JP4899644B2 - 電子機器のスイッチ機構 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器のスイッチ構造に関する。詳しくは、回路端子部に接続する接続部を有するスイッチばねと、スイッチばねの位置を規制する規制部とが一体で形成されるスイッチ構造に関する。

電子機器には、電子機器のＯＮ／ＯＦＦ操作を行うために、外部から操作可能な入力手段が備えられている。入力手段としては、入力ボタンの押し操作、引出し操作、回転操作等によりスイッチ機構を操作する方法が一般的である。特に、携帯用小型電子機器では、確実に入力操作ができること、携帯時には誤入力されないこと、良好な操作感を有するスイッチ機構が要求される。

このような要求に応えるスイッチ機構として、機枠上に回動可能に配置され、外部操作部材の押し操作によって作動するスイッチレバーと、機枠上に配置されたピンと、回路ブロックの接点部と接触可能な回路押え部材と、を備え、スイッチレバーは、弾性部を備え、前述したピンとの係合の有無により操作感を発生させるための突起部を弾性部の先端に有し、スイッチレバーの回動によって回路ブロック側に押し圧されて捩れるスイッチ機構を備える電子時計が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、プリント配線板に実装された押しボタン式スイッチをこのスイッチ上に配設したキートップを介して操作するキースイッチにおいて、比較的大面積の押圧部を有する有蓋筒体内の蓋中心部に柱状アクチュエータを立設したキートップと、有蓋筒体の柱状部と押しボタン式スイッチを内包し一端を有蓋筒体内に嵌合させると共に、他端をプリント配線板に当接させた筒状緩衝材とから構成されるスイッチ構造が知られている（例えば、特許文献２、参照）。

特開２０００−９８０６５号公報（第３，４頁、第１図） 特開平８−１７２８５号公報（第２頁、図１）

このような特許文献１では、スイッチ機構として少なくともスイッチレバーと、スイッチレバーの回動を規制するピンを有しており、部品数が多くなるという課題を有している。また、スイッチレバーとピンとの係合の有無により良好な操作感を実現しようとしているが、これら構成部品の相互位置、形状を高精度に加工することが要求され、その結果、高コストになることが考えられる。

さらに、スイッチレバーは、機枠上に沿って回動するため、回動に可能な空間を必要とし小型化が困難になることが推測される。

また、特許文献２によれば、操作感の良好な汎用スイッチをプリント配線板上にハンダ付け等により固着し、この汎用スイッチを動作するためのキートップを配設している。従って、部品数が多くなるとともに、スペース効率が悪くなるという課題を有している。

さらに、キートップと汎用スイッチとを精度よく組立てる必要があり、プリント配線板への汎用スイッチの実装精度、キートップの柱状アクチュエータの加工精度も要求される。

また、上述した特許文献１及び特許文献２では、それぞれのスイッチ機構を複数個備える電子機器においては、それぞれに要求される数のスイッチ機構のブロックを搭載することになる。そのために、さらに部品数が増加してコスト高となり、且つ占有空間が増えることから小型化が困難にあるという課題も有している。

本発明の目的は、上述した課題を解決することを要旨とし、部品数が少なく、低コストで良好な操作感を有する電子機器のスイッチ機構を提供することである。

本発明による電子機器のスイッチ機構は、スイッチばねと、前記スイッチばねの先端部と係合し前記スイッチばねの撓み方向位置を規制する規制部とが、前記スイッチばねの基部が連続する基板体と一体に構成され、前記スイッチばねが、前記スイッチばねの基部と前記先端部の中間に設けられる作用部と、前記先端部と前記基部の中間に設けられる回路端子部との接続部と、を備え、前記作用部を前記回路端子部の方向に押し力を付勢して前記規制部と前記先端部との係合を解除して前記接続部を前記回路端子に接続し、前記作用部への押し力を解除したとき、前記スイッチばねの弾性力によって前記回路端子部と前記接続部との接続を開放するとともに、前記スイッチばねを押し力が付勢される前の初期位置まで復帰させることを特徴とする。

この発明によれば、スイッチばねと、スイッチばねの位置を規制する規制部とを一体で形成しているため、主要機能部位としてのスイッチばね及び規制部とを同じ製造工程にて形成できるため相互位置の精度を高めることができる。また、前述した従来技術にくらべ部品数を少なくできるのでコスト低減を図ることができるという効果がある。

また、詳しくは後述する実施の形態にて説明するが、回路端子部の方向に押し力を付勢して規制部とスイッチばねの先端部との係合を解除しスイッチばねの接続部を前記回路端子に接続するため、係合を解除するまでのあいだと係合解除後に回路端子部と接続するまでのあいだのスイッチばねの反力に大きな差がでることから、節度感（クリック感と呼ぶことがある）のある良好な操作感を得ることができる。

さらに、規制部とスイッチばねの先端部との係合を解除するために要する押し力（スイッチばねの反力に相当する）を適切に設定することにより、スイッチ入力の誤動作を低減することができるという効果もある。

また、前記規制部が、前記基板体から断面方向に曲げ形成されており、前記規制部の曲げ形成された先端部において、前記スイッチばねの先端部と係合し、前記作用部に押し力を付勢したとき、前記規制部に捩れ撓みが生ずることが好ましい。

このように、曲げ形成された規制部の先端部とスイッチばねの先端部とが係合していることにより、スイッチばねの作用部に押し力を付勢したときに、スイッチばねが押し力の付勢方向に撓むこととともに規制部に捩れ撓みが発生する。従って、過大な押し力が付勢された場合においても、上述した両者の変形により係合が解除されることからスイッチばね及び規制部の破壊を防止できることができ、さらに、適正な節度感の設定がし易くなるという効果がある。

また、前記規制部の先端部が、前記スイッチばねの先端部と係合する角部と、さらに押し力を付勢したとき、前記角部と連続し前記スイッチばねの先端部が摺動する摺動面とが設けられ、前記摺動面が押し力の付勢方向に延在されていることが好ましい。

このようにすれば、規制部に角部を形成し、この角部とスイッチばねの先端部を係合させていることからスイッチばねの位置を確実に規制することができる。

スイッチばねは、角部との係合を解除されてから回路端子部に接続するまで押し力が付勢され、押し力を解除することでスイッチばねの弾性力で初期位置まで復帰する。この際、上述した摺動面が押し力の付勢方向に延在されているので、スイッチばねの先端部がこの摺動面に沿って移動するため、回路端子部とスイッチばねの接続部との接続位置のずれを低減することができる。

さらに、スイッチばねが初期位置に復帰する際、スイッチばねの先端部が押し力の付勢方向（つまり、スイッチばねの戻り方向に相当）に延在されている摺動面を摺動するため、このこの摺動による摩擦力の他に抵抗が生じないため、スイッチばねを確実に初期位置に復帰させることができる。

また、前記角部が滑らかに丸められていることが望ましい。
このようにすれば、スイッチばねと規制部の角部との係合解除をスムーズに行うことができるので、係合部に潤滑剤等を用いなくても耐久性が優れるスイッチ機構を実現できる。

また、本発明では、前記規制部が、前記基板体から外周方向に梁状に延在されていることが好ましい。

このように規制部を形成することにより規制部の形状を簡単にすることができる。さらに、前述した規制部が基板体から断面方向に曲げ形成される構造にくらべ薄型化を実現できる。

また、前記規制部が、前記基板体から外周方向に梁状に延在されている構造では、前記規制部の先端部において、前記スイッチばねの先端部と係合し、前記作用部に押し力を付勢したとき、前記規制部が前記スイッチばねの先端部の延長方向に撓むことが望ましい。

このような構造にすれば、規制部が撓むことによりスイッチばねに対する反力を弱めるので、前述した規制部が基板体から断面方向に曲げ形成された構造と同様に過大な押し力が付勢された場合においても、スイッチばね及び規制部の永久変形を防止でき、さらに、適正な節度感の設定がし易くなるという効果がある。

また、前記作用部に突起部が形成され、前記突起部に押し力を付勢して前記規制部と前記先端部との係合を解除することが好ましい。

押し力を付勢する手段としては、例えば外部操作部材としてのボタンが考えられる。ボタンには、押しボタンやスライドボタン等がある。本発明では、スイッチばねの作用部に突起部を設けていることから、突起部の頂点を付勢する押しボタン、突起部の側面を付勢するスライドボタンの両方に対応することができる。スライドボタンを採用する構造では、ボタンのストロークがスイッチばねの撓み方向に略直角方向になるため、電子機器の小型化に寄与する。

さらに、本発明では、前記スイッチばねと前記規制部とが、前記基板体に複数対形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、スイッチばねと規制部からなるスイッチ機構を共通の基板体に一体に複数対形成している。従って、部品数を増やさず複数のスイッチ機構を設けることができ、コスト増を防止し、しかもスペース効率よく小型化を実現できる。

また、複数対のスイッチ機構（スイッチばね及び規制部）を同じ製造工程で形成することが可能となるため、スイッチ機構毎の押し力や操作感のばらつきを低減することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図７は実施形態１、図８，９は実施形態２、図１０は実施形態３に係るスイッチ機構を示している。
（実施形態１）

図１は、本発明の実施形態１に係る電子機器のスイッチ機構を示す平面図、図２は図１を押しボタン方向から視認した部分正面図、図３はスイッチ板３０の一部を示す斜視図である。図１〜図３において、電子機器１は、筐体１０内に装着されるスイッチ板３０と一体に形成されるスイッチばね３２と規制部３６とからなるスイッチ機構と、スイッチ機構の下部に配設される図示しない電子回路が実装された回路基板５０とを含んで構成されている。

筐体１０には、筐体１０の内外を連通するボタン挿通孔１０ａが開設されており、このボタン挿通孔１０ａを挿通する外部操作部材としての押しボタン２０が備えられている。

押しボタン２０は、筐体１０の外周側に突出する鍔状の頭部２０ａとスイッチばね３２に当接するスイッチばね押部２０ｃと、頭部２０ａとスイッチばね押部２０ｃとを連続するボタン軸２０ｂが段状に形成されている。スイッチばね押部２０ｃは、筐体１０の内側に突設されている。

押しボタン２０の頭部２０ａの内部には押しボタン２０を筐体１０の外側に付勢するボタン復帰ばね２１が設けられており、ボタン復帰ばね２１は、ばね座２２によって保持されている。ボタン軸２０ｂとボタン挿通孔１０ａの細管部との間にはリング状のパッキン２３が圧入されており、ボタン挿通孔１０ａの周囲における水密性を保持している。押しボタン２０のスイッチばね押部２０ｃ近傍にはボタン固定座２４が設けられ、押しボタン２０を筐体１０から脱落しないよう保持している。

押しボタン２０は、押し操作により、図中矢印Ａ方向からの押し力をスイッチばね３２に付勢する。なお、ボタン操作をやめる（つまり、押しボタンから手を離す）とボタン復帰ばね２１の弾性力によって初期位置（図１に示す状態）に復帰する。

スイッチばね３２は、スイッチ板３０の外周部に形成される板状のばね部材であって、基部３１から断面方向下側に曲げられており、スイッチ板３０の外周に沿って延在されている。スイッチばね３２は、先端部３３と基部３１の長手方向の中間に設けられる押しボタン２０のスイッチばね押部２０ｃに当接される作用部３５と、作用部３５と先端部３３との中間に回路基板５０に設けられる回路端子部５１と接続する接続部３４と、を備えている。作用部３５、接続部３４、先端部３３との間は、接続部３４が、回路端子部５１方向に突出するようにくの字状に曲げ形成されている。接続部３４の頂部は滑らかに丸められていることが望ましい。そして、先端部３３が規制部３６の先端部と交差している（図２、参照）。
なお、接続部３４の配設位置は、基部３１とスイッチばね３２の先端部３３の間にあればよく本実施形態に限定されない。

また、図２，３に示すように、規制部３６は、基部３１に連続する基板体（スイッチ板３０の本体部）としてのスイッチ板体３０ａのスイッチばね３２の先端部３３近傍において断面下側方向に曲げ形成されている。規制部３６は、スイッチばね３２の先端部３３の撓み方向の位置を規制する角部３７と、角部３７に連続する摺動面３８を有しており、この摺動面３８は、押しボタン２０による押し力の付勢方向に略平行となるように延在されている。

なお、図１に示す状態は、押しボタン２０を押し操作する前の初期状態を示しており、スイッチばね３２は弾性力で押しボタン２０を外側に向かって付勢している。従って、接続部３４と回路端子部５１とは隙間ある状態（電気的な接続が開放されている）となっている。

回路端子部５１は、図示しない回路素子が実装される回路基板５０に形成されるリードパターンの一部であって、回路素子と電気的に接続されている入力パターンが回路基板５０の側面まで延在され形成されている。

回路基板５０は機枠２の上面に配設され、回路基板５０の上面側にスイッチ板３０が配設される（図２、参照）。機枠２と回路基板５０とスイッチ板３０は、図示しない共通の案内軸に挿着されることで正確に位置決めして組立てられている。なお、その一例を図３に示す。図３において図示される複数の案内孔３９を先述した案内軸に挿着する。

次に、スイッチ板３０の全体形状について図４を参照して説明する。
図４は、スイッチ板３０の全体形状の概略を示す平面図である。ここで、同一場所に形成されるスイッチばねと規制部を一対のスイッチ機構としたとき、図４では４対のスイッチ機構が形成されている構成を例示している。図４において、右下方向にはスイッチばね３２と規制部３６とが構成され、右上方向にはスイッチばね１３２と規制部１３６、左上方向にはスイッチばね２３２と規制部２３６、左下方向にはスイッチばね３３２と規制部３３６とが形成されている。

規制部の詳細な形状について、さらに図５を参照して説明する。
図５は、本実施形態に係る規制部３６の形状を示す部分斜視図であり、（ａ）はその具体的実施例１、（ｂ）は実施例２を示している。実施例１（図５（ａ））において、規制部３６のスイッチばね３２の先端部３３と係合する範囲の角部３７が滑らかに丸められている。

また、実施例２（図５（ｂ））では、規制部３６のスイッチばね３２の先端部３３と係合する範囲において、摺動面３８からさらに突出部３６ａが延在され、角部３７の位置で滑らかに丸められている。

上述した実施例１，２による角部の形状は、図６にて説明するボタン操作の過程において、スイッチばね３２の位置規制と規制解除の際の適正な反力が得られる形状に設定する。

また、摺動面３８の大きさは、図６（ｂ）、（ｃ）に示すボタン操作の過程において、スイッチばね３２の先端部３３との当接領域が確保できる範囲の大きさに設定する。

スイッチ板３０は、弾性と電気導通性に優れた金属からなり、プレス加工によって形成される。本実施形態のスイッチ機構の製造方法について簡単に説明する。
まず、図示は省略するが、板材から各スイッチばねと規制部とを同一平面に展開した形状にプレス加工によって一括成形する。このとき案内孔も形成する。

続いて、スイッチばねと規制部を断面方向に曲げ加工して、スイッチばねと規制部とが所定の形状を有するスイッチ板３０を形成する。そして、導電性と耐食性を高めるためにメッキ処理を行う。従って、図４に示すように複数対のスイッチ機構を有していても、１対のスイッチ機構を有する場合と同一の製造工程にて形成することが可能である。

続いて、実施形態１に係るスイッチ機構の動作について図面を参照して説明する。
図６は、ボタン押し操作に伴うスイッチ機構の動作を段階的に示す部分平面図である。図６において、（ａ）は、押しボタン２０を押し操作する前の初期状態を示している。スイッチばね３２は、作用部３５が押しボタン２０のスイッチばね押部２０ｃに当接しており、スイッチばね３２の弾性力で押しボタン２０を筐体１０の外側方向に付勢している。このとき、スイッチばね３２の先端部３３と規制部３６の角部３７とは僅かに離間している。そして、接続部３４は回路端子部５１と十分な距離を有している。

続いて、押しボタン２０を押し操作する。図６（ｂ）は、スイッチばね３２の先端部３３が規制部３６の角部３７との係合が解除される直前まで押しボタン２０を押し操作した状態を示している。図に示すように、このときも接続部３４と回路端子部５１とは離間した状態である。

さらに、押しボタン２０を押し操作すると、図６（ｃ）に示すように、スイッチばね３２の先端部３３が規制部３６の角部３７との係合が解除され、先端部３３が摺動面３８に沿って摺動しながら移動し、接続部３４が回路端子部５１と接続される。本実施形態では、スイッチばね３２は電気的にはＧＮＤとしている。従って、接続部３４が回路端子部５１と接続された状態においてスイッチ入力（スイッチＯＮ）となる。

次に、図６にて示した各状態における押しボタン２０のストロークとスイッチばねの作用部３５が受ける反力との関係を図面を参照して説明する。
図７は、押しボタンのストロークとスイッチばねの作用部が受ける反力との関係を模式的に示すグラフである。図６も参照する。横軸に押しボタン２０のストローク、縦軸に反力を表している。図７において、ストロークが０の場合（ストロークＳ₀の位置）、つまり、図６（ａ）に示す状態ではスイッチばね３２が押しボタン２０を外側方向に付勢しているため、この付勢分の反力が存在する。

ストロークＳ₁の位置は、先端部３３が規制部３６の角部３７に接触した位置を示す。このときの反力は、スイッチばね３２の単純板ばねの弾性力のみが反力（図中、二点鎖線にて示す）となる。

さらに、押しボタン２０を押していくと、スイッチばね３２は、先端部３３と基部３１を固定端とする両端支持梁状となるため反力は急激に増加する。そして、先端部３３が角部３７との係合が解除される直前（ストロークＳ₂の位置）において反力は最大となる（図６（ｂ）の状態）。

そして、先端部３３が角部３７との係合から解除されると、先端部３３と摺動面３８との摩擦による反力とスイッチばね３２の本体の撓みによる反力が加わった反力の値まで（ストロークＳ₃の位置）急激に低下する。

さらに、押しボタン２０を押し込むと、図６（ｃ）の状態となり、接続部３４が回路端子部５１に接触する（ストロークＳ₄の位置）。この際、反力は接続部３４が回路端子部５１に接触することにより若干増加する。

上述した一連の押しボタン２０の押し操作では、先端部３３と角部３７との係合が解除される押し力（反力がピーク）が付勢される状態から、係合が解除された瞬間の短時間に接続部３４が回路端子部５１に接続する位置まで移動する。従って、押しボタン２０の操作には、節度がある（クリック感がある）操作感が得られる。

そしてスイッチ入力がＯＮされた状態で押しボタン２０への押し力を解除する（ストロークＳ₅の位置）と、スイッチばね３２への押し力の付勢が解除されるので、スイッチばね３２の弾性力により押しボタン２０及びスイッチばね３２自身が図６（ａ）に表される初期位置に復帰する。接続部３４と回路端子部５１の接続は開放されスイッチＯＦＦとなる。その際、スイッチばね３２を初期位置に復帰させる弾性力は、先端部３３と摺動面３８との摩擦による反力よりもはるかに大きいので、スイッチばね３２は素早く初期位置に復帰する。なお押しボタン２０も、ボタン復帰ばね２１により初期位置まで復帰する。

なお、規制部３６は、図３に示すように長さと断面積との比が大きく、また断面形状は厚さと幅の比を大きくなるように設定していることから、角部３７とスイッチばね３２の先端部３３とが係合してから係合解除までの過程で捻り撓みが生ずる。また、摺動面３８を先端部３３が摺動する過程（押し力が付勢されているとき、初期位置に復帰するとき）においても捻り撓みが生ずるように設計されている。従って、スイッチばね３２が初期位置まで復帰する時の負荷を減じている。

従って、前述した実施形態１によれば、スイッチばね３２と、スイッチばね３２の先端部３３（接続部３４を含む）の位置を規制する規制部３６とを一体で形成しているため、主要機能部位としてのスイッチばね３２及び規制部３６とを同じ製造工程にて形成できるため相互位置の精度を高めることができる。また、前述した従来技術にくらべ部品数を少なくできるのでコスト低減を図ることができるという効果がある。

また、スイッチばね３２の作用部３５を回路端子部５１の方向に押し力を付勢し、規制部３６とスイッチばね３２の先端部３３との係合を解除して接続部３５を回路端子部５１に接続する。従って、係合を解除するまでの間と係合解除後に回路端子部５１と接続するまでの間のスイッチばね３２の反力に大きな差がでることから、節度感のある良好な操作感を得ることができる。

さらに、規制部３６とスイッチばね３２の先端部３３との係合を解除するために要する押し力（スイッチばねの反力に相当する）を適切に設定することにより、スイッチ入力の誤動作を低減することが可能になるという効果もある。

また、曲げ形成された規制部３６の先端部とスイッチばね３２の先端部３３とを係合させていることにより、スイッチばね３２の作用部３５に押し力を付勢したときに、スイッチばね３２が押し力の付勢方向に撓むとともに規制部３６に捩れ撓みが発生する。従って、過大な押し力が付勢された場合においても、上述した両者の変形により係合が解除されることからスイッチばね３２及び規制部３６の破壊を防止できることができ、さらに、適正な節度感の設定がし易くなるという効果がある。

また、規制部３６の先端部に、スイッチばね３２の先端部３３と係合する角部３７を形成していることからスイッチばね３２の位置を確実に規制することができる。さらに、押し力を付勢したとき、角部３７と連続し、且つスイッチばね３２の先端部３３が摺動する摺動面３８を押し力の付勢方向に延在していることから、スイッチばね３２の先端部３３は、摺動面３８によって長手方向の位置が規制されるので、接続部３５の長手方向の位置のずれを抑えることができる。

さらに、スイッチばね３２が初期位置に復帰する際、スイッチばね３２の先端部３３が押し力の付勢方向に延在されている摺動面３８を摺動して移動するが、このこの摺動による摩擦力の他に抵抗が生じないため、スイッチばね３２を確実に初期位置に復帰させることができる。

また、規制部３６の角部３７を滑らかに丸めていることにより、スイッチばね３２の先端部３３と規制部３６の角部３７との係合解除をスムーズに行うことができ、係合部に潤滑剤等を用いなくても耐久性が優れるスイッチ機構を実現できる。

また、本実施形態では、スイッチばねと規制部からなるスイッチ機構をスイッチ板３０に複数対形成している。従って、部品数を増やさず複数のスイッチ機構を一体に設けることができ、コスト増を防止し、スペース効率よく小型化を実現できる。

さらに、複数のスイッチ機構（スイッチばね及び規制部）を同じ製造工程で形成することが可能となるため、スイッチ機構毎の押し力や操作感のばらつきを低減することができるという効果を奏する。

なお、このように複数のスイッチ機構を有する電子機器においては、スイッチ機構毎に押し力や操作感を変更することがある。このような場合においても、スイッチばね３２の弾性力、規制部３６とスイッチばね３２の先端部３３との係合量を適宜設定することで、容易に所望の押し力や操作感を実現することができる。
（実施形態２）

続いて、本発明の実施形態２に係るスイッチ機構について説明する。実施形態２は、前述した実施形態１では規制部３６がスイッチ板３０から断面方向に曲げ形成されていることに対し、規制部がスイッチ板から外周方向（押しボタン方向）に突設されていることに特徴を有している。押しボタンの構造は実施形態１と同じであるため説明を省略する。
図８は、実施形態２に係る電子機器のスイッチ機構を示す平面図、図９は図８を押しボタン方向から視認した部分正面図である。実施形態１との相違個所を中心に説明する。また共通部には同じ符号を附している。

図８，９において、スイッチばね４２は、スイッチ板４０の外周部に形成される板状のばね部材であって、基部４１から断面方向下側に曲げられており、スイッチ板４０の外周に沿って延在されている。スイッチばね４２は、先端部４３と基部４１の長手方向の中間に設けられる押しボタン２０のスイッチばね押部２０ｃに当接する作用部４５と、作用部４５と先端部４３との中間に回路基板５０に設けられる回路端子部５１と接続する接続部４４と、を備えている。作用部４５、接続部４４、先端部４３との間は、接続部４４が、回路端子部５１方向に突出するようにくの字状に曲げ形成されている。接続部４４の頂部は滑らかに丸められていることが望ましい。そして、先端部４３が規制部４６の先端部と交差している。

規制部４６は、基部４１に連続する基板体（本体）としてのスイッチ板体４０ａのスイッチばね４２の先端位置において外周方向に突設されている。規制部４６は、スイッチばね４２の先端部４３の撓み方向の位置を規制する角部４７と、角部４７に連続する摺動面４８を有しており、この摺動面４８は、押しボタン２０による押し力の付勢方向に略平行となるように延在されている側面部である。

なお、図８では、押しボタン２０を押し操作する前の初期状態を実線にて示しており、スイッチばね４２は弾性力で押しボタン２０を外側に向かって付勢している。従って、接続部４４と回路端子部５１とは隙間ある状態（電気的な接続が開放されている）となっている。

なお、スイッチ板４０の全体形状について説明を加える。図示は省略するが、本実施形態におけるスイッチ機構においても、前述した実施形態１（図４、参照）と同様に、同一場所のスイッチばねと規制部を一対のスイッチ機構としたとき、複数対のスイッチ機構が形成される。
また、規制部４６のスイッチばね４２の先端部４３と係合する範囲の角部４７は滑らかに丸められている。

続いて、本実施形態に係るスイッチ機構の動作について図８を参照して説明する。なお、本実施形態では規制部４６の形状が前述した実施形態１と異なるだけであるため図６も参照する。図８にて実線にて表す状態は、押しボタン２０を押し操作する前の初期状態を示している。スイッチばね４２は、作用部４５が押しボタン２０のスイッチばね押部２０ｃに当接しており、スイッチばね４２の弾性力で押しボタン２０を筐体１０の外側方向に付勢している。このとき、スイッチばね４２の先端部４３と規制部４６の角部４７とは僅かに離間している。そして、接続部４４は回路端子部５１と十分な距離を有している。

さらに、押しボタン２０を押し操作すると、スイッチばね４２の先端部４３が規制部４６の角部４７との係合が解除され、接続部４４が回路端子部５１と接続する。接続部４４が回路端子部５１と接続された状態（図８において二点鎖線にて表す）においてスイッチ入力（スイッチＯＮ）となる。

そしてスイッチ入力がＯＮされた状態で押しボタン２０への押し力を解除すると、スイッチばね４２への押し力の付勢が解除されるので、スイッチばね４２の弾性力により押しボタン２０及びスイッチばね４２自身が実線にて表される初期位置に復帰する。接続部４４と回路端子部５１との接続は開放されスイッチ入力はＯＦＦとなる。その際、スイッチばね４２を初期位置に復帰させる弾性力は、先端部４３と摺動面４８との摩擦による反力よりもはるかに大きいので、スイッチばね４２は素早く初期位置に復帰する。なお押しボタン２０も、ボタン復帰ばね２１により初期位置まで復帰する。

なお、規制部４６は、図８，９に示すように長さと断面積との比が大きく細い梁状に形成されていることからく、角部４７とスイッチばね４２の先端部４３とが係合して係合解除までの過程で先端部４３から離れる方向の撓みが生ずる。また、摺動面４８を先端部４３が摺動する過程（押し力が付勢されているとき、初期位置に復帰するとき）においても同様な撓みが生じているように設計されている。従って、スイッチばね４２が初期位置にまで復帰する時の負荷を減じている。

従って、上述した実施形態２によれば、規制部４６をスイッチ板体４０ａから外周方向に梁状に延在していることにより規制部４６の形状を簡単にすることができる。さらに、規制部４６をスイッチ板体４０ａから平面方向に延在し、規制部４６の先端部において、スイッチばね４２の先端部４３と係合する構造であるため薄型化を実現できる。

また、規制部４６をスイッチ板体４０ａから外周方向に梁状に延在している、前述した実施形態１と同様に過大な押し力が付勢された場合においても、スイッチばね４２及び規制部４６の永久変形を防止できることができ、さらに、適正な節度感の設定がし易くなるという効果がある。
（実施形態３）

続いて、本発明の実施形態３に係るスイッチ機構について図面を参照して説明する。実施形態３は、前述した実施形態１，２に示すような押しボタン２０を外部操作部材として用いる他に、スライドボタンも用いることができるようにスイッチばねの形状を工夫していることに特徴を有している。この構造は、前述した実施形態１または実施形態２のそれぞれの規制部３６，４６及びスイッチばね３２，４２の形状どちらにも採用可能であるが、ここでは実施形態１に応用した場合を例示して説明する。なお、実施形態１と共通部分の説明は省略する。

図１０は、本実施形態に係るスイッチ機構を示す平面図であり、（ａ）は、スイッチ入力操作前の状態、（ｂ）はスイッチ入力操作の状態を表している。
まず、本実施形態に係るスイッチ機構の構造について説明する。図１０（ａ）、（ｂ）において、電子機器１は、筐体１０内にスイッチばね３２と規制部３６とからなるスイッチ機構と、スイッチ機構の下部に配設される図示しない電子回路が実装された回路基板５０とを含んで構成されている。

筐体１０には、筐体１０の内外を連通するボタン挿通孔１０ａが開設されており、このボタン挿通孔１０ａの外周側に筐体１０の周方向に設けられるスライド溝１１が形成され、このスライド溝１１にスライドボタン６０が装着されている。

スライドボタン６０は、筐体１０の内側に突出するスイッチばね押部６１とスイッチばね逃げ部６２とが連続して形成され、筐体１０の外周方向の面にはスライド操作をし易くする溝が設けられた操作部６３が形成されている。スライドボタン６０は、スライドボタン保持ばね６５によって、スライド溝１１に沿って筐体１０の外周方向に移動可能に筐体１０に装着され、スライド操作によって、スイッチばね３２に押し力を付勢する。

スイッチばね３２には、作用部３５（図１，２、参照）に相当する位置に突起部３５ａが設けられている。突起部３５ａは、本実施形態では半球状に形成され、回路端子部５１の反対側、つまり、スライドボタン６０が設けられる方向に配設される。

次に、本実施形態におけるスイッチ機構の動作について説明する。図１０（ａ）は、スイッチ入力操作前の状態を表している。スイッチばね３２の突起部３５ａは、スライドボタン６０のスイッチばね逃げ部６２の位置にあり、突起部３５ａとスライドボタン６０とは接触していない。従って、スイッチばね３２の接続部３４と回路端子部５１とは離間し接続していない（スイッチ入力ＯＦＦの状態）。

続いて、図１０（ｂ）に示すようにスライドボタン６０を矢印Ａ方向に移動させる。すると、スライドボタン６０のスイッチばね押部６１とスイッチ逃げ部６２との間の斜面部６６によってスイッチばね３２の突起部３５ａが押されてスイッチばね３２は徐々に撓められる。スイッチばね３２の先端部３３は、規制部３６の角部３７に押し力が付勢される。

さらにスライドボタン６０を矢印Ａ方向に移動させると、スイッチばね押部６１がスイッチばね３２の突起部３５ａの頂部まで達し、スイッチばね３２を押し圧する。スイッチばね３２の接続部３４と回路端子部５１とが接続され、スイッチ入力される。この操作の過程において、スイッチばね３２の先端部３３と規制部３６の角部３７との係合が解除されるので、解除時と解除後のスイッチばね３２への反力の差が大きいため（図７、参照）、スイッチ入力操作における良好な節度感が得られる。

スライドボタン６０を矢印Ｂ方向に移動させる（図１０（ａ）で表す位置まで）ことにより、スイッチばね３２は、自身の弾性力によって初期位置に復帰する。

なお、スライドボタン６０のスライド方向に沿ってスライドボタン６０とスライドボタン保持ばね６５との間のどちらか一方に、それぞれが係合し合う突起または凹部を設けることにより、この突起または凹部を乗り越える前と、乗り越えた後におけるスライドボタン保持ばねの弾性力よる負荷の差によって節度感を有するスライドスイッチ機構を構成することが出来る。

また、本実施形態は、前述した実施形態１または実施形態２のような押しボタン２０を採用することもできる。この場合、突起部３５ａに押しボタン２０のスイッチばね押部２０ｃを当接するようにすればよい。このように押しボタン２０を外部操作部材として採用する場合、スイッチばね３２には突起部を設けずに、押しボタン２０のスイッチばね押部２０の先端に突起部を設ける構造としてもよい。
このようにすれば、スイッチばね押部２０ｃと突起部３５ａ（作用部３５に相当）との当接位置ずれが発生せず、また当接時における摩擦負荷を低減することができる。

なお、このような突起部３５ａは、プレス加工等によるスイッチばね３２と規制部３６とを展開した形状に加工する際に同時に形成することが可能であり、製造工数が増加することはない。

従って、上述した実施形態３によれば、スイッチばね３２の作用部に相当する位置に突起部３５ａを設けていることから、突起部３５ａの頂点から付勢する押しボタン２０（図１、参照）、突起部３５ａの側面から付勢するスライドボタン６０の両方に対応することができる。スライドボタン６０を採用する構造では、スライドボタン６０のストロークがスイッチばね３２の撓み方向に略直角方向、つまり筐体１０の外周に沿う方向になるため、電子機器の小型化に有効である。

なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述した実施形態１〜実施形態３では、電子機器１の外周方向に外部操作部材としての押しボタン２０、あるいはスライドボタン６０を設け、これらの配置に対応したスイッチ機構を配設しているが、それぞれを電子機器１の平面上方または下方に配設する構造とすることができる。

また、本発明のスイッチ機構は、外部から入力操作を行う電子機器、特に電子ウオッチや携帯型の小型電子機器の入力機構として有効である。

従って、実施形態１〜実施形態３によれば、部品数が少なく、低コストで良好な操作感を有する電子機器のスイッチ機構を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る電子機器のスイッチ機構を示す平面図。 図１を押しボタン方向から視認した部分正面図。 本発明の実施形態１に係るスイッチ板の一部を示す斜視図。 本発明の実施形態１に係るスイッチ板の全体形状の概略を示す平面図。 本発明の実施形態１に係る規制部の形状を示す部分斜視図。 本発明の実施形態１に係るボタン押し操作に伴うスイッチ機構の動作を段階的に示す部分平面図であり、（ａ）は、押しボタンを押し操作する前の初期状態、（ｂ）はスイッチばねの先端部が規制部の角部との係合を解除する直前の状態、（ｃ）は接続部が回路端子部と接続された状態。 本発明の実施形態１に係る押しボタンのストロークとスイッチばねの作用部が受ける反力との関係を模式的に示すグラフ。 本発明の実施形態２に係る電子機器のスイッチ機構を示す平面図。 図８を押しボタン方向から視認した部分正面図。 本発明の実施形態３に係るスイッチ機構を示す平面図。

符号の説明

１…電子機器、３０…スイッチ板、３０ａ…スイッチ板体、３１…スイッチばねの基部、３２…スイッチばね、３３…スイッチばねの先端部、３４…スイッチばねの接続部、３５…スイッチばねの作用部、３６…規制部、５１…回路端子部。

Claims (8)

1. スイッチばねと、前記スイッチばねの先端部と係合し前記スイッチばねの撓み方向位置を規制する規制部とが、前記スイッチばねの基部が連続する基板体と一体に構成され、
   前記スイッチばねが、前記スイッチばねの基部と前記先端部の中間に設けられる作用部と、前記作用部と前記先端部との間に設けられた回路端子部との接続部と、を備え、
   前記規制部には、角部と、前記角部に続いて形成された摺動面とが設けられており、前記摺動面が前記作用部への押し力の付勢方向に延在され、
   前記作用部を前記回路端子部の方向に押し力を付勢して前記角部と前記先端部との係合が解除され、前記先端部が前記摺動面に沿って摺動し、前記摺動面と前記先端部が係合した状態で前記接続部を前記回路端子部に接続し、
   前記作用部への押し力を解除したとき、前記スイッチばねの弾性力によって前記回路端子部と前記接続部との接続を開放するとともに、前記スイッチばねを押し力が付勢される前の初期位置まで復帰させることを特徴とする電子機器のスイッチ機構。
2. 請求項１に記載の電子機器のスイッチ機構において、
   前記接続部は、前記前記回路端子部方向に突出するようにくの字状に曲げ形成されていることを特徴とする電子機器のスイッチ機構。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子機器のスイッチ機構において、
   前記規制部が、前記基板体の平面方向に対して断面方向に曲げ形成されており、前記規制部の曲げ形成された先端部において、前記スイッチばねの先端部と係合し、前記作用部に押し力を付勢したとき、前記規制部に捩れ撓みが生ずることを特徴とする電子機器のスイッチ機構。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電子機器のスイッチ機構において、
   前記角部が滑らかに丸められていることを特徴とする電子機器のスイッチ機構。
5. 請求項１に記載の電子機器のスイッチ機構において、
   前記規制部が、前記基板体から外周方向に梁状に延在されていることを特徴とする電子機器のスイッチ機構。
6. 請求項５に記載の電子機器のスイッチ機構において、
   前記規制部の先端部において、前記スイッチばねの先端部と係合し、前記作用部に押し力を付勢したとき、前記規制部が前記スイッチばねの先端部の延長方向に撓むことを特徴とする電子機器のスイッチ機構。
7. 請求項１に記載の電子機器のスイッチ機構において、
   前記作用部に突起部が形成され、
   前記突起部に押し力を付勢して前記規制部と前記先端部との係合を解除することを特徴とする電子機器のスイッチ機構。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の電子機器のスイッチ機構において、 前記スイッチばねと前記規制部とが、前記基板体に複数対形成されていることを特徴とする電子機器のスイッチ機構。

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