JP3467484B2 - 押釦スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キーボード装置の
キースイッチなどに用いられる押釦スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の押釦スイッチの一例として、従
来より、実公平４−５１３８８号公報に記載されたもの
が知られている。同公報に開示された押釦スイッチは、
キートップと、該キートップを昇降自在に保持するキー
トップ保持体と、該キートップ保持体を係止するプリン
ト基板と、該プリント基板とキートップとの間に配置さ
れた逆椀状の弾性体とで概略構成されている。キートッ
プ保持体は一対の枠体をＸ字状に交差させてその中心を
回転可能に連結したもので、その下端部はプリント基板
の取付け孔にスナップ固定された断面コ字状のホルダー
によって係止されている。弾性体の内部上面には可動接
点が、プリント基板には該可動接点に対向して固定接点
がそれぞれ形成されており、これら可動接点と固定接点
とでスイッチ素子が形成されている。

【０００３】このように構成された押釦スイッチにおい
て、操作者が弾性体の弾発力に抗してキートップを押し
込んでいくと、キートップ保持体の枠体の交差角度が次
第に変化していき、それに伴って弾性体が弾性変形して
可動接点が下降するため、該可動接点がプリント基板上
の固定接点に接触してスイッチング動作が行なわれる。
また、かかるオン状態で操作者がキートップに対する押
圧操作力を除去すると、弾性体の弾発力によって該弾性
体が初期状態に復帰するとともに、キートップ保持体と
キートップも初期位置まで押し上げられ、可動接点が固
定接点から離間してオフ状態に戻る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の押釦スイッチでは、キートップ保持体の下端部を一
対のホルダーによってプリント基板に係止しているた
め、キーボード装置のように多数のキートップを配列し
たキースイッチに適用した場合に必要とされるホルダー
の数が非常に多くなり、これらホルダーに対応する取付
け孔をプリント基板に穿設することが困難となる。

【０００５】そこで、本発明者は、共通のハウジングに
各キートップ保持体を係止させるとともに、スイッチ素
子としてメンブレンスイッチなどに代表されるのシート
状スイッチを用い、このシート状スイッチを支持板とハ
ウジングとで挟持した押釦スイッチを先に提案した。か
かる押釦スイッチによれば、上述した従来技術のホルダ
ーと同様な機能を共通のハウジングに持たせることがで
きるため、キーボード装置のように多数のキートップを
配列したキースイッチに用いて好適となるが、ハウジン
グとシート状スイッチおよび支持板の三者を一体化する
必要があり、そのために一般的なねじ止めなどの固定手
段を用いた場合、支持板の下面からねじの頭部が突出し
てしまい、押釦スイッチ全体が厚くなってしまうという
新たな問題が発生する。

【０００６】本発明はこのような従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、薄型化に好適な
押釦スイッチを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の押釦スイッチでは、キートップと、該キー
トップを昇降自在に保持するキートップ保持体と、該キ
ートップ保持体を係止するハウジングと、上記キートッ
プに復帰力を付与する弾性体と、上記ハウジングの下方
に配置されたシート状のスイッチ素子と、該スイッチ素
子を載置する支持板とを備え、上記キートップを上記弾
性体に抗して押し込むことにより、該弾性体が上記スイ
ッチ素子スイッチング動作を行なわせる押釦スイッチに
おいて、上記支持板に上方へ突出して下面側に窪みを有
する段部を設け、該段部の上面に挿通孔を設けるととも
に、上記スイッチ素子に設けた透孔を上記段部に挿通
し、かつ、上記ハウジングの下面に下方へ突出する突起
を設け、該突起を上記挿通孔に挿入して上記窪み内でか
しめ固定することにより、上記ハウジングと上記スイッ
チ素子および上記支持板を一体化したことを特徴とす
る。

【０００８】このように構成された押釦スイッチにあっ
ては、キートップを昇降自在に保持するキートップ保持
体がハウジングに係止され、このハウジングの下面から
突出する突起がシート状のスイッチ素子と支持板を挿通
するとともに、該突起の先端のかしめ部が支持板の下面
側の窪み内に受け入られるため、突起のかしめ部が支持
板の下面から突出せず、よって、押釦スイッチ全体の厚
みを少なくすることができ、キーボード装置全体の薄型
化に好適となる。

【０００９】上記の構成において、ハウジングの突起の
根元部周囲に支持板の段部を受け入れる凹部を設ける
と、支持板の段部の上端がハウジングの凹部内に受け入
られるため、押釦スイッチ全体の厚みをより一層少なく
することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る
押釦スイッチを示す断面図、図２は該押釦スイッチのオ
ン状態の断面図、図３は該押釦スイッチに備えられる支
持板とハウジングの連結部分を示す要部断面図、図４は
該支持板の一部を下面側から見た底面図、図５は該押釦
スイッチに備えられる弾性体を拡大して示す断面図、図
６は該押釦スイッチに備えられるハウジングの要部平面
図、図７は該弾性体の荷重特性図、図８は該押釦スイッ
チに備えられるキートップ保持体の斜視図、図９は該キ
ートップ保持体の動作説明図である。

【００１１】これらの図において、符号１は金属板等の
硬質材料からなる支持板で、この支持板１上にはメンブ
レンスイッチ２が載置されている。このメンブレンスイ
ッチ２は、可撓性を有する上部シート３の下面に設けた
可動接点４を、下部シート５の上面に設けた固定接点６
に対向せしめ、かつ両シート３，５間にスペーサ７を介
設してなる公知のシート状スイッチ素子である。

【００１２】また、符号８は合成樹脂製のハウジングで
キーボードスイッチとして他のスイッチと共通の一枚の
板状であり、符号９はハウジング８上方で昇降自在に支
持された合成樹脂製のキートップであり、ハウジング８
には、可動接点４の上方に位置する開口部１０と、該ハ
ウジング８の上面より突出し、互いに対向する半円状の
壁１１および２つの突起１２と、開口部１０と壁１１お
よび両突起１２の外周を囲む外周壁１３とが設けてある
とともに、図６に示すように、後述するキートップ保持
体の係合突起を係合させるための内向きの一対の係合凹
所１４および外向きの一対の係合凹所１５が設けてあ
る。

【００１３】また、図３に示すように、このハウジング
８の下面には下方へ突出するかしめ用の突起１６が設け
られており、該突起１６の根元部周囲には凹部１７が形
成されている。一方、支持板１には上方へ突出して下面
側に窪み１８を有する段部１９が設けられており、該段
部１９の上面には挿通孔１ａが穿設されいる。この段部
１９は上記メンブレンスイッチ２（上部シート３と下部
シート５およびスペーサ７）に穿設された透孔２ａを挿
通して上方へ突出しており、該段部１９の上端はハウジ
ング８の下面の凹部１７内に受け入れられている。そし
て、ハウジング８の突起１６を段部１９の挿通孔１ａに
挿入し、該突起１６の先端を窪み１８内でかしめてかし
め部１６ａを形成することにより、ハウジング８とメン
ブレンスイッチ２および支持板１の三者が一体化され
る。

【００１４】符号２０はゴム部材からなりハウジング８
上に設けられた弾性体で、該弾性体２０は、周縁２１ａ
がハウジング８の上面に載置され、下方に向かって開い
た円椀部２１と、この円椀部２１の上面内側に形成さ
れ、ハウジング８の開口部１０を介して可動接点４を押
圧可能な円錐部２２と、円椀部２１の上方に形成され、
キートップ９の裏面に当接する筒状部２３とから一体的
に構成されている。上記円椀部２１の下端周縁２１ａ
は、上記半円状の壁１１および複数の突起１２と係合
し、上記筒状部２３の上端には、図５に示すように、該
筒状部２３の内部と外部を連通する空気逃げ用の連通孔
２３ａが設けられている。また、上記円錐部２２の側面
と上記円椀部２１の内面とは曲面を介してつながれてい
る。また、円椀部２１の中間部２１ｂは他の部分より厚
みが大きくなっており、スイッチの押圧感触を良好にし
ている。

【００１５】符号２４は合成樹脂製のキートップ保持体
で、このキートップ保持体２４は、図８に示すように、
一対の略Ｕ字形のリンク部材２５，２６を組み合わせて
構成されている。一方のリンク部材２５は、キートップ
９の裏面片側を支持・固定するための支持軸２７を有
し、該支持軸２７の両端から、先端部に外向きの係合突
起２８ａを有し略中央部に内向きの連結ピン２８ｂを有
する一対の外部脚片２８が、互いに平行に延設してあ
る。また、他方のリンク部材２６は、キートップ９の裏
面他側を支持・固定するための支持軸２９を有し、該支
持軸２９の両端から、先端部に内向きの係合突起３０ａ
を有し略中央部に略ハート形の長孔３０ｂを有する一対
の内部脚片３０が、上記外部脚片２８に対し平行かつ内
側で交差する向きに延設してある。そして、各長孔３０
ｂ内に連結ピン２８ｂをスナップインさせ、この連結ピ
ン２８ｂが長孔３０ｂに沿って移動自在となるように対
応する外部脚片２８と内部脚片３０とを連結することに
より、両リンク部材２５，２６を一体化してキートップ
保持体２４をなしている。したがって、このキートップ
保持体２４は、キートップ９に押圧操作力を付与してリ
ンク部材２５の支持軸２７と、他のリンク部材２６の支
持軸２９とを下方へ押し込んでいくと、図９（ａ）〜
（ｃ）に示すように、略Ｘ字形に交差して連結されてい
る外部脚片２８および内部脚片３０がキートップ９側か
ら見て次第に交差する角度を増していき、キートップ保
持体２４の高さ寸法が漸次減少するように両リンク部材
２５，２６を折り畳んでいくことができる。

【００１６】ただし、このキートップ保持体２４は、外
側のリンク部材２５の支持軸２７に内側のリンク部材２
６の内側脚片３０が当接しないように寸法設定してあ
り、具体的には、長孔３０ｂから支持軸２７までの距離
Ｄを該長孔３０ｂから内部脚片３０の先端までの長さＬ
より大きく設定してある。（図９参照）。したがって、
両リンク部材２５，２６を、外部脚片２８および内部脚
片３０が真横に倒れるまで折り畳むことができる。

【００１７】このように構成されたキートップ保持体２
４をハウジング８に取り付ける際には、各外部脚片２８
の外向きの係合突起２８ａをそれぞれスナップインによ
って内向きの係合凹所１４に遊挿するとともに、各内部
脚片３０の内向きの係合突起３０ａをそれぞれスナップ
インによって外向きの係合凹所１５に遊挿する。これに
より、各係合突起２８ａ，３０ａがそれぞれ係合凹所１
４，１５に回転かつスライド自在に係合され、各外部脚
片２８の外側と各内部脚片３０の内側とがハウジング８
に位置規制されることになる。また、こうしてキートッ
プ保持体２４をハウジング８およびキートップ９に組み
込むと、予めハウジング８に組み込んでおいた弾性体２
０の筒状部２３がキートップ９の裏面に弾接するので、
このキートップ９を介してリンク部材２５の支持軸２７
が上方へ付勢されるとともに、このリンク部材２５の連
結ピン２８ｂを介して内側のリンク部材２６の支持軸２
９も上方へ付勢されることになる。

【００１８】上記の如く構成された押釦スイッチは、キ
ートップ保持体２４の両リンク部材２５，２６の各支持
軸２７，２９が、弾性体２０の弾発力を受けてキートッ
プ９の裏面の両側を支持することとなり、また、両リン
ク部材２５，２６の外部脚片２８および内部脚片３０を
互いの交差する角度が変更自在となるように連結してあ
り、しかも各脚片２８，３０をハウジング８で位置規制
しているので、結局、キートップ９はハウジング８の上
方で昇降自在に保持されることになる。

【００１９】したがって、図１に示すオフ状態で操作者
がキートップ９に押圧操作力を付与し、両支持軸２７，
２９を弾性体２０の弾発力に抗して押し込むと、両支持
軸２７，２９がその場で回転するとともに、各係合突起
２８ａ，３０ａが係合凹所１４，１５内をスライドし、
略Ｘ字形に交差して連結されている外部脚片２８および
内部脚片３０はキートップ９側から見て次第に交差する
角度を増していき、キートップ９が弾性体２０を下方へ
押し込んでいく。そして、キートップ９が図７に示す第
１の位置ｄ₁まで移動したとき、円椀部２１が座屈して
クリック感が生起されるとともに、円錐部２２が勢いよ
く押し込まれてメンブレンスイッチ２の上部シート３に
当接し、該上部シート３が撓んで可動接点４が固定接点
６に接触してオン状態へスイッチングが行なわれる。そ
の結果、キートップ９の初期位置から第２の位置ｄ₂の
間では、円椀部２１の座屈変形により図７の実線３１で
示す弾発力の変化がクリック感触として得られる。操作
者がキートップ９を第２の位置ｄ₂からさらに押し込む
と、もはや円椀部２１はほとんど弾性変形しないが、そ
の代りに図２に示すように筒状部２３が大きく弾性変形
し、上記キートップ９はさらに第３の位置ｄ₃まで下降
する。このとき、筒状部２３内の空気は連通孔２３ａを
介して外部に放出される。その結果、第２の位置ｄ₂か
ら第３の位置ｄ₃までの間では、図７の実線３１で示す
合成弾発力（図７の破線３２で示す円椀部２１の弾性変
形に伴う弾発力と、別の破線３３で示す筒状部２３の弾
性変形に伴う弾発力とからなる）が感触として得られ
る。なお、操作者がさらにキートップ９に押圧操作力を
付与すると、円錐部２２も弾性変形して外側へ膨らむよ
うになっている。

【００２０】また、かかるオン状態で操作者がキートッ
プ９に対する押圧操作力を除去すると、座屈していた弾
性体２０が自らの弾性で元の形状に復帰するので、キー
トップ９が初期位置まで押し上げられるとともに、折り
畳まれていたリンク部材２５，２６も起立していき、ま
た、上部シート３も自らの弾性で元の形状に復帰するの
で、可動接点４が固定接点６から離間してオフ状態に戻
る。

【００２１】このように上記実施形態例は、円椀部２１
の座屈により円錐部２２が上部シート３に当接してオン
状態へのスイッチングを行なった後、さらに、操作者が
キートップ９に押圧操作力を付与すると、もはや円椀部
２１はほとんど弾性変形しなくなるが、円錐部２２や筒
状部２３が弾性変形することからキートップ９が下降す
るので、該キートップ９の押圧操作時にオーバーストロ
ークを得られ、良好な操作感触が期待できる。しかも、
円錐部２２は、円錐形状により操作者の押圧力に応じて
オーバーストローク量が可変するため、押圧感触を良好
なものにできる。

【００２２】さらに、上記実施形態例では、ハウジング
８の下面より突出する突起１６をメンブレンスイッチ２
および支持板１に挿通するとともに、該突起１６の先端
をかしめることにより形成されるかしめ部１６ａを、支
持板１の下面側の窪み１８内に受け入れるよう構成した
ので、上記かしめ部１６ａが支持板１の下面より突出せ
ず、さらに、該支持板１の挿通孔１ａの周縁に形成した
段部１９をハウジング８の凹部１７内に受け入れること
から、押釦スイッチ全体の厚みを少なくすることがで
き、キーボード装置全体の薄型化に好適である。

【００２３】また、上記実施形態例では、弾性体２０の
円錐部２２の側面と円椀部２１の内面とが、曲面を介し
てつながれているので、該弾性体２０が弾性変形した際
に、円錐部２２の側面と円椀部２１との内面との間に応
力集中が生じることがなく、したがって、該応力集中に
よる弾性体２０の切裂を防止できる。

【００２４】しかも、上記実施形態例では、円椀部２１
の周縁２１ａ側面がハウジング８に設けた半円状の壁１
１と２つの突起１２にそれぞれ係合することから、弾性
体２０の位置決め精度を向上できる。

【００２５】さらにまた、上記実施形態例では、ハウジ
ング８に開口部１０の外周を囲む外周壁１３を設けたの
で、該開口部１０を介してメンブレンスイッチ２に異物
が侵入するのを防止できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２７】キートップを昇降自在に保持するキートッ
プ保持体がハウジングに係止され、該ハウジングの下面
から突出する突起がシート状のスイッチ素子と支持板を
挿通するとともに、該突起の先端のかしめ部が支持板の
下面側の窪み内に受け入られるため、突起のかしめ部が
支持板の下面から突出せず、よって、押釦スイッチ全体
の厚みを少なくすることができ、キーボード装置全体の
薄型化に好適となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例に係る押釦スイッチを示す
断面図である。

【図２】該押釦スイッチのオン状態の断面図である。

【図３】該押釦スイッチに備えられる支持板とハウジン
グの連結部分を示す要部断面図である。

【図４】該支持板の一部を下面側から見た底面図であ
る。

【図５】該押釦スイッチに備えられる弾性体を拡大して
示す断面図である。

【図６】該押釦スイッチに備えられるハウジングの要部
平面図である。

【図７】該弾性体の荷重特性図である。

【図８】該押釦スイッチに備えられるキートップ保持体
の斜視図である。

【図９】該キートップ保持体の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 支持板 １ａ 挿通孔 ２ メンブレンスイッチ（シート状のスイッチ素子） ２ａ 透孔 ３ 上部シート ４ 可動接点 ５ 下部シート ６ 固定接点 ７ スペーサ ８ ハウジング ９ キートップ １０ 開口部 １６ 突起 １６ａ かしめ部 １７ 凹部 １８ 窪み １９ 段部 ２０ 弾性体 ２４ キートップ保持体 ２５，２６ リンク部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 13/00 - 13/76

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キートップと、該キートップを昇降自在
   に保持するキートップ保持体と、該キートップ保持体を
   係止するハウジングと、上記キートップに復帰力を付与
   する弾性体と、上記ハウジングの下方に配置されたシー
   ト状のスイッチ素子と、該スイッチ素子を載置する支持
   板とを備え、上記キートップを上記弾性体に抗して押し
   込むことにより、該弾性体が上記スイッチ素子スイッチ
   ング動作を行なわせる押釦スイッチにおいて、 上記支持板に上方へ突出して下面側に窪みを有する段部
   を設け、該段部の上面に挿通孔を設けるとともに、上記
   スイッチ素子に設けた透孔を上記段部に挿通し、かつ、
   上記ハウジングの下面に下方へ突出する突起を設け、該
   突起を上記挿通孔に挿入して上記窪み内でかしめ固定す
   ることにより、上記ハウジングと上記スイッチ素子およ
   び上記支持板を一体化したことを特徴とする押釦スイッ
   チ。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、上記ハウジン
   グの上記突起の根元部周囲に上記段部を受け入れる凹部
   を設けたことを特徴とする押釦スイッチ。