部７ｃを備えた。これによれば、揺動部材７の剛性が高まり、キートップ８の端部、特に第２水平方向Ｄ２における辺縁部付近を押したときの揺動部材７の撓みが抑制され、安定してスイッチ操作を行なうことができる。

なお、突条部７ｃを基部側以外の場所に設けることもできるが、その場合は揺動部材７のストロークが確保できないことが考えられる。また、突条部７ｃを上方向に突設させることもできるが、デザイン性が悪化することが考えられる。しかし、第１実施形態では、基部側で下側に突設させるようにしたので、揺動部材７のストロークやデザイン性に影響を与えないようにすることができる。

また、第１実施形態では、揺動部材７をステンレス等の金属板で構成するとともに反転バネ１０をステンレス等の金属製反転バネで構成し、金属製反転バネを金属板の下側に配置して金属製反転バネと金属板を直接接触させるようにした。これによれば、剛性の高い揺動部材７を剛性の高い反転バネ１０に直接接触するようにしたので、薄型化が図れるとともにキレのよいクリック感触を得ることができる。

次に図４を用いて第２実施形態における揺動型スイッチ２０を説明する。第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付し、説明を省略する。図４は、第２実施形態における揺動型スイッチ２０の断面図である。揺動型スイッチ２０においては、下側基板４、感圧スイッチシート５、およびそれらの間に介在する中間シート１１の３つの部品で基台を構成している。中間シート１１は感圧スイッチシート５の下側であって弾性部材６に対応する位置に開孔部１１ａが形成されている。感圧スイッチシート５は、可撓性シートとして機能するようになっている。また、開孔部１１ａは可撓性シートの下側であって弾性部材６に対応する位置に形成される凹部として機能するようになっている。

このような構成によれば、揺動支点（ここでは弾性部材６の中心線Ｃ）に近い位置を押圧操作したときに弾性部材６が下側に変位する。そのため、揺動支点から遠い位置を押圧したときのストロークおよび操作荷重と、揺動支点から近い位置を押圧したときのストロークおよび操作荷重とが近くなり、押圧位置による操作感触の違いを小さくすることができる。

なお、第２実施形態においては、キートップ８を設けておらず、揺動部材１２を直接押圧操作するようになっており、枠体９の開口９ａから露呈する部分が操作面１２ｄとして設定されることなる。また、突条部１２ｃは駆動部１２ｂ側の辺縁部に上方に突設されている。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形を加えて実施することができるのは言うまでもない。例えば、揺動部材７と反転バネ１０は金属で形成したが、それに限らず樹脂等で形成してもよい。また、揺動部材７に突条部７ｃを設けたが、揺動部材７の剛性が十分な場合等は省略しても構わない。

１ 揺動型スイッチ
４ 下側基板
５ 感圧スイッチシート（検出手段、可撓性シート）
６ 弾性部材
６ａ 下面
６ｂ 上面
７ 揺動部材
７ａ 基部
７ｂ 駆動部
７ｃ 突条部
８ キートップ（操作部）
８ａ 固定端側端部
９ 枠体
９ａ 開口
１０ 反転バネ（反力付与手段）
１１ 中間シート
１１ａ 開孔部（凹部）
１２ 揺動部材
１２ａ 基部
１２ｂ 駆動部
１２ｃ 突条部
１２ｄ 操作面
２０ 揺動型スイッチ
Ｃ 中心線
Ｄ１ 第１水平方向
Ｄ２ 第２水平方向
Ｄ３ 上下方向

Claims (5)

1. 基台と、
   前記基台の上側に取り付けられ上下方向に伸縮可能な弾性部材と、
   前記弾性部材の上側に取り付けられた基部および前記基台の上面に沿う第１水平方向において前記基部から連接される駆動部からなる揺動部材と、
   前記揺動部材の上側に設定される操作部と、
   前記駆動部の下方向への移動に対して反力を与える反力付与手段と、
   前記駆動部の下方向への移動を検出する検出手段と、を備えた揺動型スイッチであって、
   前記弾性部材は、前記揺動部材に取り付けられた範囲での前記第１水平方向における中心線が前記操作部の前記第１水平方向における投影領域の外側に位置するように配置されたことを特徴とする揺動型スイッチ。
2. 前記揺動部材は、水平方向における辺縁部に前記上下方向に突設し前記水平方向に延設される突条部を備えたことを特徴とする請求項１記載の揺動型スイッチ。
3. 前記揺動部材は、前記第１水平方向における基部側の辺縁部に下方向に突設し前記第１水平方向と直交する第２水平方向に延設される突条部を備えたことを特徴とする請求項２記載の揺動型スイッチ。
4. 前記揺動部材を金属板で構成するとともに前記反力付与手段を金属製反転バネで構成し、前記金属製反転バネを前記金属板の下側に配置して前記金属製反転バネと前記金属板を直接接触させるようにしたことを特徴とする請求項１〜３記載の揺動型スイッチ。
5. 前記基台は、前記弾性部材の下側に配置される可撓性シートを含み、前記可撓性シートの下側であって前記弾性部材に対応する位置に凹部を備えたことを特徴とする請求項１〜４記載の揺動型スイッチ。