JP3177835U - 接点ばね付シート及びこれを用いたスイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポータブル機器、ＰＣ周辺機器等に組み込まれるスイッチ装置として使用される接点ばね付きシートに関し、特に２段スイッチ操作が可能かつ操作感触が良好な接点ばね付きシートおよびこれを用いたスイッチ装置を提供する。
【解決手段】本考案の接点ばね付きシートは、反転動作可能な第１可動接点２と、第１可動接点２の下側に積層され、反転動作可能な第２可動接点３と、第１可動接点２の上方に配置されるとともに、第１可動接点２および第２可動接点３を下面側に保持可能なカバーシート４とからなる。第２可動接点３は、ドーム状の膨出部から延出する延出部３２の保持部３２ｂでカバーシート４に保持されるが、延出部３２に、第２可動接点３の反転動作による膨出部３ａの移動を許容する許容部３２ａを設けたので、第２可動接点３は感触の良い反転動作が可能となる。
【選択図】図３

Description

本考案は、携帯電話等の種々の電子機器における入力キースイッチ等として使用される接点ばね付シートに関し、特に２段操作が可能な接点ばね付シートの構造に関する。

従来の２段スイッチ操作が可能な接点ばね付シートの構造としては、例えば特許文献１のような構造が知られている。特許文献１の接点ばね付シートは、図５に示すように、２段スイッチの、下側に配置される第１の可動接点１０３のドーム状の膨出部の中央に、円形状の貫通孔からなる開口部１０３ａを設けて、この開口部１０３ａの上面周縁部に沿って、上側に配置される第２の可動接点１０４の外周縁部１０４ｂを重合させて載置するとともに、第２の可動接点１０４の中央頂部１０４ａ下面の突起１０４ｃが開口部１０３ａを通して下方へ移動可能なように、第１の可動接点１０３及び第２の可動接点１０４をカバーシート１０５の粘着層によって貼着して保持させることにより、可動接点付シートとしてシート状に一体化させたものとなっている。そして、第１の可動接点１０３及び第２の可動接点１０４の両方に反転可能なドーム状の膨出部を設けたので、１段目及び２段目スイッチの操作時に、それぞれクリック感触が得られるとしている。

特開２００５−２５９４６２号公報

しかしながら、特許文献１の接点ばね付シートでは、第１の可動接点１０３の上部に第２の可動接点１０４が積層された状態で、カバーシート１０５に貼着されている構造となっており、第１の可動接点１０３の反転領域もカバーシート１０５に貼着される。このため、特に１段目のスイッチ操作時に、カバーシート１０５によってクリック感触が損なわれる恐れがあった。

本考案は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、２段操作が可能でかつ操作感触がよい接点ばね付シート及びこれを用いたスイッチ装置を提供するところにある。

この課題を解決するために、本考案の請求項１による接点ばね付シートは、反転動作可能な第１接点ばねと、前記第１接点ばねの下側に積層され、反転動作可能な第２接点ばねと、前記第１接点ばねの上方に配置されるとともに、前記第１接点ばね及び記第２接点ばねを下面側に保持可能なシートを有し、前記第２接点ばねは、ドーム状の膨出部と、前記膨出部を支持する脚部と、前記膨出部から延出するとともに、前記第１接点ばねに積層されたとき前記第１接点ばねの外形外方に突出する延出部とを有し、前記延出部は、前記第２接点ばねの反転動作による移動を許容する許容部と、前記シートに保持される保持部とを有することを特徴としている。

また、本考案の請求項２による接点ばね付シートでは、前記第２接点ばねの脚部は複数からなり、前記複数の脚部の間の箇所から前記延出部が延出しており、前記許容部は前記シートに貼り付け保持されないように逃げ部を有していることを特徴としている。

また、本考案の請求項３による接点ばね付シートでは、前記許容部は、蛇腹形状であることを特徴としている。

また、本考案の請求項４によるスイッチ装置は、請求項１から３のいずれかに記載の接点ばね付シートと、前記接点ばね付シートが積層されるとともに、前記第１接点ばねと前記第２接点ばねの下方に対向して配置される固定接点を有する基台とを備えたことを特徴としている。

請求項１の考案による接点ばね付シートでは、弱い力で押圧操作されたときに反転動作する１段目のスイッチの第２接点ばねと、強い力で押圧操作されたときに反転動作する２段目のスイッチの第１接点ばねがシートに貼着され、第１接点ばねは反転動作部を含む領域がシートに貼着される。これに対し、第２接点ばねは延出部に設けられた保持部だけがシートに貼着され、反転動作する膨出部はシートに貼着されてない。さらに、第２接点ばねには、反転動作に伴う変形等を許容する許容部を設けたので、第２接点ばねはシートにより反転動作を妨げられることがなく、安定した反転動作が可能となる。

また、第１接点ばねは、強い力で押圧操作されたときに大きな反転力で反転動作するので、反転動作部がシートに貼着されても良好な操作感触を得ることができる。

以上より、請求項１の考案による接点ばね付シートは、第１接点ばねと第２接点ばねにより２段操作が可能となり、かつ、良好な操作感触を得ることができる。

請求項２の考案による接点ばね付シートでは、第２接点ばねの複数の脚部の間の箇所に配設した延出部に、シートに貼り付け保持されない逃げ部を設けたので、延出部がシートに貼着されることを確実に回避できる。これにより、第２接点ばねが反転動作を行う際に、反転動作を妨げようとするシートの影響をこと確実に回避することができ、より良好な操作感触を得ることができる。

請求項３の考案によれば、本考案の接点ばね付シートは、許容部の形状が蛇腹状なので、第２接点ばねが反転動作により移動する際に、移動への追従性がよくなるので、操作感触の劣化を確実に抑えることができ、より一層良好な操作感触を得ることができる。

請求項４の考案によれば、本考案のスイッチ装置は、請求項１から３のいずれかに記載の接点ばね付シートと、接点ばね付シートが積層されるとともに、第１接点ばねと第２接点ばねの下方に対向して配置される固定接点を有する基台とを備えているので、簡易な構成で、２段操作が可能で良好な操作感触を得られるスイッチ装置を形成することができる。

以上により、本考案による接点ばね付シートは、操作感触のよい２段操作が可能な接点ばね付シートを提供することができ、本考案によるスイッチ装置は、本考案による接点ばね付シートを固定接点を有している基台と組み合わせることにより、簡易な構成で２段操作が可能で良好な操作感触が得られるスイッチ装置を形成することができる。

本考案の実施形態に係る接点ばね付シート及びこれを用いたスイッチ装置の外観図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 本実施形態に係る接点ばね付シート及びこれを用いたスイッチ装置の構成を示す分解斜視図である。 本実施形態に係る接点ばね付シート及びこれを用いたスイッチ装置の非操作時の状態を示す断面図で、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。 本実施形態に係る接点ばね付シート及びこれを用いたスイッチ装置の動作状態を示す、図１におけるＢ−Ｂ位置の断面図で、（ａ）は１段目のスイッチが動作した状態を示す断面図、（ｂ）は２段目のスイッチが動作した状態を示す断面図である。 従来例を説明する図である。

以下、本考案の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本考案をポータブル機器、ＰＣ周辺機器等に組み込まれるスイッチ装置に適用する場合について説明する。しかしながら、本実施形態に係るスイッチ装置の適用対象については、これに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

はじめに、図１及び図２を参照して、接点ばね付シート及びこれを用いたスイッチ装置の全体構成について説明する。図１は接点ばね付シートを用いたスイッチ装置の外観図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図２は、本実施形態に係る接点ばね付シート及びこれを用いたスイッチ装置の構成を説明する分解斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係るスイッチ装置は、基板（基台）１と、カバーシート（シート）４、及びスペーサ５により外観が構成される。

次に、図２を参照して、本実施形態に係るスイッチ装置の構成と構成部品を説明する。

本実施形態に係るスイッチ装置は、最下部に基板１が配され、基板１の上部にスペーサ５が配され、スペーサ５の収容部５ａに入り込むように、第２可動接点（第２接点ばね）３が配され、第２可動接点３の上部に第１可動接点（第１接点ばね）２が配され、第１可動接点２の上部にはカバーシート４が配される。

なお、接点ばね付シートは、第１可動接点２と第２可動接点３及びカバーシート４により構成されるものである。

基板１は、フェノール樹脂等の積層板で平板状に形成されており、基板１の表面には、銅箔などの導電性の金属材料からなる固定接点１１が配設されている。固定接点１１は、中央に設けられた略円形の第１接点部１１ａと、第１接点部１１ａの外周に略円環状に設けられた第２接点部１１ｂと、第２接点部１１ｂの外周に略円環状に設けられた第３接点部１１ｃと、からなる。これらの第１接点部１１ａ，第２接点部１１ｂ，第３接点部１１ｃは個々に離間して電気的に非導通となっており、図示しない複数の配線リードパターンと、それぞれ接続される。

本実施形態に係るスイッチ装置では、第３接点部１１ｃと第２接点部１１ｂが１段目のスイッチの接点を構成し、第３接点部１１ｃと第１接点部１１ａが２段目のスイッチの接点を構成する。

第１可動接点２は、導電性のある金属板、例えば、りん青銅板等によりドーム状の膨出部を有する略円形状に形成され、反転動作する中央頂部２ａと、外径部の外周縁部２ｂよりなる。

第２可動接点３は、導電性のある金属板、例えば、りん青銅板等により膨出部３ａを有する略円形状に形成され、反転動作可能に形成されている。

図２に示すように、第２可動接点３の膨出部３ａの中央には、上下方向に貫通した略円形状の開口部３１が設けられている。また、第２可動接点３の膨出部３ａには、固定接点１１の第２接点部１１ｂと接離可能に対向する環状頂部３ｂを有しており、膨出部３ａの外径部である外縁部３３の等間隔な４箇所には、４片の脚部３ｃが外側へ突出するように形成されている。また、４片の脚部３ｃの隣接する２片の脚部３ｃ１，３ｃ４、及び、他の隣接する２片の脚部３ｃ２，３ｃ３の中間からは、第１可動接点２に積層したとき第１可動接点２の外形よりも外方へ延出する延出部３２が、外縁部３３から延出して設けられている。

延出部３２には、第２可動接点３が反転動作により移動したときに、容易に弾性変形して膨出部３ａの移動を許容する許容部３２ａが、断面形状が略Ｓ字状である蛇腹形状に形成されており、許容部３２ａの先端部には、カバーシート４に保持される保持部３２ｂが形成されている。また、許容部３２ａには、保持部３２ｂより下方に湾曲し、カバーシート４に貼り付け保持されない、逃げ部３２ｃが外縁部３３に隣接して設けられている。

カバーシート４は、可撓性のあるフィルム材で、中央に上方に突出するドーム部４ａが形成されている。また、カバーシート４の下面側の一面には、粘着層（図示せず）が形成されている。

スペーサ５は成形材等で略矩形の板状に形成され、中央に第２可動接点３を収容する収容部５ａを有する。

次に、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して、本実施形態に係るスイッチ装置の組み立て構造を説明する。図３は、本考案の実施形態に係るスイッチ装置の、非操作時での状態を示す断面図で、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図ある。

図３（ａ）に示すように、基板１の上面にはスペーサ５が貼着され、スペーサ５の収容部５ａに第２可動接点３が収容される。第２可動接点３の上部には第１可動接点２が置載され、第１可動接点２の外周縁部２ｂが第２可動接点３の膨出部３ａの上面と当接する。

カバーシート４は、スペーサ５の上面に貼着され、第１可動接点２の中央頂部２ａの略全域がカバーシート４のドーム部４ａに貼着される。

また、図３（ｂ）に示すように、第２可動接点３の保持部３２ｂもカバーシート４に貼着される。しかしながら、本実施形態に係るスイッチ装置では、第１可動接点２を第２可動接点３の膨出部３ａの上に置載したので、反転動作する第２可動接点３の膨出部３ａは、カバーシート４に貼着されることはなく、さらに、第２可動接点３の延出部３２には、外縁部３３に隣接する許容部３２ａに、下方に湾曲した逃げ部３２ｃを設けたので、延出部３２の許容部３２ａもカバーシート４には貼着されず、保持部３２ｂのみがカバーシート４に貼着される。

スペーサ５の収容部５ａに収容された第２可動接点３の脚部３ｃは、基板１の固定接点１１のうち最外周の第３接点部１１ｃと接触し、第３接点部１１ｃと第２可動接点３は電気的に接続される。なお、第２可動接点３の環状頂部３ｂは基板１の第２接点部１１ｂと離間して対向し、第１可動接点２の中央頂部２ａは基板１の第１接点部１１ａと離間して対向する。

次に、図３及び図４を参照して、本実施形態に係るスイッチ装置の動作を説明する。
図４は本考案の実施形態に係るスイッチ装置の動作状態を示す、図１におけるＢ−Ｂ位置の断面図で、（ａ）は１段目のスイッチが動作した状態を示す断面図、（ｂ）は２段目のスイッチが動作した状態を示す断面図である。

非操作時においては、図３（ａ）に示すように、第２可動接点３の脚部３ｃは基板１の最外周の第３接点部１１ｃと接触し、第３接点部１１ｃと第２可動接点３は電気的に接続されているが、第２可動接点３の環状頂部３ｂは第２接点部１１ｂと離間しており、第１可動接点２の中央頂部２ａは第１接点部１１ａと離間しているので、第１接点部１１ａ，第２接点部１１ｂ，第３接点部１１ｃは互いに電気的に非導通となっている。

次に、１段目のスイッチが動作するときの各部品の挙動を、図４の（ａ）を参照にして、説明する。

第１可動接点２の中央頂部２ａの近傍のカバーシート４の上面側に押圧力が加わると、第１可動接点２が下方へ移動され、第１可動接点２の外周縁部２ｂが第２可動接点３の膨出部３ａを押圧する。第２可動接点３の反転力は、第１可動接点２の反転力と比較して小さくなるように形成されているので、カバーシート４の上面側が押圧されたときには、図４（ａ）に示すように、第１可動接点２が反転する前に、第２可動接点３の膨出部３ａが反転動作する。

第２可動接点３が反転動作すると、第２可動接点３の膨出部３ａは下方に凸となる形状に反転し、反転した膨出部３ａの環状頂部３ｂの下面が固定接点１１の第２接点部１１ｂと接触し、第２可動接点３と第２接点部１１ｂが電気的に接続される。第２可動接点３と第３接点部１１ｃは常に電気的に導通しているので、これにより、第３接点部１１ｃと第２接点部１１ｂが第２可動接点３を介して導通状態となり、第３接点部１１ｃと第２接点部１１ｂとを含んで構成される１段目のスイッチが動作状態となる。

なお、第２可動接点３が反転動作すると、固定接点１１の第１接点部１１ａは第２可動接点３の開口部３１の内側に位置するが、第１可動接点２が反転していないので、第１可動接点２の中央頂部２ａは第１接点部１１ａと離間しており、第１可動接点２と第１接点部１１ａは電気的に非導通となっている。

第２可動接点３の膨出部３ａが反転するときには、膨出部３ａの外側の外縁部３３もわずかに変形し、外縁部３３から突出して設けられた脚部３ｃも変形し、第２可動接点３の膨出部３ａは下方に移動する。また、外縁部３３から延出して設けられた延出部３２も変形し、保持部３２ｂが上方へ移動しようとする。しかし、延出部３２に設けられた許容部３２ａが弾性変形し、膨出部３ａの下方への移動、及び延出部３２の変形による保持部３２ｂの上方への移動を許容するため、カバーシート４に保持部３２ｂが貼着されていても、第２可動接点３の膨出部３ａはカバーシート４により反転動作を妨げられることはない。

さらに、本実施形態に係るスイッチ装置では、許容部３２ａを断面形状が略Ｓ字状である蛇腹形状にしたので、略Ｓ字状の蛇腹形状を構成する複数のＲ形状が容易に弾性変形可能となり、第２可動接点３の膨出部３ａの下方への移動、及び延出部３２の変形による保持部３２ｂの上方への移動を、より確実に許容する。

次に、２段目のスイッチが動作するときの各部品の挙動を、図４の（ｂ）を参照にして、説明する。

カバーシート４がさらに押圧されると、図４（ｂ）示すように、第２可動接点３が反転した状態のまま、第１可動接点２の中央頂部２ａが下方へ移動され、中央頂部２ａは下方へ反転する。そして、第２可動接点３の開口部３１の内側に位置している固定接点１１の第１接点部１１ａと反転した中央頂部２ａの下面が当接し、第１可動接点２と第１接点部１１ａは電気的に導通となる。

第１可動接点２は第２可動接点３の上に置載されているので電気的に導通しており、第２可動接点３と第３接点部１１ｃは常に電気的に導通しているので、第１接点部１１ａと中央頂部２ａの下面が当接し、第２可動接点３と第１接点部１１ａが電気的に導通状態になると、第１接点部１１ａと第３接点部１１ｃが、第１可動接点２及び第２可動接点３を介して電気的に接続状態となる。このことにより、第３接点部１１ｃと第１接点部１１ａとを含んで構成される２段目のスイッチが動作状態となる。

なお、第１可動接点２の中央頂部２ａが下方へ反転するときには、第１可動接点２の中央頂部２ａを貼着するカバーシート４のドーム部４ａも反転するが、第１可動接点２の反転力は第２可動接点３の反転力より大きく、カバーシート４のドーム部４ａが第１可動接点２とともに反転動作しても、第１可動接点２の反転動作の操作感触はほとんど損なわれない。

以上より、本考案の接点ばね付シートは、反転動作可能な第１可動接点２と、第１可動接点２の下側に積層され、反転動作可能な第２可動接点３と、第１可動接点２の上方に配置されるとともに、第１可動接点２及び第２可動接点３を下面側に保持可能なカバーシート４とを有し、第２可動接点３は、ドーム状の膨出部３ａと、膨出部３ａを支持する脚部３ｃと、膨出部３ａから第１可動接点２の外形外方に延出する延出部３２とを有し、延出部３２は、第２可動接点３の膨出部３ａの反転動作による移動を許容する許容部３２ａと、カバーシート４に保持される保持部３２ｂとを有することにより、カバーシート４は第２可動接点３の膨出部３ａに貼着せずに保持部３２ｂに貼着して保持しているため、第２可動接点３が反転動作を行う際に、反転動作を妨げようとするカバーシート４の影響を抑えることができる。このことにより、操作感触の劣化を抑えることができ、良好な操作感触を得ることができる。

また、第２可動接点３の脚部３ｃは複数からなり、複数の脚部３ｃの間の箇所から延出部３２が延出しており、許容部３２ａはカバーシート４に貼り付け保持されないように逃げ部３２ｃを有していることにより、第２可動接点３が反転動作を行う際に、許容部３２ａに設けられた逃げ部３２ｃによって反転動作を妨げようとするカバーシート４の影響を更に抑えることができる。このことにより、操作感触の劣化をさらに抑えることができ、より良好な操作感触を得ることができる。

また、本考案のスイッチ装置は、上記の接点ばね付シートと、接点ばね付シートが積層されるとともに、第１可動接点２と第２可動接点３に対向して配置される固定接点を有する基板１により構成されているので、簡易な構成でスイッチ装置を形成することができる。

なお、貴台を固定接点を有する上方側が開放された箱状の樹脂ケースとし、樹脂ケースの上方側から上記の接点ばね付シートを積層して接点ばねを固定接点に対向して配置する構成としても良い。

また、上記の実施形態においては、カバーシート４の下面側の一面には、粘着層が設けられているが、例えば延出部３２と対向するカバーシート４の領域の粘着層を削除することにより、延出部３２がカバーシート４と貼着されない構造にしてもよく、その場合は逃げ部３２ｃを省略しても同様の効果が得られる。

また、上記の実施形態においては、許容部３２ａの蛇腹形状を複数のＲ形状により構成されたＳ字状としたが、蛇腹形状を複数の直線形状がつながれた折れ線形状としてもよい。

１ 基板（基台）
２ 第１可動接点（第１接点ばね）
２ａ 中央頂部
２ｂ 外周縁部
３ 第２可動接点（第２接点ばね）
３ａ 膨出部
３ｂ 環状頂部
３ｃ 脚部
４ カバーシート（シート）
４ａ ドーム部
５ スペーサ
５ａ 収容部
１１ 固定接点
１１ａ 第１接点部
１１ｂ 第２接点部
１１ｃ 第３接点部
３１ 開口部
３２ 延出部
３２ａ 許容部
３２ｂ 保持部
３２ｃ 逃げ部
３３ 外縁部
３ｃ１ 脚部
３ｃ２ 脚部

Claims (4)

1. 反転動作可能な第１接点ばねと、前記第１接点ばねの下側に積層され、反転動作可能な第２接点ばねと、前記第１接点ばねの上方に配置されるとともに、前記第１接点ばねおよび前記第２接点ばねを下面側に保持可能なシートとを有し、
   前記第２接点ばねは、ドーム状の膨出部と、前記膨出部を支持する脚部と、前記膨出部から延出するとともに、前記第１接点ばねに積層されたとき前記第１接点ばねの外形外方に突出する延出部とを有し、
   前記延出部は、前記第２接点ばねの反転動作による前記膨出部の移動を許容する許容部と、前記シートに保持される保持部とを有することを特徴とする接点ばね付きシート。
   
2. 前記第２接点ばねの前記脚部は複数からなり、前記複数の脚部の間の箇所から前記延出部が延出しており、
   前記許容部は前記シートに貼り付け保持されないように逃げ部を有していることを特徴とする請求項１に記載の接点ばね付きシート。
   
3. 前記許容部は、蛇腹形状であることを特徴とする請求項２に記載の接点ばね付きシート。
   
4. 請求項１から３のいずれかに記載の接点ばね付きシートと、前記接点ばね付きシートが積層されるとともに、前記第１接点ばねと前記第２接点ばねの下方に対向して配置される固定接点を有する基台とを備えたことを特徴とするスイッチ装置。