JP4633567B2

JP4633567B2 - 押釦スイッチ

Info

Publication number: JP4633567B2
Application number: JP2005212815A
Authority: JP
Inventors: 達也西村; 信正見崎
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2025-07-22
Also published as: JP2007035304A

Description

この発明は、押圧されることによってメタルドームの中央部分が反転して接点の接離をおこなう押釦スイッチに関する。

従来の押釦スイッチの構造を図８乃至図１０を参照して説明する。
図８に示すように押釦スイッチは、樹脂材料などの絶縁材からなる方形状（箱型形状）のケース１００と、ステンレスまたは銅合金などの導電材からなるメタルドーム１１０と、ケース内を上下移動してメタルドームの頂点部分を押圧するステム１２０と、前記ステム１２０を覆うようにケース１００に固定、ケース内にメタルドーム１１０とステム１２０とを収容するフレーム１３０とから構成される。
ケース内に収容されるメタルドーム１１０は、図９に示すように、ステンレス板や銅合金板などの導電性の平板材を絞り加工することによって湾曲形状となしたものであり、碗型に湾曲したメタルドーム１１０の外周には４本の脚部１１０ａが形成されている。
またケース１００には導電材からなるバスバーがインサート成形され、ケース底面に第１電極１０１と第２電極１０２とが形成されているとともに、前記第１電極１０１に脚部１１０ａが接地するようメタルドーム１１０がケース内に配置されている。
そして図１０の断面図に示すように、ケース内周壁に沿ってステム１２０が上下移動し、前記ステム１２０の底部に形成されている凸部１２１がメタルドーム１１０の頂点部分を押圧することによって、前記メタルドームの中央部分（可動接点）が第２電極１０２に接触する。

つまり押圧前は、メタルドーム１１０の中央部分（可動接点）は第２電極１０２に接触しておらず、第１電極１０１と第２電極１０２とは導通していないが（図１０（ａ）を参照）、メタルドームを押圧することによって、メタルドーム１１０の中央部分（可動接点）が反転して第２電極１０２に接触することによって、メタルドーム３を介して第１電極１０１と第２電極１０２とが導通する（図１０（ｂ）を参照）。
そして従来技術の押釦スイッチによれば、ケース底面にメタルドームの脚部を収容するための凹部を形成することでメタルドームを支持したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００３−００７１６８号公報

図９に示すように、絞り加工によって湾曲形状となし、４本の脚部１１０ａを有するメタルドーム１１０では、頂点部分の押圧にともなって、外周部分に形成されている４本の脚部１１０ａが屈伸する。そして当該メタルドームを押圧したとき、メタルドームの脚部間の中央（脚部間円弧部中央）では拡がりが最も小さく、脚部先端に近いほど拡がりが大きくなる。
そのためメタルドームの脚部１１０を収容する凹部には、前記脚部の屈伸を阻害しないよう設計しなければならない。つまり脚部と凹部との間にガタを設けなければならない。
しかしながら、メタルドームの脚部と前記凹部との間のガタが大きいと、メタルドームの寿命の劣化や、不安定な操作感触に繋がるといった問題があった。

そこでこの発明は、絶縁材からなる方形状のケースと、当該ケースの底面に形成された第１電極及び第２電極と、前記第１電極に接地する脚部を有する導電材からなるメタルドームと、ケース内を上下移動してメタルドームの頂点部分を押圧するステムと、前記ステムを覆うようにケースに固定されるフレームとから構成され、メタルドームの頂点部分を押圧して第２電極と接触させることによって、当該メタルドームを介して第１電極と第２電極が導通する押釦スイッチにおいて、メタルドームの頂点部分を押圧することによって屈伸する脚部の少なくとも２ヶ所に、前記脚部の屈伸方向に沿って延びる長孔を形成するとともに、前記メタルドームを収容するケースに、前記長孔に係合する突起部を形成し、前記長孔に前記突起部を係合したものである。

さらにこの発明による押釦スイッチでは、第１電極に接地する脚部を有する湾曲形状のメタルドームを収容するケースに、前記メタルドームの脚部間円弧部に対向する前壁部をそれぞれ形成し、円弧形状をなす前壁部の円弧径ｒを、メタルドームの絞り加工前の脚部間円弧径Ｒと同じかそれよりも小さく設計し、当該前壁部にてメタルドームの脚部間円弧部中央で支持することによってメタルドームとケースとのガタを効果的に小さくすることができる。

この発明の押釦スイッチによれば、ケースに設けた突起部をメタルドームの脚部に設けた長孔に係合することによって、前記脚部の屈伸を阻害することなく、メタルドームとケースとのガタを効果的に小さくすることができる。またケースに設けた突起部をメタルドームの中央に設けた丸孔に係合するにあたって、メタルドームの頂点部分を押圧するステムに、前記突起部が挿入される挿入孔を設けることによって、ステムの降下を阻害することがなくなる。
さらに、メタルドームの脚部間円弧部に対向する前壁部を形成するとともに、前記前壁部の円弧径ｒを、メタルドームの絞り加工前の脚部間円弧径Ｒよりも小さく設計したケースでは、メタルドームの押圧時に最も拡がりが小さい脚部間円弧部中央でメタルドームを支持することができるため、押圧によって脚部が屈伸するメタルドームとケースとのガタを効果的に小さくすることができる。

本発明の実施例による押釦スイッチについて図１乃至図７を参照して説明する。

図１及び図２を参照してこの発明の第１実施例による押釦スイッチを説明する。
図１の押釦スイッチ断面図に示すように、この実施例による押釦スイッチは、樹脂材料などの絶縁材からなる方形状（箱型形状）のケース１０と、当該ケースの底面に形成された第１電極１及び第２電極２と、前記第１電極に接地する４本の脚部３１〜３４を有し、ステンレスまたは銅合金などの導電材からなる湾曲形状のメタルドーム３と、ケース内を上下移動してメタルドームの頂点部分を押圧するステム２０と、前記ステム２０を覆うようにケース１０に固定されるフレーム３０とから構成される。
なお前記ケース１０には、導電材からなるバスバーがインサート成形され、ケース底面に第１電極１と第２電極２とが形成されている。またケース内周壁に沿ってステム２０が上下移動し、前記ステム２０の底部に形成されている凸部２１がメタルドーム３の頂点部分を押圧することによって、前記メタルドームの中央部分（可動接点）が第２電極２に接触する。

ケース内に収容されているメタルドーム３は、ステンレス板や銅合金板などの導電性の平板材を絞り加工することによって湾曲形状となしたものであり、碗型に湾曲したメタルドーム３の外周部分には４本の脚部３１〜３４が形成されている。
そして前記脚部３１〜３４を第１電極１に接地させるようにメタルドーム３をケース内にセットするとともに、ステム２０の上下移動によってメタルドーム３の頂点部分を押圧し、当該中央部分（可動接点）を反転させて第２電極２に接触させることによって、メタルドーム３を介して第１電極１と第２電極２が導通する。つまり押圧前は、メタルドーム３の中央部分（可動接点）は第２電極２に接触しておらず、第１電極１と第２電極２とは導通していないが（図１（ａ）を参照）、メタルドームを押圧することによって、メタルドーム３の中央部分（可動接点）が反転して第２電極２に接触することによって、メタルドーム３を介して第１電極１と第２電極２とが導通する（図１（ｂ）を参照）。

図２は、第１実施例による押釦スイッチの構成部品を説明する図であり、図２（ａ）はメタルドームの平面図、図２（ｂ）はケースの平面図、図２（ｃ）はメタルドームをケースに収容した状態の平面図を示すものである。
この実施例による押釦スイッチでは、メタルドーム３の脚部３１〜３４に、それぞれ長孔４ａ〜４ｄを形成するとともに、ケース１０内に、前記長孔４ａ〜４ｄに係合する突起部５ａ〜５ｄを形成してある（図２（ａ）及び（ｂ）を参照）。
なおメタルドームの脚部３１〜３４に長孔を形成するにあたって、メタルドーム押圧時における前記脚部の屈伸方向に沿って長い孔を形成するとともに、当該長孔を少なくとも２ヶ所に形成する。この実施例では、脚部の屈伸方向に沿って延びる長孔４ａ〜４ｄを、４本の脚部３１〜３４にそれぞれ形成した（４ヶ所）。
メタルドーム３の頂点部分を押圧し、その中央部分を反転させたとき、メタルドーム３の外周部分に形成された４本の脚部は屈伸するようにして可動するが、当該屈伸方向に沿って形成した長孔４ａ〜４ｄに突起部５ａ〜５ｄをそれぞれ係合することによって、メタルドームの脚部の屈伸を阻害することなく、メタルドーム３とケース１０とのガタを効果的に小さくすることができる。（図２（ｃ）を参照）

続いて、図３及び図４を参照してこの発明の第２実施例による押釦スイッチを説明する。
図３の押釦スイッチ断面図に示すように、この実施例による押釦スイッチは、樹脂材料などの絶縁材からなる方形状（箱型形状）のケース１０と、当該ケースの底面に形成された第１電極１及び第２電極２と、前記第１電極１に円周部分が接地する湾曲形状のメタルドーム３´と、ケース内を上下移動してメタルドームの頂点部分を押圧するステム２０と、前記ステム２０を覆うようにケース１０に固定されるフレーム３０とから構成される。メタルドーム３´は、ステンレス板や銅合金板などの導電性の平板材を絞り加工することによって湾曲形状となしたものである。
なお前記ケース１０には、導電材からなるバスバーがインサート成形され、ケース底面に第１電極１と第２電極とが形成されている。またケース内周壁に沿ってステム２０が上下移動し、前記ステム２０の底部に形成されている凸部２１がメタルドーム３´の頂点部分を押圧することによって、前記メタルドームの中央部分（可動接点）が第２電極２に接触する。

図４は、第２実施例による押釦スイッチの構成部品を説明する図であり、図４（ａ）はメタルドームの平面図、図４（ｂ）はケースの平面図、図４（ｃ）はメタルドームをケースに収容した状態の平面図を示すものであり、図４（ｄ）はメタルドームの頂点部分を押圧するステムを説明する図である。
この実施例による押釦スイッチでは、メタルドーム３´の中央に丸孔４ｅを形成するとともに、ケース１０の中央に前記丸孔４ｅに係合する突起部５ｅを形成してあり、前記丸孔４ｅと突起部５ｅとの係合によってメタルドーム３とケース１０とのガタを効果的に小さくすることができる。（図４（ａ）〜（ｃ）を参照）。
なお図４（ｄ）に示すように、メタルドーム３´の頂点部分を押圧するステムの凸部２１には、前記突起部５ｅが挿入される挿入孔２１ａを形成してある。つまり、ステムの凸部２１でメタルドーム３の頂点部分を押圧し、その中央部分を反転させるとき、メタルドーム３の中央に形成された丸孔４ｅに係合している突起部５ｅが、前記挿入孔２１ａに挿入するため、ステムの降下を阻害することがなくなる。（図３（ｂ）を参照）

さらに図５を参照してこの発明の第３実施例による押釦スイッチを説明する。
図５は、第３実施例による押釦スイッチの構成部品を説明する図であり、図５（ａ）はメタルドームの平面図、図５（ｂ）はケースの平面図、図５（ｃ）はメタルドームをケースに収容した状態の平面図を示すものである。
この実施例による押釦スイッチは、第１実施例による押釦スイッチと同様に、樹脂材料などの絶縁材からなる方形状（箱型形状）のケース１０と、当該ケースの底面に形成された第１電極１及び第２電極２と、前記第１電極に接地する４本の脚部３１〜３４を有し、ステンレスまたは銅合金などの導電材からなる湾曲形状のメタルドーム３と、ケース内を上下移動してメタルドームの頂点部分を押圧するステム２０と、前記ステム２０を覆うようにケース１０に固定されるフレーム３０とから構成される。
ケース内に収容されているメタルドーム３は、ステンレス板や銅合金板などの導電性の平板材を絞り加工することによって湾曲形状となしたものであり、碗型に湾曲したメタルドーム３の外周には４本の脚部３１〜３４が形成されている。
そして前記脚部３１〜３４を第１電極１に接地させるようにメタルドーム３をケース内にセットするとともに、ステム２０の上下移動によってメタルドーム３の頂点部分を押圧し、当該中央部分（可動接点）を反転させて第２電極２に接触させることによって、メタルドーム３を介して第１電極１と第２電極２が導通する。

そしてこの実施例によれば、図５（ａ）に示すように、メタルドーム３の脚部３１〜３４に、脚部の屈伸方向に沿って延びる長孔４ａ〜４ｄをそれぞれ形成するとともに、メタルドームの中央に丸孔４ｅを形成してある。また図５（ｂ）に示すように、ケース１０内に、前記長孔４ａ〜４ｄに係合する突起部５ａ〜５ｄと、丸孔４ｅに係合する突起部５ｅを形成してある。
この実施例によれば第１実施例と同様に、メタルドーム３の頂点部分を押圧し、その中央部分を反転させたとき、メタルドーム３の外周部分に形成された４本の脚部は屈伸するようにして可動するが、当該屈伸方向に沿って形成した長孔４ａ〜４ｄに突起部５ａ〜５ｄをそれぞれ係合することによって、メタルドームの脚部の屈伸を阻害することなく、メタルドーム３とケース１０とのガタを効果的に小さくすることができる。（（図５（ｃ）を参照）
また第２実施例と同様に、メタルドーム３の頂点部分を押圧するステムの凸部２１には、突起部５ｅが挿入される挿入孔２１ａを形成してあり、ステムの凸部２１でメタルドーム３の頂点部分を押圧し、その中央部分を反転させるとき、前記挿入部２１ａに突起部５ｅが挿入するため、ステムの降下を阻害することがなくなる。

さらにこの実施例による押釦スイッチでは、図６に示すように、第１電極に接地する脚部を有する湾曲形状のメタルドームを収容するケース１０に、前記メタルドームの脚部間円弧部に対向する前壁部１０ａを形成し、当該前壁部１０ａによってメタルドーム３とケース１０とのガタを効果的に小さくすることができる。図６（ａ）は、４本の脚部を有するメタルドーム３の押圧前と押圧時の形状を示す平面図であり、図６（ｂ）は、円弧形状をなす前壁部１０ａを形成したケースの平面図である。

図６（ａ）に示すように、ステンレス板や銅合金板などの導電性の平板材を絞り加工することによって湾曲形状となしたメタルドーム３では、メタルドームの頂点部分を押圧することによって、絞り加工前の平板形状に戻るようにして脚部が屈伸する。そして当該メタルドーム３を押圧したとき、メタルドームの脚部間の中央（脚部間円弧部中央）では拡がりが最も小さく、脚部先端に近いほど拡がりが大きくなる。
そこでこの実施例では、図６（ｂ）に示すように、メタルドームを収容するケース内側に、当該メタルドームの脚部間円弧部に対向する前壁部１０ａをそれぞれ形成し、当該前壁部１０ａでメタルドーム３の脚部間円弧部中央をおさえるケース構造となした。
すなわち、押圧時の広がりが最も小さいメタルドーム３の脚部間円弧部中央を、円弧形状の前壁部１０ａでおさえることによって、押圧前及び押圧時のメタルドーム３とケース１０とのガタを効果的に小さくすることができる。

図７は、円弧形状の前壁部１０ａを形成したケース１０にメタルドーム３を収容した状態（押圧前と押圧後）を示す図である。
メタルドームの脚部間円弧部中央をおさえる前壁部１０ａを形成するにあたって、前壁部の円弧径ｒを、メタルドームの絞り加工前の脚部間円弧径Ｒよりも小さく設計する。
図７（ａ）に示す実施例では、押圧時の広がりが最も小さいメタルドーム３の脚部間円弧部中央をおさえる円弧形状の前壁部１０ａを形成するにあたって、湾曲形状のメタルドームの絞り加工前の脚部間円弧形状を取得し、当該絞り加工前の脚部間円弧径Ｒよりも前壁部１０ａの円弧径ｒ_１が小さくなるように設計したものである。
図７（ａ）に示す実施例のように、絞り加工前の脚部間円弧径Ｒと円弧径ｒ_１と同じかそれよりも小さい前壁部１０ａにてメタルドームの脚部間円弧部中央をおさえるケース構造とした場合（Ｒ≧ｒ_１）、押圧時の脚部の屈伸を阻害することなく、押圧前と押圧時のメタルドーム３とケース１０とのガタを効果的に小さくすることができる。

一方、図７（ｂ）に示すように、絞り加工前の脚部間円弧径Ｒよりも円弧径ｒ_２が小さくない円弧形状の前壁部１０ａにて、押圧時のメタルドームの屈伸を阻害しないようメタルドームをおさえるケース構造とした場合（Ｒ＜ｒ_２）、メタルドーム３の脚部間円弧部中央をおさえることができず、押圧前のメタルドーム３とケース１０とのガタが大きくなってしまう。

この発明の第１実施例による押釦スイッチの断面図である。図１に示す押釦スイッチの構成部品を示す図である。この発明の第２実施例による押釦スイッチの断面図である。図３に示す押釦スイッチの構成部品を示す図である。この発明の第３実施例による押釦スイッチの構成部品を示す図である。円弧形状の前壁部を形成したケースを示す図である。前壁部の円弧形状とメタルドームの関係を説明する図である。従来技術による押釦スイッチの構成を説明する図である。メタルドームを説明する図である。従来技術による押釦スイッチの断面図である。

符号の説明

１第１電極
２第２電極
３メタルドーム
３１〜３４脚部
４ａ〜４ｄ長孔
４ｅ丸孔
５ａ〜５ｅ突起部
１０ケース
１０ａ前壁部
２０ステム
２１凸部
２１ａ挿入孔
３０フレーム

Claims

絶縁材からなる方形状のケースと、当該ケースの底面に形成された第１電極及び第２電極と、前記第１電極に接地する脚部を有するメタルドームと、ケース内を上下移動してメタルドームの頂点部分を押圧するステムと、前記ステムを覆うようにケースに固定されるフレームとから構成され、
メタルドームの頂点部分を押圧して第２電極に接触させることによって、導電材からなるメタルドームを介して第１電極と第２電極が導通する押釦スイッチにおいて、
メタルドームの頂点部分を押圧することによって屈伸する脚部の少なくとも２ヶ所に、前記脚部の屈伸方向に沿って延びる長孔を形成するとともに、
前記メタルドームを収容するケースに、前記長孔に係合する突起部を形成し、
前記長孔に前記突起部を係合したことを特徴とする押釦スイッチ。