JP2019106353A - ピーク荷重位置の遅延構造を含むスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】オンタイミング管理が容易なラバードームを活用しながらもタクトスイッチのような作動感を実現する。【解決手段】基板１１０の上面と向かい合う一面に固定接点１１１−１と対応する支持接点１２１が設けられ、加圧力伝達部材１４０の加圧によって下方に変形することなく加圧力を支持する荷重支持部材１２０と、前記基板の上面と向かい合う一面に固定接点１１１−２と対応する可動接点１３１が設けられ、加圧力伝達部材の加圧によって下方に変形して可動接点を固定接点と接触するようにし、既に設定された臨界圧力値以上の圧力を受ければ変形する加圧変形部材１３０と、前記荷重支持部材及び加圧変形部材の上部に位置変更可能に装着され、上面から加圧される外力によって下方に位置変更されて最初の荷重支持部材に加圧力を伝達し、既に設定された臨界圧力値以上の加圧力する場合に加圧変形部材を下方に変形させる加圧力伝達部材とを含む。【選択図】図５

Description

本発明は、スイッチに係り、より詳細には、ピーク荷重位置の遅延構造を含むスイッチに関する。

図１は従来技術による２段クリックスイッチを示す平面図、図２は図１に示されたＡ−Ａ’線に沿った断面図である。また、図３は従来技術によるラバードーム（ｒｕｂｂｅｒ ｄｏｍｅ）を活用したクリックスイッチのピーク荷重の位置をクリックストロークの位置と比較して示すグラフである。

これらの図を参照すると、従来技術によるスイッチ１０は、固定接点が上面に形成された回路基板１１と、内部面に可動接点が形成されたラバードーム（ｒｕｂｂｅｒ ｄｏｍｅ）１２と、ラバードーム１２を加圧する加圧力伝達部材１３と、加圧力伝達部材１３を押すプッシュスイッチ１４とを含んでなる。

図２に示されているように、従来技術によるスイッチ１０は、プッシュスイッチ１４の操作によって加圧力伝達部材１３が下方に位置変更されることでラバードーム１２を加圧して変形させている。このような構造のラバードーム１２を活用したスイッチの場合、オンタイミング（ｏｎ ｔｉｍｉｎｇ）を設計者の意図に応じて簡単に変更可能であるという利点を持っている。

ところが、図３に示されているように、従来技術によるラバードームを活用したクリックスイッチの場合、ピーク荷重の位置がクリックストロークの位置と異なるため、タクトスイッチ（ｔａｃｔ ｓｗｉｔｃｈ）とは異なる作動感を示す。

具体的に、タクトスイッチの場合は、ピーク荷重の位置とクリックストロークの位置とが隣接して位置することにより、特定の作動感を実現することができる。

一方、自動車に設けられた始動及び終了ボタンは、オンタイミングを安定的に実現し且つタクトスイッチのような作動感を実現することが可能なスイッチが求められる。

しかし、従来技術によるラバードームを活用して始動及び終了ボタンを構成する場合、安定したオンタイミングを実現することはできるものの、特定の作動感を実現することはできない。また、タクトスイッチを活用して始動及び終了ボタンを構成する場合、既に設定された臨界圧力値に応じてスイッチング動作を実現する最適のオンタイミング設計を実現することができない。

よって、従来技術による問題を解決することが可能な技術が求められる。

韓国公開特許第１０−２０１３−００１９７６８号（２０１３年２月２７日公開）

本発明の目的は、オンタイミング（ｏｎ ｔｉｍｉｎｇ）管理が容易なラバードームを活用しながらもタクトスイッチ（ｔａｃｔ ｓｗｉｔｃｈ）のような作動感を実現することが可能なスイッチを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の一態様によるスイッチは、１列または２列の等間隔で離隔して２つ以上の固定接点が上面に設けられた基板と、前記基板の上面と向かい合う一面に固定接点と対応する支持接点が設けられ、加圧力伝達部材の加圧によって下方に変形することなく加圧力を支持する荷重支持部材と、前記基板の上面と向かい合う一面に固定接点と対応する可動接点が設けられ、加圧力伝達部材の加圧によって下方に変形して可動接点を固定接点と接触するようにし、既に設定された臨界圧力値以上の圧力を受ければ変形する加圧変形部材と、前記荷重支持部材及び加圧変形部材の上部に位置変更可能に装着され、上面から加圧される外力によって下方に位置変更されて最初の荷重支持部材に加圧力を伝達し、既に設定された臨界圧力値以上の加圧力を伝達する場合には加圧変形部材に加圧力を伝達して加圧変形部材を下方に変形させる加圧力伝達部材とを含んでなることができる。

本発明の一実施形態において、前記基板は、上面または下面に回路が形成されたプリント回路基板（ＰＣＢ；ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）であり得る。

本発明の一実施形態において、前記基板の上面には、荷重支持部材と対応する位置に一つの第１固定接点が設けられ、前記第１固定接点から所定の間隔だけ離間して加圧変形部材と対応する位置に二つの第２固定接点が設けられる構造であり得る。

本発明の一実施形態において、前記加圧力伝達部材は、側面からみたとき、荷重支持部材と加圧変形部材との間の中心を基準として荷重支持部材側に先に傾いて下方に位置変更されるように偏心した構造であり得る。

本発明の一実施形態において、前記加圧変形部材はラバードーム（ｒｕｂｂｅｒ ｄｏｍｅ）であり得る。

本発明の一実施形態において、前記加圧力伝達部材の下面には、荷重支持部材及び加圧変形部材の上面と対応する位置に突起部が所定の長さだけ突設され得る。

この場合、前記荷重支持部材及び加圧変形部材の上面には、加圧力伝達部材の下面に突設された突起部と対応する形状の湾入部が設けられ得る。

本発明の一実施形態において、前記加圧力伝達部材は、上面から加圧される外力によって下方に位置変更されるが、荷重支持部材側に先に傾いて位置変更されて荷重支持部材に加圧力を伝達し、既に設定された臨界圧力値以上の圧力を受ける場合には加圧変形部材側に傾いて位置変更されて加圧変形部材に加圧力を伝達することができる。

本発明の一実施形態において、前記スイッチは、内部に基板を装着し、外部にプッシュスイッチの上面の一部を露出させ、プッシュスイッチが上下方向にスライドして位置変形することができるように上下スライドレールが設けられたハウジング部と、前記ハウジング部に上下方向にスライド可能に装着され、上面から加圧される外力によって下方に位置変更されて加圧力伝達部材の上面を押圧するプッシュスイッチとを含んでなることができる。

また、前記プッシュスイッチの下部には、加圧力伝達部材の上面と接触するように押圧突起が所定の長さだけ突設され得る。

この場合、前記押圧突起の側面上の位置は、荷重支持部材と加圧変形部材との間の中心を基準として荷重支持部材側に偏心した位置であり得る。

また、前記加圧力伝達部材の上面には、押圧突起に対応する位置に湾入溝が設けられ得る。

上述したように、本発明のスイッチによれば、特定の構造の基板、荷重支持部材、加圧変形部材及び加圧力伝達部材を備えることにより、オンタイミング（ｏｎ ｔｉｍｉｎｇ）管理が容易なラバードームを活用しながらもタクトスイッチ（ｔａｃｔ ｓｗｉｔｃｈ）のような作動感を実現することが可能なスイッチを提供することができる。

また、本発明のスイッチによれば、１列または２列の等間隔で離隔して配置される荷重支持部材と加圧変形部材を装着し、最初の荷重支持部材に加圧力を伝達した後、既に設定された臨界圧力値以上の加圧力が提供される場合には加圧変形部材に加圧力を伝達してスイッチング動作を実行することにより、ピーク荷重の位置をクリックストロークの位置と隣接するように配置することができるので、タクトスイッチのようなスイッチング作動感を実現することができる。

また、本発明のスイッチによれば、特定の構造の基板、荷重支持部材、加圧変形部材及び加圧力伝達部材を備えることにより、従来技術によるラバードームを活用しながらもタクトスイッチのような作動感を実現することが可能なスイッチをコンパクトなサイズに構成することができる。

また、本発明のスイッチによれば、加圧力伝達部材の下面に突起部を設け、加圧変形部材の上面に湾入部を設けることにより、安定したクリック動作を実現することができる。

図１は、従来技術によるクリックスイッチを示す平面図である。 図２は、図１に示されたＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 図３は、従来技術によるラバードーム（ｒｕｂｂｅｒ ｄｏｍｅ）を活用したクリックスイッチのピーク荷重の位置をクリックストロークの位置と比較して示すグラフである。 図４は、本発明の一実施形態によるスイッチを示す平面図である。 図５は、図４のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。 図６は、本発明の一実施形態によるスイッチの基板、及び基板の上面に設けられた固定接点を示す平面図である。 図７は、図５のＣ部分の拡大図である。 図８は、本発明の一実施形態による２段クリックスイッチが作動する様子を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。これに先立ち、本明細書及び請求の範囲に使用された用語または単語は、通常的且つ辞典的な意味に限定して解釈されてはならず、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。

本明細書全体において、ある部材が他の部材「上」に位置しているとしたとき、これは、ある部材が他の部材に接している場合だけでなく、これらの部材の間に別の部材が存在する場合も含む。本明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」としたとき、これは、特に反対される記載がない限り、別の構成要素を除くのではなく、別の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

図４は本発明の一実施形態によるスイッチを示す平面図、図５は図４のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。また、図６は本発明の一実施形態によるスイッチの基板、及び基板の上面に設けられた固定接点を示す平面図である。

これらの図面を参照すると、本実施形態によるスイッチ１００は、特定の構造の基板１１０、荷重支持部材１２０、加圧変形部材１３０及び加圧力伝達部材１４０を含む構成であって、オンタイミング（ｏｎ ｔｉｍｉｎｇ）管理が容易なラバードームを活用しながらもタクトスイッチ（ｔａｃｔ ｓｗｉｔｃｈ）のような作動感を実現することが可能なスイッチを提供することができる。

以下、図面を参照して、本実施形態によるスイッチ１００を構成する各構成について詳細に説明する。

本実施形態による基板１１０は、上面に固定接点１１１−１、１１１−２が設けられたプリント回路基板（ＰＣＢ、ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）であって、上面または下面に回路が形成できる。

荷重支持部材１２０は、加圧力伝達部材１４０の加圧によって下方に変形することなく加圧力を支持する構造であって、基板１１０の上面と向かい合う一面に固定接点１１１−１と対応する支持接点１２１が設けられた構造であり得る。

加圧変形部材１３０は、フレキシブルな材質からなる、所定の大きさの弾性力を持つ弾性部材であって、既に設定された臨界圧力値以上の圧力を受ければ変形する構造であり得る。

加圧変形部材１３０の内部面には、基板１１０の上面に設けられた固定接点１１１−２と対応する位置に可動接点１３１が設けられ得る。

加圧変形部材１３０が下方に変形する場合には、可動接点１３１は固定接点１１１−２と接触してスイッチング動作を実現することができる。

上述したように、加圧変形部材１３０は、既に設定された臨界圧力値以上の加圧力を受けて下方に変形し、可動接点１３１と固定接点１１１−２とを接触させることができるものであれば特に限定されず、好ましくはラバードーム（ｒｕｂｂｅｒ ｄｏｍｅ）である。

加圧力伝達部材１４０は、荷重支持部材１２０及び加圧変形部材１３０の上部に位置変更可能に装着され、上面から加圧される外力によって下方に位置変更されて荷重支持部材１２０に加圧力を伝達することができる。

このとき、加圧力伝達部材１４０は、上面から加圧される外力によって下方に位置変更されて最初の荷重支持部材１２０に加圧力を伝達し、既に設定された臨界圧力値以上の加圧力を伝達する場合には加圧変形部材１３０に加圧力を伝達して加圧変形部材１３０を下方に変形させることができる。

したがって、本実施形態によるスイッチ１００は、１列または２列の等間隔で離隔して配置される荷重支持部材１２０と加圧変形部材１３０を装着し、最初の荷重支持部材１２０に加圧力を伝達した後、既に設定された臨界圧力値以上の加圧力が提供される場合には加圧変形部材１３０に加圧力を伝達してスイッチング動作を実行することにより、従来技術によるラバードームを活用しながらもピーク荷重の位置をクリックストロークの位置と隣接するように配置することができるので、タクトスイッチのようなスイッチング作動感を実現することができる。

場合に応じて、加圧力伝達部材１４０の下面には、図５に示されているように、荷重支持部材１２０及び加圧変形部材１３０の上面と対応する位置に突起部１４１が所定の長さだけ突設され得る。このとき、荷重支持部材１２０及び加圧変形部材１３０の上面には、加圧力伝達部材１４０の下面に突設された突起部１４１と対応する形状の湾入部１２２、１３２が設けられ得る。

この場合、突起部１４１は、湾入部１２２、１３２に安定的に引き込まれて加圧力伝達部材１４０と荷重支持部材１２０及び加圧変形部材１３０とを互いに結束させることができ、加圧力伝達部材１４０の位置変更によって加圧変形部材１３０が下方に変形しても、加圧力伝達部材１４０と荷重支持部材１２０及び加圧変形部材１３０との結束関係を安定的に維持させることができる。

したがって、本実施形態によるスイッチ１００によれば、加圧力伝達部材１４０の下面に突起部１４１を設け、荷重支持部材１２０及び加圧変形部材１３０の上面に湾入部１２２、１３２を設けることにより、安定したクリック動作を実現することができる。

一方、図６に示されているように、基板１１０の上面には、１列または２列の等間隔で離隔して固定接点１１１−１、１１１−２が設けられ得る。

具体的に、図６の（ｂ）に示されているように、荷重支持部１２０と対応する位置に一つの第１固定接点１１１−１が設けられ、加圧変形部材１３０と対応する位置に２つの第２固定接点１１１−２が設けられ得る。

場合に応じて、図６の（ａ）に示されているように、それぞれ一つの第１固定接点１１１−１と第２固定接点１１１−２が設けられてもよい。

一方、加圧力伝達部材１３０は、図５に示されているように、側面からみたとき、荷重支持部材１２０と加圧変形部材１３０との間の中心を基準として荷重支持部材１２０側に先に傾いて下方に位置変更されるように偏心した構造であることが好ましい。

具体的には、本実施形態によるスイッチ１００は、ハウジング部１５０及びプッシュスイッチ１６０をさらに含むことができる。

具体的には、ハウジング部１５０は、内部に基板１１０を装着するハウジング構造であり得る。また、ハウジング部１５０は、外部にプッシュスイッチ１６０の上面の一部を露出することができるように開口部（図示せず）が設けられてもよい。

また、ハウジング部１５０の内部には、プッシュスイッチ１６０が上下方向にスライドして位置変形することができるように上下スライドレール１５１が設けられ得る。

プッシュスイッチ１６０は、ハウジング部１５０に上下方向にスライド可能に装着され得る。このとき、プッシュスイッチ１６０は、上面から加圧される外力によって下方に位置変更されて加圧力伝達部材１４０の上面を加圧することができる。

場合に応じて、図５に示されているように、プッシュスイッチ１６０の下部には、加圧力伝達部材１４０の上面と接触するように押圧突起１６１が所定の長さだけ突設され得る。このとき、加圧力伝達部材１４０の上面には、押圧突起１６１と対応する位置に湾入溝１４２が設けられ得る。

この場合、図７に示されているように、押圧突起１６１は、湾入溝１４２に安定的に結束されており、加圧力伝達部材１４０の上下スライド動作によってプッシュスイッチ１６０と加圧力伝達部材１４０とが互いに離隔することを防止することができる。

結果として、本実施形態によるスイッチ１００によれば、特定の構造のスライドレール１５１が設けられたハウジング部１５０、及びプッシュスイッチ１６０を備えることにより、スイッチング動作を実現することができる。また、本発明のスイッチ１００によれば、プッシュスイッチ１６０の下面に押圧突起１６１を設け、加圧力伝達部材１４０の上面に湾入溝１４２を設けることにより、安定したクリック動作を実現することができる。

以上の本発明の詳細説明では、それによる特別な実施形態についてのみ記述した。しかし、本発明は、詳細な説明で言及される特別な形態に限定されるものではないと理解されるべきであり、むしろ添付された請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲内にあるすべての変形物、均等物及び代替物を含むものと理解されるべきである。

すなわち、本発明は、上述した特定の実施形態及び説明に限定されず、請求の範囲で請求する本発明の要旨から外れることなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも様々な変形実施が可能であり、それらの変形も本発明の保護範囲内にある。

１０ 従来技術による２段クリックスイッチ
１１ 回路基板
１２ ラバードーム（ｒｕｂｂｅｒ ｄｏｍｅ）
１３ 加圧力伝達部材
１４ プッシュスイッチ
１００ スイッチ
１１０ 基板
１１１ 固定接点
１１１−１ 第１固定接点
１１１−２ 第２固定接点
１２０ 荷重支持部材
１２１ 支持接点
１２２ 湾入部
１３０ 加圧変形部材
１３１ 可動接点
１３２ 湾入部
１４０ 加圧力伝達部材
１４１ 突起部
１４２ 湾入溝
１５０ ハウジング部
１５１ スライドレール
１６０ プッシュスイッチ
１６１ 押圧突起
Ｌ１ 第１列
Ｌ２ 第２列

Claims (12)

1. １列または２列の等間隔で離隔して２つ以上の固定接点が上面に設けられた基板と、
   前記基板の上面と向かい合う一面に固定接点と対応する支持接点が設けられ、加圧力伝達部材の加圧によって下方に変形することなく加圧力を支持する荷重支持部材と、
   前記基板の上面と向かい合う一面に固定接点と対応する可動接点が設けられ、加圧力伝達部材の加圧によって下方に変形して可動接点を固定接点と接触するようにし、既に設定された臨界圧力値以上の圧力を受ければ変形する加圧変形部材と、
   前記荷重支持部材及び加圧変形部材の上部に位置変更可能に装着され、上面から加圧される外力によって下方に位置変更されて最初の荷重支持部材に加圧力を伝達し、既に設定された臨界圧力値以上の加圧力を伝達する場合には加圧変形部材に加圧力を伝達して加圧変形部材を下方に変形させる加圧力伝達部材とを含んでなる、スイッチ。
2. 前記基板は、上面または下面に回路が形成されたプリント回路基板（ＰＣＢ；ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）であることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
3. 前記基板の上面には、荷重支持部材と対応する位置に一つの第１固定接点が設けられ、前記第１固定接点から所定の間隔だけ離間して加圧変形部材と対応する位置に二つの第２固定接点が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
4. 前記加圧力伝達部材は、側面からみたとき、荷重支持部材と加圧変形部材との間の中心を基準として荷重支持部材側に先に傾いて下方に位置変更されるように偏心した構造であることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
5. 前記加圧変形部材はラバードーム（ｒｕｂｂｅｒｄｏｍｅ）であることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
6. 前記加圧力伝達部材の下面には、荷重支持部材及び加圧変形部材の上面と対応する位置に突起部が所定の長さだけ突設されることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
7. 前記荷重支持部材及び加圧変形部材の上面には、加圧力伝達部材の下面に突設された突起部と対応する形状の湾入部が設けられることを特徴とする、請求項６に記載のスイッチ。
8. 前記加圧力伝達部材は、上面から加圧される外力によって下方に位置変更され、
   荷重支持部材側に先に傾いて位置変更されて荷重支持部材に加圧力を伝達し、既に設定された臨界圧力値以上の圧力を受ける場合には加圧変形部材側に傾いて位置変更されて加圧変形部材に加圧力を伝達することを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
9. 前記スイッチは、
   内部に基板を装着し、外部にプッシュスイッチの上面の一部を露出させ、プッシュスイッチが上下方向にスライドして位置変形することができるように上下スライドレールが設けられたハウジング部と、
   前記ハウジング部に上下方向にスライド可能に装着され、上面から加圧される外力によって下方に位置変更されて加圧力伝達部材の上面を押圧するプッシュスイッチとを含むことを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
10. 前記プッシュスイッチの下部には、加圧力伝達部材の上面と接触するように押圧突起が所定の長さだけ突設されることを特徴とする、請求項９に記載のスイッチ。
11. 前記押圧突起の側面上の位置は、荷重支持部材と加圧変形部材との間の中心を基準として荷重支持部材側に偏心した位置であることを特徴とする、請求項１０に記載のスイッチ。
12. 前記加圧力伝達部材の上面には、押圧突起に対応する位置に湾入溝が設けられることを特徴とする、請求項１０に記載のスイッチ。

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