JP3538030B2 - スイッチ構造及びスイッチ板 - 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、基板上にスイッチ
板を載置するだけで容易に構成できるスイッチ構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種機器の中にはその表面に機器
操作用の多数の押釦スイッチを配列したものがある。例
えば携帯電話などの携帯機器がこれに該当する。

【０００３】図４はこの種の従来の携帯機器からケース
を取り外した内部構造物の分解斜視図である。同図に示
す携帯機器の場合、基板８０の表面に多数組（１５組）
の接点パターン８１，８３の対を形成し、該基板８０上
に粘着シート８７を貼り付ける。粘着シート８７の下面
の前記各対の接点パターン８１，８３に対応する位置に
はそれぞれ弾性金属板をドーム状に形成した弾性板８５
が貼り付けられている。

【０００４】ここで一方の接点パターン８１は円弧状に
形成されることで前記弾性板８５の外周辺に当接し、ま
た他方の接点パターン８３は弾性板８５の中央に対向す
る位置に位置する（接点パターン８３を接点パターン８
１の外部に引き出している引き出しパターン部分には図
示しない絶縁層が被着され弾性板８５との導通を阻止し
ている）。

【０００５】そして粘着シート８７上の各弾性板８５に
対向する位置にそれぞれ図示しないキートップを配置し
（キートップを配置せずその上に表層シートを貼り付け
るのみの場合もある）、その上下を外装ケースで覆えば
この携帯機器が完成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例の場合、以下のような問題点があった。 粘着シート８７は、多数枚の弾性板８５を貼り付けた
後にこれを保管・輸送するために、一旦その粘着面にセ
パレータを貼り付けておかなければならず、また実際に
基板８０に貼り付ける際は該セパレータを剥がさなけれ
ばならず、その作業性が悪かった。また多数個の弾性板
８５を貼り付けた粘着シート８７を、各弾性板８５と各
接点パターン８１，８３との位置がずれないように基板
８０に貼り付けるのは慎重な作業になり、この点からも
その作業性が悪かった。

【０００７】多数個の弾性板８５を貼り付けた粘着シ
ート８７を基板８０に貼り付ける際、例えば１つの弾性
板８５と基板８０の間に小さなゴミが入り込むことがあ
り、そうすると弾性板８５を押圧したときに該ゴミが弾
性板８５と接点パターン８３の間に介在してしまい動作
不良を生じる恐れがあった。特に弾性板８５を弾性金属
板で構成し、接点パターン８３を銅箔で構成した場合
は、両者とも硬いので両者の接触は点接触となり、該接
触点の部分にゴミが介在すると動作不良が生じ易くな
る。これを防止するためには粘着シート８７の貼り付け
をクリーンルーム内で行う必要があるが、そうすると大
がかりな設備が必要になってしまう。

【０００８】上記，において不良品となった場合
は粘着シート８７を基板８０から剥がして別の粘着シー
ト８７を貼り代える必要があるが、剥がした粘着シート
８７はもう使用することができなくなってしまい材料の
無駄になる。

【０００９】図５は上記問題点を解決した他の従来例の
分解斜視図である。同図に示す携帯機器の場合、基板９
０の表面に多数（１５個）組の接点パターン９１，９３
の対を形成し、該基板９０上に合成樹脂フイルム製の押
圧シート９７を載せて（接着はしない）構成されてい
る。

【００１０】ここで前記接点パターン９１，９３は何れ
も櫛歯状に形成され互い違いに噛み合うように配置され
ている。

【００１１】また押圧シート９７には、該押圧シート９
７自体を金型によって加熱プレスすることで上方向に湾
曲するドーム形状の押圧部９９を前記基板９０の各接点
パターン９１，９３に対向する位置にそれぞれ設け、且
つ該押圧部９９の下面に円形の銀カーボン製の導電パタ
ーン１０１を印刷形成することで構成されている。

【００１２】そして何れかの押圧部９９を押圧すると該
押圧部９９がクリック感覚を生じながら変形し、その導
電パターン１０１が一対の接点パターン９１，９３に同
時に接触し、これによって該接点パターン９１，９３間
をオンする。

【００１３】この従来例の場合、導電パターン１０１を
銀カーボンによって形成したので軟らかく両接点パター
ン９１，９３上に当接した際に面接触するので当接範囲
が広く、基板９０に対して押圧シート９７の位置が多少
ずれても、両接点パターン９１，９３上に確実に当接
し、その動作に何ら支障を生じない。従って押圧シート
９７は基板９０上に接着する必要はなく、載せるだけで
良いので、別途セパレータなどを取り付ける必要はな
く、また多少ずれても良いので、取り付け作業性が良
い。さらに面接触なので例え両者間にゴミが介在しても
動作不良を生じにくく、また例え動作不良を生じても押
圧シート９７を取り外して押圧シート９７と基板９０の
表面にエアを吹き付ける等した後に再びその押圧シート
９７を利用することができ、材料の無駄が生じないばか
りかクリーンルームも特に必要なくなる。

【００１４】しかしながらこの従来例の場合、押圧部９
９が合成樹脂フイルム製なので、前記図４に示す金属板
製の弾性板８５に比べて押圧時のクリック感覚が悪く、
また耐久性や耐熱性が劣るという問題点があった。

【００１５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、クリック感覚が良好で、耐久性・耐熱
性が十分あり、しかもその取付作業性が良く、またゴミ
に対しても強いスイッチ構造を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明にかかるスイッチ構造は、表面に対の接続パタ
ーンを設けてなる基板と、一方の面に導電塗料で形成さ
れた対の接点パターンを設けると共に該接点パターン上
に弾性金属板からなり押圧することで反転して前記対の
接点パターン間を導通する弾性板を取り付け、さらに接
点パターンをその反対面側に引き出して、該反対面に設
けた対の導電塗料からなる当接用パターンに接続してな
る可撓性を有するスイッチ板とを具備し、前記当接用パ
ターンは前記弾性板によって押圧される位置に設けら
れ、前記基板の上に前記スイッチ板を載置することでス
イッチ板に設けた当接用パターンをそれぞれ基板に設け
た対応する接続パターン上に接着することなく面接触の
みによって接続し、弾性板を押圧することでその下の接
点パターン間を導通すると同時に前記スイッチ板の当接
用パターンを前記基板の接続パターンに圧接接続してこ
れら接続パターン間をオンすることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態を
適用した携帯機器からケースを取り外した内部構造物の
分解斜視図である。同図に示す携帯機器の場合、基板１
０の表面に表示パネルＡを設けると共に、その隣に多数
組（１５組）の接続パターン１１，１３の対をマトリッ
クス状に形成し、該基板１０の接続パターン１１，１３
上を覆うように弾性板５０を取り付けたスイッチ板３０
を載置して構成されている。以下各構成部品について説
明する。

【００１８】基板１０表面の接続パターン１１，１３
は、銅箔をエッチングすることによって形成されてお
り、何れも半円弧状であってその外周からリードパター
ン１５，１７を引き出して構成されている。

【００１９】図２（ａ）はスイッチ板３０の１対の接点
パターン３１，３３の部分を示す要部拡大平面図、図２
（ｂ）は要部拡大裏面図である。同図及び図１において
スイッチ板３０は可撓性を有する合成樹脂製シートの表
面側に１５組の接点パターン３１，３３を形成すると共
に、各対の接点パターン３１，３３の下面にこれと導通
する当接用パターン３５，３７を設けて構成されてい
る。

【００２０】ここで接点パターン３１はＣ字形状に形成
され、接点パターン３３はその中央に円形の点状に形成
され、接点パターン３１から引き出した導出パターン３
１３にスルーホール３１５を設け、接点パターン３３か
ら引き出した導出パターン３３３にもスルーホール３３
５を設けている。スルーホール３１５，３３５によって
スイッチ板３０の裏面側に引き出された回路は、それぞ
れ当接用パターン３５，３７に接続されている。

【００２１】１対の当接用パターン３５，３７は、何れ
も半円弧状に形成されており、その寸法はそれぞれが前
記基板１０表面の接続パターン１１，１３に当接する大
きさに形成されている。

【００２２】ここでスイッチ板３０に形成される接点パ
ターン３１，３３や当接用パターン３５，３７は、銀カ
ーボン製である。銀カーボンとは、カーボンと銀の混合
ペーストを印刷乾燥したものでも良いし、銀ペーストを
下地印刷した上にカーボンペーストを印刷したものでも
良い。なおこれらパターンは他の導電塗料で作成しても
良い。

【００２３】なお、導出パターン３３３とスルーホール
３３５の上にはこれを覆うように絶縁皮膜３９が印刷形
成されている。この絶縁皮膜３９はこの上に載置する弾
性板５０と導出パターン３３３とが直接接触しないよう
にするためのものである。

【００２４】図１に戻って弾性板５０は、円板形状の弾
性金属板をドーム形状に湾曲変形させて構成されてい
る。

【００２５】そして図１に示すようにスイッチ板３０の
各対の接点パターン３１，３３上に各々弾性板５０を取
り付ける。その取付方法としては弾性板５０を図示しな
い粘着テープで貼り付けることなどによって行う。

【００２６】これによって完成したスイッチ板３０を基
板１０の上に載置すれば、このスイッチ構造が完成す
る。

【００２７】図３は完成したスイッチ板３０を基板１０
上に載置した状態を示す要部側断面図である。同図に示
すようにスイッチ板３０を基板１０上に載置した際、ス
イッチ板３０下面の当接用パターン３５，３７はそれぞ
れ基板１０の接続パターン１１，１３に当接して面接触
している。

【００２８】そして各弾性板５０の上にそれぞれ図示し
ないキートップを配置し（キートップを配置せずその上
に表層シートを貼り付けるのみの場合等もある）、その
上下を外装ケースで覆えばこの携帯機器が完成する。

【００２９】そして図３に二点鎖線で示すように弾性板
５０をその上から直接又はキートップなどを介して間接
に押圧すると、弾性板５０の外側部に押圧力が加わり、
その力によって当接用パターン３５，３７と接続パター
ン１１，１３が確実に圧接接続すると共に弾性板が反転
しクリック感覚が生じて両接点パターン３１，３３間を
導通し、この接点パターン３１，３３の対に対応する
（即ち真下の）対の接続パターン１１，１３間が確実に
オンする。弾性板５０の押圧を解除すれば各部材は元の
位置に自動復帰して接続パターン１１，１３間がオフす
る。

【００３０】なお上述のように弾性板５０を押圧するこ
とで当接用パターン３５，３７と接続パターン１１，１
３が確実に圧接接続されるので、図６に示すように基板
１０とスイッチ板３０は隙間を介して配置しておいても
良い。この場合でも弾性板５０を押圧することでスイッ
チ板３０が下降し、当接用パターン３５，３７と接続パ
ターン１１，１３が確実に圧接接続される。

【００３１】なお弾性板５０は金属板製なので押圧時の
クリック感覚が良く、また耐久性や耐熱性も問題ない。

【００３２】また基板１０上には組み立てたスイッチ板
３０を載せるだけで良く、何ら接着する必要はない。こ
れは基板１０の接続パターン１１，１３とスイッチ板３
０の当接用パターン３５，３７とが面接触によって接続
されるため、例え両者の間にゴミなどが付着していても
付着した以外の部分でその接続が確保できるからであ
る。従ってスイッチ板３０の基板１０への取付作業が極
めて容易に行える。なお両者の間に大きなゴミが介在し
て接続不良が生じた場合でも、一旦スイッチ板３０を取
り外してその下面と基板１０表面をエア等によってクリ
ーンにし、再び同じスイッチ板３０を同じ基板１０に載
置するだけで良品となる。

【００３３】また弾性板５０をスイッチ板３０に取り付
ける際に該弾性板５０とスイッチ板３０の間にゴミが侵
入する恐れがあるが、この取付作業はスイッチ板３０単
体の組立て時に行われるものであるから、スイッチ板３
０の基板１０への取付作業時にゴミが侵入する恐れはな
い（携帯機器の組み立てラインにおいてゴミによる不良
品が発生することは、スイッチ板３０単体の組立て時に
不良品が発生する場合に比べて問題が大きい）。

【００３４】もっともこの実施形態に用いたスイッチ板
３０においてはゴミによる導通不良はほとんど発生しな
い。何故なら接点パターン３１，３３は銀カーボン等の
導電塗料で形成されているが、この材質は銅箔をエッチ
ングすることによって形成されたパターンに比べて軟ら
かく、従って前記弾性板５０を反転させてその中央を接
点パターン３３に当接させたときに両者は面接触し、従
って例え両者間にゴミが介在してもその導通が確保で
き、不良品はほとんど発生しない（もし接点パターン３
３を銅箔をエッチングすることで形成した場合は銅箔は
硬いので、弾性板５０と接点パターン３３は一点のみで
接触しその一点にゴミがあると導通不良を生じる恐れが
ある）。

【００３５】

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば以下のような優れた効果を有する。 (１)基板の接続パターンとスイッチ板の当接用パターン
とが面接触によって接続されるため、例え両者の間にゴ
ミなどが付着していても付着した以外の部分でその接続
が確保でき、スイッチ板を基板に取り付けて組み立てる
際に、両者間を接着しないで載置するだけに構成するこ
とができ、取付作業性が良い。

【００３７】(２)また例えスイッチ板と基板間にゴミに
よる導通不良が生じたとしても、両者は接着しないので
一旦スイッチ板を取り外して清掃した後に再度該スイッ
チ板を基板に取り付けることができ、両者を接着した場
合のように剥がしたスイッチ板が再使用できなくなるこ
とはなく、不良品が発生しなくなる。

【００３８】接点パターンが導電塗料で形成されてい
るので、銅箔をエッチングして形成されるパターンに比
べて軟らかく、従って弾性板を反転させてその中央を接
点パターンに当接させたときに両者は面接触し、従って
例え両者間にゴミが介在してもその導通を確保できる。

【００３９】弾性板として弾性金属板を用いたので、
クリック感覚が良好で、十分な耐久性・耐熱性が生じ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を適用した携帯機器からケ
ースを取り外した内部構造物を示す分解斜視図である。

【図２】図２（ａ）はスイッチ板３０の対の接点パター
ン３１，３３の部分を示す要部拡大図、図２（ｂ）はそ
の裏面側の要部拡大図である。

【図３】スイッチ板３０を基板１０上に載置した状態を
示す要部側断面図である。

【図４】従来のスイッチ機構を用いた携帯機器からケー
スを取り外した内部構造物を示す分解斜視図である。

【図５】他の従来のスイッチ機構を用いた携帯機器から
ケースを取り外した内部構造物を示す分解斜視図であ
る。

【図６】他の実施形態を示す要部側断面図である。

【符号の説明】

１０ 基板 １１，１３ 接続パターン ３０ スイッチ板 ３１，３３ 接点パターン ３１５ スルーホール ３３５ スルーホール ３５，３７ 当接用パターン ５０ 弾性板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−315716（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−320588（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−31933（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−69836（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−112622（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−283504（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−203698（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−100333（ＪＰ，Ｕ) 実開 平９−16（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−70176（ＪＰ，Ｕ) 実公 平６−44125（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 1/00 - 1/04 H01H 13/00 - 13/76 H05K 1/14 H05K 3/36

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に対の接続パターンを設けてなる基
   板と、 一方の面に導電塗料で形成された対の接点パターンを設
   けると共に該接点パターン上に弾性金属板からなり押圧
   することで反転して前記対の接点パターン間を導通する
   弾性板を取り付け、さらに接点パターンをその反対面側
   に引き出して、該反対面に設けた対の導電塗料からなる
   当接用パターンに接続してなる可撓性を有するスイッチ
   板とを具備し、前記当接用パターンは前記弾性板によって押圧される位
   置に設けられ、 前記基板の上に前記スイッチ板を載置することでスイッ
   チ板に設けた当接用パターンをそれぞれ基板に設けた対
   応する接続パターン上に接着することなく面接触のみに
   よって接続し、 弾性板を押圧することでその下の接点パターン間を導通
   すると同時に前記スイッチ板の当接用パターンを前記基
   板の接続パターンに圧接接続してこれら接続パターン間
   をオンすることを特徴とするスイッチ構造。