JP3274996B2

JP3274996B2 - 押釦スイッチ用カバー部材

Info

Publication number: JP3274996B2
Application number: JP08494199A
Authority: JP
Inventors: 博英佐藤; 均安藤
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2002-04-15
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JP2000276970A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機、自動
車電話機などの移動体通信機器、計測機器、リモートコ
ントローラ、ハンディターミナル等のデータ入力装置や
スイッチ装置、その他家電、電子、通信などの分野の各
種入力装置等に用いられる押釦スイッチ用カバー部材、
特に押釦スイッチ部材に要求される低ストローク、高ク
リック性の打鍵特性の良好な押釦スイッチ用カバー部材
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯電話機などの入力装置に使用
される押釦スイッチでは、図１０に示すように押釦スイ
ッチ用カバー部材ａが低ストローク、高クリック特性を
持ったリン青銅、ＳＵＳ等の金属皿バネｃを介して接点
ｄのある回路基板ｂに組み付けられて機器ケース内に収
容し、キー釦ａ１を基板側に変位させることにより押
圧突出部ａ２が金属皿バネｃを変位させることにより
押釦スイッチが構成されている。そして、この金属皿バ
ネｃは、粘着剤付き又は接着剤付きＰＥＴシートｅの穴
あき部分に、金属皿バネｃを凸状態に配列され、金属皿
バネ固定用粘着シートｆで金属皿バネ凸部上より固定し
て金属皿バネシートとし、この金属皿バネシートを押釦
スイッチカバー部材ａと重ね合わせて使用されるのが一
般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の押釦スイッチに用いられる押釦スイッチ用カバ
ー部材ａは、金属皿バネｃと別個に組み付けられている
ために押釦スイッチ用カバー部材ａの押圧突出部ａ２
と金属皿バネｃの頂点部との重ね合わせ時における位置
精度の確保が困難であり、その検査方法も確立されてい
ないので、打鍵荷重特性に重大な影響を及ぼしている。
しかも弾性接着剤をもって金属皿バネを接着固定する際
に接着剤の量が不足すると、打鍵操作時に荷重に対する
ストロークが長くなり、また過多の場合は短くなってク
リック率が低下し、接着寿命と機能的寿命とにも問題が
発生すると共に、接着剤による金属皿バネの配置傾き
（目視により確認できる最低値：傾き２．５度）がＸＹ
方向精度では位置ズレとなり、例えば０．１ｍｍの位置
ズレを境にピーク荷重が上昇し、クリック率の低下もあ
って接着寿命の大幅低下となる結果となる。殊に、従来
では金属皿バネｃをつけた穴あきＰＥＴシートｅと、押
釦スイッチ用カバーａとの重ね合わせの位置決めは、両
者にあけられた基準穴を重ね合わせ用治具の位置決めピ
ンに通すことにより行なわれており、両者の穴位置、位
置決めピンとの間隙等により０．２ｍｍから０．５ｍｍ
程度の位置ズレがあって、この位置精度が悪いままで使
用されていて、スイッチ機能に要求される打鍵特性（打
鍵荷重、押圧感触）に悪影響を及ぼしていた。また、金
属皿バネｃを保持するＰＥＴシ−トｅや回路基板ｂに固
定している固定用粘着シートｆも必要となり、回路基板
ｂへの組込コスト等の製造コストも割高となる欠点があ
った。

【０００４】しかも従来では、金属皿バネｃの反発弾性
により押圧突出部ａ２が圧縮変形され、図４中に細線
Ｂで示すようにピーク荷重ｆ１を発生するストローク
（ピークストロークｓ１）及びメーク荷重ｆ２を発生
するメークストロークｓ２が大きくなることにより、操
作感としても過度に柔軟でいわゆるメリハリに欠ける欠
点があった。このメリハリのある操作感を得るためには
押圧突出部ａ２の圧縮変化をなくし全体としての押圧
荷重（ｇ）−ストローク（ｍｍ）の特性を金属皿バネの
理想的特性（図４中の破線Ｃ）に一致させることが望ま
れる。この押圧突出部ａ２の圧縮変形をなくすために高
硬度のカバー部材とすることも考えられるが、図１０の
如き、カバー部材ａの薄肉部例えばその厚さが０．１〜
０．３ｍｍの薄肉部を介して金属皿バネｃを変形させク
リック感を得るためには、高硬度では繰り返し変位によ
って破れが発生しやすく打鍵耐久寿命が劣って実用的で
ないなどの問題がある。本発明は、これらの従来の諸欠
点を解決しようとするもので、押釦スイッチ用カバー部
材と金属皿バネとの位置決め精度を向上させ、カバー部
材の押圧突出部の圧縮変形による影響をできるかぎり少
なくし良好なクリック感とメリハリのある打鍵操作感と
が得られ、打鍵耐久寿命も大幅に向上させると共に、打
鍵荷重特性も良好で長期にわたり押圧感触の優れたスイ
ッチ機能を発揮でき、かつ押釦スイッチを構成するため
の金属皿バネ固定用粘着シート、穴あきＰＥＴシート等
の副資材をも省略し、回路基板の設計を含めた製造コス
トの低減が図られて、低コスト化の要請をも十分満足で
きる押釦スイッチ用カバー部材を提供することを目的と
したものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明にかかる押釦スイッチ用カバ
ー部材は、カバー基材の表面側に表示部のあるキートッ
プ部を有し、かつ該キートップ部に対応してカバー基材
の裏面側に押圧突出部を備え、該押圧突出部に接着剤部
を介してドーム状の金属皿バネを接着固定配備した押釦
スイッチ用カバー部材であって、この金属皿バネが前記
押圧突出部の中心領域位置に、伸び率７５〜７００％好
ましくは７５〜２５０％の弾性接着剤部を２〜７ｍｇの
量範囲で接着固定されてなるものである。

【０００６】本発明にかかる押釦スイッチ用カバー部材
では、カバー基材の押圧突出部に接着剤塗布手段によ
り、弾性接着剤部を付着させたのち、位置決め治具で押
圧突出部の中心領域位置に金属皿バネの頂点を合致させ
て、金属皿バネを接着固定化するもので、即ち、あらか
じめ接着剤塗布装置のディスペンサーにより伸び率７５
〜７００％の弾性接着剤を１キーずつ押釦スイッチカバ
ー部材の押圧突出部に２〜７ｍｇの量範囲で定量塗布
し、この接着剤付き押圧突出部を上側にして搬送し、該
押圧突出部に金属皿バネを高精度インデックス部により
直接供給し、高精度に押圧突出部の中心領域位置に金属
皿バネの凸部中央頂点部を接着固定すれば、傾きもなく
金属皿バネと押圧突出部との位置ズレ量は±０．０５ｍ
ｍ以内で接合が可能となる。

【０００７】また、本発明によれば、シリコーンゴムな
どからなるカバー基材に備えられる前記押圧突出部の中
心領域位置に硬度ショアＡ硬度２０〜９０度好ましくは
４０〜７０度の前記弾性接着剤部を２〜７ｍｇの量範囲
で接着固定させて接着剤のはみ出しを防ぎ、かつ接着剤
の広がりによる接着面積増加で生ずるクリック感の低下
を防止し、繰り返し打鍵耐久性向上のバランスのとれた
形態としてあり、さらに前記弾性接着剤が初期粘度２０
〜１５０Ｐａ，ｓ好ましくは３０〜１００Ｐａ，ｓの接
着剤で、弾性接着剤部の広がりを防いで金属皿バネの固
定位置精度も大幅に高められるようにしたことも特徴と
している。

【０００８】さらに本発明の特徴では、前記弾性接着剤
が、主接着剤例えばエポキシ系或いはシリル基含有ポリ
エーテル変性型、シリル基含有ポリオール変性型などの
接着剤１００重量部に、他のシリコーン系接着剤を５〜
５０重量部添加されていることで、クリック感の物理特
性を向上させ、かつ繰り返し性（繰り返し寿命・接着寿
命）の確保が容易に得られるほか、前記押圧突出部が、
ショアＡ硬度４０〜７０度のシリコーンゴムなどからな
るカバー基材に一体成形され、金属皿バネをシリル基含
有ポリエーテル変性型の弾性接着剤などによって接着固
定すると共に、前記押圧突出部を裏面側に形成したシリ
コーンゴムからなるカバー基材に、該押圧突出部に対応
して表面側にキートップ部を一体成形或いは樹脂材から
なるキートップ部を装着した形態とするものである。

【０００９】

【作用】本発明の押釦スイッチ用カバー部材によれば、
カバー基材の表面側にキートップ部を有し、かつ該キー
トップ部に対応してカバー基材の裏面側に押圧突出部を
備えた押釦スイッチ用カバー部材とし、この押釦スイッ
チ用カバー部材の押圧突出部と金属皿バネとが弾性接着
剤部を介して一体に組立製造装置の高精度インデックス
部及び位置決め治具により組み付けられているために、
押釦スイッチ用カバー部材は良好なクリック感とメリハ
リのある打鍵操作感が得られ、耐久性も向上し、しかも
押釦スイッチ用カバー部材の押圧突出部の中心と金属皿
バネの頂点部との重ね合わせ時における位置精度の確保
が容易であり、その検査方法も画像処理部により確立さ
れて押釦スイッチでの打鍵荷重特性を大幅に向上するこ
とができる。さらに、従来のように金属皿バネをシ−ト
類を用いて回路基板に組み付けなくてもよいので、回路
基板の設計を含めた製造コストの低減が図られ、また金
属皿バネは押釦スイッチ用カバー部材の押圧突出部に弾
性接着剤部により直接高精度で接着固定されているので
打鍵荷重や押圧感触をも著しく良好にすることができし
かも、メリハリのある操作感が得られ繰り返し寿命も大
幅に高めることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は、この発明の第１の実施形態
にかかわる押釦スイッチ用カバー部材を示し、文字、符
号等の記号や図柄などの表示部（図示せず）を有するキ
ートップ部２をカバー基材１の表面側に設け、かつ該キ
ートップ部２に対応して押圧突出部３をカバー基材１の
裏面側に備えた押釦スイッチ用カバー部材４とし、この
押釦スイッチ用カバー部材４の前記押圧突出部３の中心
領域位置に金属皿バネ５の頂点を当接させて、該金属皿
バネ５を弾性接着剤部６によって押圧突出部３に接着固
定配備した構成からなる。

【００１１】この実施形態では、前記押釦スイッチカバ
ー部材４の押圧突出部３の圧縮変形を少なくし、又繰り
返し操作による接着面からの剥離を考えカバー基材１の
押圧突出部３を弾性接着剤例えばシリル基含有ポリエー
テル変性型接着剤からなる弾性接着剤部６により金属皿
バネ５を接着固定した構成とし、この金属皿バネ５の固
着用の弾性接着剤は特にカバー基材１の硬度に対して硬
度±２０度（ショアＡ）の範囲のものを使用した構成と
した。特に、弾性接着剤部６の押圧突出部３への塗着時
に接着剤の広がりを防止するため、初期粘度が２０〜１
５０Ｐａ．ｓで、ショアＡ硬度２０〜９０度である弾性
接着剤（伸び率７５〜７００％）により接着固定して、
物理特性（クリック感）を良好にし、又繰り返し性の確
保（向上）のため主接着剤に異なるシリコーン系接着剤
を所定量添加することにより接着力の更なる向上をはか
ってある。このため前記弾性接着剤部６としての接着剤
はエポキシ系接着剤、シリル基含有ポリオール型変性接
着剤、シアノアクリレート系接着剤、ポリエステル系接
着剤或いはシリコーン系接着剤を主接着剤として用い
た。中でも、湿気硬化型・熱硬化型・紫外線硬化型の選
択が可能であるが、もっともバランスの良い材料は湿気
硬化型であり、その性質、性状等は以下の範囲であるこ
とが望ましい。即ち、金属皿バネ直径φ４〜φ６〜φ８
と、押圧突出部３直径φ２〜φ２．５〜φ３の場合、接
着剤量は２〜７ｍｇが好ましく、７ｍｇ以上では接着剤
のはみ出し、また接着剤の広がりによる接着面積増加に
よるクリック感の低下をきたすし、接着寿命も低下す
る。さらに２ｍｇ以下では接着面積が不足することから
接着寿命が低下して打鍵耐久性に劣るので妥当ではな
い。また位置精度向上のために、弾性接着剤は初期粘度
２０〜１５０Ｐａ．ｓのものを用いる。

【００１２】なお、前記弾性接着剤の伸び率７５〜７０
０％の範囲にするのは、接着剤量２〜７ｍｇで良好な接
着寿命を示し、７５％未満及び７００％以上のものでは
いずれも許容加減を切る結果となり接着寿命の低下が見
られたので避けるべきである。但し、伸び率７００％の
接着剤は接着剤量３ｍｇから７ｍｇの範囲では許容下限
以下であるが安定して、５０万回以上の使用時の接着寿
命を示しており、使い捨てカメラなどの使い捨てゲーム
などの使い捨て機器市場において十分使用に耐えるもの
であり、また携帯電話機、ハンディターミナルに代表さ
れる携帯端末などの精密電子機器市場においては、７５
％から２５０％の伸び率の接着剤選定が、まだ使い捨て
機器などの市場においては７５％から７００％の範囲に
接着剤が選択肢として考えられるが、長期使用、高信頼
性を要求される携帯端末機器類（ＰＨＳ、ハンディター
ミナル、ＰＤＡ等）を考慮するとより好ましくは７５〜
２５０％とすることが望ましい。

【００１３】この場合、前記接着剤の適量範囲は原理的
に考えた場合、押圧突出部のサイズ、つまり直径に最も
左右され（金属皿バネ固有の反発弾性性能の低下を考慮
すると金属皿バネ側の接着剤付着面積は最小限がよ
い）、次に金属皿バネの直径と湾曲度合・立ち上がり角
度にも若干左右されうる（直径が大きくドーム形状がな
だらかな場合はドーム頂点において押圧突出部を固定す
るための接着剤が多少広がりぎみ・つまり多めに接着剤
が設けられても押圧動作機能はそれほど損なわない）。
本願における押釦スイッチ部材の各パーツサイズの組合
せは無数に考えられるわけであるが、実際の製造の場合
はディスペンサーの吐出量精度のばらつきという加工上
の問題もあり、金属皿バネ直径がφ４〜φ６のものと押
圧突出部直径がφ２〜φ３のものを適宜組合せて性能を
確認した結果、好適な接着剤量範囲は２〜７ｍｇである
ことがわかった。なお、押圧突出部の直径がφ２の場合
には２〜４ｍｇがより好ましい接着剤量範囲であり、φ
３の場合には５〜７ｍｇがより好ましい接着剤量範囲と
いえる。

【００１４】図２に示すように、前記金属皿バネ５を接
着固定した押釦スイッチ用カバー部材４は、必要に応じ
スペーサ７を介して回路基板８上に設けた固定接点９上
方に組み付けて構成され、携帯電話機のケーシング１０
内に収容され、押釦スイッチ装置として用いられる。な
お、このスペーサ７は、クリック感の調節等のために適
宜の厚さのものが用いられるが、カバー基材１の厚さに
より押圧操作に支障がなければ必ずしも設ける必要がな
い。また、前記カバー基材１としては、シリコーンゴム
やＥＰＤＭ等の合成ゴム、あるいは、ポリエステル系、
ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系の
熱可塑性エラストマその他の樹脂等を用いて射出成形や
圧縮成形等で成形される。このカバー基材１に備えられ
るキートップ部２は、ケーシング１０外へ突出し、オペ
レータによる押圧操作部として機能する。さらに前記押
圧突出部３は、カバー基材１と一体或いは別体から構成
されるが、シリコーンゴム若しくはエラストマに限ら
ず、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂から選んで、例え
ば、ＡＢＳ、ＰＳ、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＡ、ＰＯ
Ｍ、ＰＢＴなどの樹脂から構成することもできる。

【００１５】また、図２乃至図４に示すように、前記押
釦スイッチ用カバー部材４の押圧突出部３に弾性接着剤
部６を接着形成する手段としての接着剤塗布部とＣＣＤ
カメラを含む画像処理部とにより弾性接着剤を押圧突出
部３に付着させたのち、該押圧突出部３を上側にして前
記押釦スイッチ用カバー部材４をＸＹロボットの搬送手
段により金属皿バネ供給位置に順次搬送し、次で位置決
め治具で押圧突出部３の中心に金属皿バネ５の頂点を合
致させて、該金属皿バネ５を押圧突出部３に押付供給し
て、金属皿バネ５を前記弾性接着剤部６で接着固定化す
る。この場合、接着剤塗布装置であるディスペンサーに
より伸び率７５〜７００％の弾性接着剤を、２〜７ｍｇ
の量範囲で１キーずつ押圧突出部３に定量塗布し、この
弾性接着剤部６付きの押釦スイッチ用カバー部材４を、
ＸＹロボットにより、押釦スイッチ用カバー部材４の押
圧突出部３を上側にして搬送し、画像処理部と高精度イ
ンデックス部を用いて金属皿バネ５を押圧突出部３に直
接供給して、押圧突出部３に金属皿バネ５の凸部中央頂
点部を傾きなしで高精度に接着固定することで、金属皿
バネ５と押釦スイッチ用カバー部材４との位置ズレ量は
±０．０５ｍｍ以内で接合が可能となった。

【００１６】なお、弾性接着剤部６付き押釦スイッチ用
カバー部材４の押圧突出部３に金属皿バネ５を押し付け
接着しのち、金属皿バネ５付きの押釦スイッチ用カバー
部材４を常温放置することにより固着するが、これら一
連の動作により、金属皿バネ５は押釦スイッチ用カバー
部材４の押圧突出部３に高精度で接着固定されて高速度
で製造される。

【００１７】そしてこの製造過程で、前記押釦スイッチ
用カバー部材４の押圧突出部３と金属皿バネ５と位置ズ
レ量検査が画像処理部によって可能であり、位置ズレの
ない均質な接合品とすることで、高精度な位置精度で製
造ができるし、従来押釦スイッチとするのに必要とされ
た押釦スイッチ用カバー部材と金属皿バネ固定用粘着シ
ートの重ね合わせ工程をも省略することが可能となる。

【００１８】さらに、弾性接着剤部６の接着剤は、シリ
ル基含有接着剤を用いるが、接着強度が強く、経時変化
（コールドフロー、マイグレーション等）の少ないもの
ならどのようなものでも良く、接着後の位置ズレ防止
や、押釦スイッチ用カバー部材４が例えばシリコーンゴ
ムの場合であることを考慮すると、シリコーン系の湿気
硬化型接着剤が有効である。例えば、金属皿バネ５をＳ
ＵＳ３０１、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４を用い、シリ
コーンゴム或いはＰＣ、ＰＳ、ＡＢＳなどの樹脂のキー
トップ部と、シリコーンゴムのカバー基材１との構成に
おいて、弾性接着剤部６の接着剤として表１のもの中か
ら前記特定範囲の伸び率を持った接着剤が選ばれて用い
られる。なお、接着剤の伸び率（％）の物理試験方法
は、ＪＩＳ−Ｋ６３０１を採用し、接着剤をダンペル状
試験片（２号形）として試験機で引張り切断時の標線間
の長さを測定し、次式ＥＢ＝（Ｌ１ −Ｌ０）／Ｌ０ ×１００但しＥＢ：伸び率（％）Ｌ０：標線距離（ｍｍ）Ｌ１：切断時の標線間の長さ（ｍｍ）に基づいて算出した。

【００１９】

【表１】接着剤伸び率による感触の差では、クリック感としては
低／高伸び率を持つ接着剤とも大きな差は見られない
が、接着寿命、打鍵耐久寿命で低伸び率のものは大きく
劣るので避けるべきである。

【００２０】なお、この弾性接着剤を主剤として用いる
ほか、これとは異なるシリコーン系接着剤を主剤１００
重量部に対して所定量添加することで伸び率変化が得ら
れ、打鍵耐久寿命のさらなる向上をはかることが表２及
び表３の通り実証され、この場合添加量としては５〜５
０重量部とすることで十分である。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【表３】

【００２３】さらに、これら弾性接着剤を用いる量につ
いても２〜７ｍｇとするのは、表４の結果に基づいてい
る。なお、この量範囲は金属皿バネ及び押圧突出部の直
径寸法をほぼ一定とみなして、例えば金属皿バネφ５ｍ
ｍ、押圧突出部φ２ｍｍを基準としてこれに見合った適
量（直径に比例した係数を掛けた形で規定される量）の
量範囲で適用することが配慮される。

【００２４】

【表４】

【００２５】また、接着剤の伸び率と接着剤量との関係
では押釦スイッチの特性例えば、クリック率、打鍵耐久
寿命、及び接着寿命の特性では表４の通りであり、接着
剤での前述の特定範囲とすることが重要である。

【００２６】

【表５】

【００２７】この接着剤量による打鍵操作時の感触の差
については、接着剤量が不足する（２ｍｇ未満）と、図
４に示す通りメークストロークが長くなって、過多（７
ｍｇ以上）の場合はメークストロークが短くなってクリ
ック率が低下すると共に、接着寿命と機能的寿命に問題
が発生するので、前述の通りの量に配慮すべきである。

【００２８】また、接着剤を乾燥性のものを用いたり、
前記押圧突出部３のみに限らず金属皿バネ５側にも接着
剤を塗着し、生乾き状態で接合して固着強度を高めるも
のを用いることもできる。なお、前記押圧突出部３の接
合面は平坦にしてあるが、必要に応じ位置ズレ防止のた
めに凹面部或いは曲面部を形成して、金属皿バネ５のド
ーム状部に合致させやすくするほか接着剤塗布保持を的
確にすることもできる。

【００２９】図５に示す本発明の第２の実施形態におい
て、図５ａでは、カバー基材１の表面側に樹脂製キート
ップ部２を接着し、押圧突出部３に金属皿バネ５を弾性
接着剤部６で固着した構成としたり、また図５ｂのよう
にカバー基材１にキートップ部２をシリコーンゴム或い
は樹脂により一体成形し、ヒンジキータイプの構成とす
ることもできる。

【００３０】また、図６乃至図８に示す本発明の他の実
施形態においては、図６では、メカニカルスイッチ、タ
クトスイッチなどのＡＢＳ、ＰＳ、ＰＣ、ＰＥＴ、Ｐ
Ｐ、ＰＡ、ＰＯＭ、ＰＢＴ或いはＰＯ樹脂の押圧突出部
３のみからなるものや、図７のようにカバー基材１を介
して金属皿バネ５の配列間隔ｔを極小（０．２ｍｍ）と
して直接プランジャに接着させる金属皿バネ接着型押釦
スイッチ用カバー部材とすることができる。

【００３１】さらにまた、図８の如きインターネットの
情報端末の携帯電話機やナビゲーションシステムの情報
機器に用いられる４方向操作スイッチ部のスクロールキ
ーとすることもできる。即ち、カバー基材１１の中央支
柱１２の周囲に４つの金属皿バネ１５を夫々押圧突出部
１３に弾性接着剤で固着してある。この場合５ｍｍ直径
の金属皿バネを用いたときキー間隔を５ｍｍ以下にした
小型化したスイッチとすることができる。

【００３２】本発明の実施形態では、押釦スイッチ用カ
バー部材４の押圧突出部３の圧縮変形を極力少なくし、
また繰り返し操作による接着面から剥離を考慮し、シリ
コーンゴムのカバー基材１の押圧突出部３にシリル基含
有ポリエーテル変性型の弾性接着剤により金属皿バネ５
を接着固定したり、その他接着剤としてはシアノアクリ
レート系接着剤、ポリエステル系接着剤、シリコーン系
接着剤を主接着剤として選んでメリハリのある操作感が
得られる押釦スイッチ用カバー部材４とすることができ
る。なお、前記金属皿バネ５は、ＳＵＳ或いはリン青銅
製の直径３〜１２ｍｍ、ドーム高さ０．１５〜０．４ｍ
ｍで座屈部がそのドーム天面より２５〜９５％位置に付
加された金属皿バネ５を直径１．０〜３．０ｍｍの押圧
突出部３に接着固定するのがよい。

【００３３】なお、本発明での弾性接着剤の量について押圧荷重測定装置：アイコーエンジニアリング（株）製
ｍｏｄｅｌ−１６１３及び、繰り返し寿命試験装置：信
越ポリマー（株）製の突き上げ式打鍵耐久試験装置を用
いて打鍵耐久性を確認したところ、カバー基材の押圧突
出部（φ２）、金属皿バネ（φ５）の構成において、当
該接着剤の量を２〜７ｍｇとしクリック感、繰り返し寿
命及び接着寿命を評価した。まず接着剤量２ｍｇ以下で
は５万回と短く、クリック率３４％、メークストローク
０．３９ｍｍとなり、金属皿バネ本体よりクリック率が
５％低下し、メークストロークも０．２ｍｍ長くなって
いる。また接着剤量７ｍｇ以上では、ピーク荷重の過度
の上昇、繰り返し寿命２５万回と低下しているので、ク
リック感の向上と、繰り返し寿命並びに接着寿命の確保
にあたっての接着剤量は２〜７ｍｇがもっともバランス
のとれた範囲である。また前記金属皿バネ５の安定位置
精度を高く維持するためと、安定した確度で接着固定す
るために、前記弾性接着剤部６としては粘度不足時或い
は過多時にはには適正位置に配備されても位置ズレが生
じるため、初期粘度２０〜１５０Ｐａ．ｓ好ましくは３
０〜１００Ｐａ．ｓとすることが配慮される。例えば、
球面または三次元形状を有する金属皿バネ５とフラット
な平面形状を有する押圧突出部３との両者の当接は点接
触となるので、安定的位置精度、また確度で接着固定す
るには弾性接着剤が一定荷重で理想的粘度を持っている
ことが必要であり、この金属皿バネの安定性は、表６の
理想的粘度の接着剤をもって、金属皿バネを傾きなしで
配置することにより安定した位置精度を得ることができ
た。

【００３４】

【表６】

【００３５】例えば、弾性接着剤部６としての接着剤
は、シリル基含有ポリオール変性型接着剤を使用して、
粘度による接着固定形態差異から生じる寿命を主として
試験を行った結果、次の表７の通りであった。即ち弾性
接着剤の粘度を適正２０〜１５０Ｐａ．ｓにすることに
より、表７（ａ）と同様の結果が得られ押圧突出部と金
属皿バネとの点接触を面接触にする補助効果が認めら
れ、また接着剤の適正なフローにより接着面積の増大、
両者間での適正な接着材料を安定的に確保、これらに伴
う良好なクリック感触と接着寿命を得ることができた。

【００３６】また、表７（ｂ）に示すように弾性接着剤
の粘度が不足する５〜１０Ｐａ．ｓを使用すると、適正
時を基準と考えた場合、接着剤の流れ出しにより良好な
接着力を得られないだけでなく、接着剤弾性率に起因す
る点接触から面接触への補助要素が無いため、押圧突出
部３と金属皿バネ５の位置制御が安定して保てず、結果
としてクリック率の低下や接着寿命の大幅低下（１５万
回）が認められ実用的でないので本発明では採用しな
い。

【表７】

【００３７】さらに弾性接着剤の粘度が過度に大きい粘
度１６０Ｐａ．ｓ以上の使用であると、表７（ｃ）のよ
うに適正時を基準と考えた場合、接着剤硬度が高いため
押圧突出部とドーム状金属皿バネ間に多量の接着剤部が
残存し、クリック率の低下（３８％から２７％へ）およ
び、その物理的硬度からストローク過多（０．３５ｍｍ
から０．４４ｍｍへ）となり、接着寿命の大幅低下（１
５０万回から５０万回へ）が認められた。また接着時の
圧力を高めると、押圧突出部の変形を招き平衡度を保て
ないので傾き角度が大きく本発明では採用しない。

【００３８】これらは圧着荷重により変化するが、本構
成および製法面（市場の金属皿バネのピーク荷重値は最
低１４０〜１６０ｇ）と荷重特性面、寿命から考えた場
合、適正粘度は最低５Ｐａ．ｓ以上好ましくは１０Ｐ
ａ．ｓ以上必要であるが、本発明では、接着剤の広がり
防止および金属皿バネと押圧突出部間距離をなくし、よ
り適正にするため更には少ない接着剤塗布量で位置精度
をあげることなどのためには２０Ｐａ．ｓ以上１５０Ｐ
ａ．ｓ以下の範囲のものを用いるのがよい。

【００３９】即ち、湾曲面を持った金属皿バネ５（φ５
ｍｍ）をカバー基材１のフラットな平面の押圧突出部３
（φ２．０ｍｍ）に安定的位置精度で接着固定する製造
時に高精度を保つためには、初期粘度２０〜１５０Ｐ
ａ．ｓの弾性接着剤部６（シリル基含有ポリオール変性
型接着剤）を２〜７ｍｇの量範囲で接着固定することが
肝要である。この場合、金属皿バネ５の押圧突出部６に
対する位置精度は金属皿バネ５の傾き（目視により確認
できる最低値２．５度の傾き）並びに縦横方向の位置ズ
レ量（最大０．１ｍｍ）をもって合否を決定したとこ
ろ、表７（ａ）の場合には、図９（ａ）のように金属皿
バネ５と押圧突出部６との間の適正な接着材料を安定的
に確保できるようになるが、表７（ｂ）のように接着剤
粘度５Ｐａ．ｓでは接着剤の広がりが図９（ｂ）となっ
て押圧突出部３に対して保持力不足となり不安定な状態
で接着することから、傾きも生じて縦横方向の位置ズレ
量も０．１ｍｍ以上大きくなってクリック率や接着寿命
も表７（ｂ）のように低下するので配慮すべきである。
また、表７（ｃ）のように接着剤粘度が高いと金属皿バ
ネ５の頂部と押圧突出部３間に図９（ｃ）の如く多量の
接着剤が残存し、接着時に圧力を高めると押圧突出部３
の変形を招き平衡度が保てなく位置精度も低下する。

【実施例】以下、この発明の実施例を示す。実施例１シリコーンゴムＫＥ９６１−Ｕ、１００重量部に架橋剤
Ｃ−８を２重量部添加混練したシリコーンゴムコンパウ
ンドを金型内に充填し、１８０℃、２００Ｋｇ／ｃｍ２
に加熱、加圧してカバー基材を成形し、この際押圧突
出部直径はφ２ｍｍ、金属皿バネ直径φ５ｍｍの組み合
わせとした。次にこの押圧突出部は金属皿バネにシリコ
ーン系接着剤の湿気硬化型接着剤スーパーＸ８００８
（セメダイン（株）製、ショアＡ硬度４０度、粘度１０
０Ｐａ．ｓ伸び率２１５％）を所定量２〜７ｍｇ塗布し
て貼り合わせ、所定時間２４時間室温にて放置、硬化さ
せた。このカバー部材の特性は表４の通りである。繰り
返し寿命（１５０万回まで打鍵耐久試験）の定義は対初
期値残存率（ピーク荷重とクリック率との初期値に対す
る残存率）８０％以上を確保し、接着寿命は押圧突出部
と接着剤又は金属皿バネとの界面剥離時とした。この実
施例１の構成で、押釦スイッチ用カバー部材〔ショアＡ
硬度６０度〕のキー釦の裏面に位置する押圧突出部がφ
１．５ｍｍ、金属皿バネがφ５ｍｍにおいて、クリック
感の評価を行ったところ、表４のようなクリック感の良
否をきめる図４中に実線Ａで示す様にピーク荷重Ｆ１を
発生するストローク（ピークストロークＳ１）及びメー
ク荷重Ｆ２を発生するストローク（メークストロークＳ
２）が図４の破線Ｃ（金属皿バネ）と比較し過度に大き
くなっておらずメリハリのある良好な操作感が得られ
た。実施例２実施例１で行った試験で弾性接着剤量２ｍｇ以下の場合
でも、接着寿命を延命及び更なる接着力強化するため湿
気硬化型接着剤のシリル含有ポリエーテル変性型接着剤
スーパーＸ８００８〔セメダイン（株）製〕と湿気硬化
型シリコーン系接着剤ＫＥ４８９７、ＫＥ１８２０〔信
越化学工業（株）製〕又はエラストジルＲＴ−７１３
〔ワッカーケミカル（株）製〕との混合液（又は各接着
剤の個別塗布も可能）を作成した。この異種剤の混合は
主接着剤スーパーＸ８００８〔セメダイン（株）製〕の
持つ極性エネルギー（シリコーンゴムと結合エネルギ
ー）から２０重量部とし、実施例１同様に貼り合わせ
た。この特性は表８の通りである。この実施例２では、
実施例１で接着剤量２ｍｇで接着寿命が５万回と低迷し
たため接着寿命の延命を目的とし他の湿気硬化型接着剤
を２０重量部添加し評価した結果、接着寿命が５万回か
ら２２０万回と大幅な延命となり耐久性向上が得られ
た。

【００４０】

【表８】

【００４１】本発明により製造した金属皿バネ一体型押
釦スイッチ用カバー部材（位置ズレ量±０．０５ｍｍ以
内）と、従来の金属皿バネシートを使用した押釦スイッ
チ用カバー部材（位置ズレ量±０．３ｍｍ〜±０．５ｍ
ｍ以内）との打鍵荷重特性は表９の通りであり、従来例
に比べて位置決め精度の向上した本発明が打鍵荷重特性
の安定化に対して有効であった。

【００４２】

【表９】

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
押釦スイッチ用カバー部材によれば、キートップ部をカ
バー基材の表面側に形成し、かつ該キートップ部に対応
して押圧突出部をカバー基材の裏面側に備えた押釦スイ
ッチ用カバー部材とし、この押釦スイッチ用カバー部材
の前記押圧突出部の中心位置に金属皿バネの頂点を当接
させて、該金属皿バネを伸び率７５〜７００％で２〜７
ｍｇの量範囲の弾性接着剤部によって押圧突出部に接着
固定配備したことにより、金属皿バネと押釦スイッチ用
カバー部材との位置決め精度を飛躍的に向上させること
ができ、打鍵荷重特性の安定化に対して有効であり、従
来必要であった金属皿バネ固定用粘着シート及びＰＥＴ
シートは不要となって、コスト低減が可能となり、各固
定用のシートを回路基板に組み付けることもないので、
回路基板の設計を含めた製造コストの低減が図られるこ
とができる。また、本発明にかかる押釦スイッチ用カバ
ー部材では、クリック感の維持、繰り返し性を容易に確
保でき、押釦スイッチ機能の打鍵荷重特性を著しく良好
にし生産性をも大幅に高められ、押釦スイッチに要求さ
れる低ストローク、高クリック性の打鍵特性を長期にわ
たり保証する耐久性のある高品位の押釦スイッチ用カバ
ー部材とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示し、（ａ）は押釦スイッチ
用カバー部材の縦断面図、（ｂ）はその底面図である。

【図２】図１の例の押釦スイッチ装置としての使用状態
の縦断面図である。

【図３】図２の例の操作時の座屈状態を示すアルファベ
ット順に示す模式図である。

【図４】図３の例の操作状態の押圧荷重とストロークと
の関係を示すスイッチ特性線図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す一部の拡大縦断面図
である。

【図６】本発明のさらに他の実施例の拡大縦断面図であ
る。

【図７】本発明のさらにまた他の実施例の拡大縦断面図
ある。

【図８】本発明のまた他の実施例を示す拡大縦断面図で
ある。

【図９】金属皿バネをカバー基材の押圧突出部に接着剤
部によって接着する各状態を示す拡大縦断面図である。

【図１０】従来例の押釦スイッチ用カバー部材のスイッ
チ装置に使用した状態の縦断面図である。

【符号の説明】

１カバー基材２キートップ部３押圧突出部４押釦スイッチ用カバー部材５金属皿バネ６弾性接着剤部７スペーサ８回路基板９固定接点１０ケーシング１１カバー基材１２中央支柱１３押圧突出部１５金属皿バネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−335424（ＪＰ，Ａ) 特開平10−116639（ＪＰ，Ａ) 特開平10−255592（ＪＰ，Ａ) 特開平２−5316（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3021191（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 13/14 H01H 13/48 H01H 13/52 H01H 13/70

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】キートップ部と、該キートップ部の裏側
に設けた押圧突出部とを有し、該押圧突出部に接着剤部
を介してドーム状の金属皿バネを接着固定配備した押釦
スイッチ用カバー部材であって、この金属皿バネが前記
押釦突出部の中心領域位置に、伸び率７５〜７００％好
ましくは７５〜２５０％の弾性接着剤部を２〜７ｍｇの
量範囲で接着固定されてなることを特徴とする押釦スイ
ッチ用カバー部材。
【請求項２】前記弾性接着剤が、初期粘度２０〜１５
０Ｐａ，ｓ好ましくは３０〜１００Ｐａ，ｓの接着剤で
あることを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ用カ
バー部材。
【請求項３】前記弾性接着剤が、主接着剤１００重量
部に対してシリコーン系接着剤を５〜５０重量部添加さ
れていることを特徴とする請求項１または請求項２記載
の押釦スイッチ用カバー部材。
【請求項４】前記押圧突出部が、ショアＡ硬度４０〜
７０度のシリコーンゴムからなるカバー基材に一体成形
されたものからなり、ショアＡ硬度２０〜９０度の前記
弾性接着剤によって金属皿バネを接着固定してなること
を特徴とする請求項２または請求項３記載の押釦スイッ
チ用カバー部材。
【請求項５】前記押圧突出部を裏面側に形成したシリ
コーンゴムからなる基材に、該押圧突出部に対応して表
面側にキートップ部を一体成形或いは樹脂材からなるキ
ートップ部を接着してなることを特徴とする請求項４記
載の押釦スイッチ用カバー部材。