JP5060922B2 - 可動接点付きシートおよびスイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話等の電気機器に設けられる可動接点付きシートおよびこれを用いたスイッチ装置に係り、特に、可動接点が可撓性粘着シートに保持されていて、その可撓性粘着シートの可動接点の中央部と重なる部分に、可動接点から離れる方向に突出した押圧操作部を有するものに関する。

従来のスイッチ装置は、基板と、この基板に設けられている固定接点と、中央部が固定接点に対向していて押圧操作により弾性変形して固定接点に接触するドーム状の可動接点と、この可動接点を覆った状態で基板に粘着により固定されているとともに可動接点を粘着により保持している可撓性粘着シートとを備えている。

可動接点の中央部と重なる可撓性粘着シートの部分には、可動接点から離れる方向に突出している押圧操作部が設けられている。この押圧操作部は、ディスペンサーにより熱硬化性樹脂やＵＶ硬化性樹脂を、表面張力を利用して可撓性粘着シートに盛り、硬化させることによって設けられたものである。

このように構成された従来のスイッチ装置が携帯電話等の電気機器に設けられる場合、操作者の手指により押圧操作されるキートップが、スイッチ装置の押圧操作部に対向して配置される。これにより、キートップに手指で押圧力が付与されると、その押圧力が押圧操作部に伝達されて可動接点の中央部に集中する。このとき、可動接点の中央部に伝達された押圧力が可動接点の弾性力よりも大きければ、可動接点が弾性変形（反転）して固定接点に接触し、この結果、スイッチ装置がオンする。

ここで説明した従来のスイッチ装置については特許文献１を参照されたい。

前述した従来のスイッチ装置の作製に際しては、可動接点と、押圧操作部が設けられた可撓性粘着シートとをまとめて一部品として扱うために、可動接点付きシートが用いられる。この可動接点付きシートは、可動接点と、押圧操作部が設けられた可撓性粘着シートとを備えている。この可動接点付きシートにおいて、可動接点は、その中央部が押圧操作部と重なる位置で可撓性粘着シートに粘着されている。
特開２００３−１００１７０号公報

前述した従来のスイッチ装置において、押圧操作部は、熱硬化性樹脂やＵＶ硬化性樹脂を、表面張力を利用して可撓性粘着シートに盛り、硬化させることによって設けられるものである。可撓性粘着シートに盛られた樹脂の硬化前の形状は、表面張力により維持されているため、硬化前の樹脂にダレが生じることがある。ダレは押圧操作部の形状や突出量にバラツキを生じさせる。押圧操作部はキートップに付与された押圧力を可動接点に伝達するものであるから、押圧操作部の形状や突出量にバラツキが生じると、キートップから可動接点への押圧力の伝達のされ方にバラツキが生じ、この結果、スイッチ装置の操作感触にバラツキが生じることになる。

本発明は、前述の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、可撓性粘着シートに設けられる押圧操作部の形状や突出量のバラツキを低減できる可動接点付きシートおよびスイッチ装置を提供することにある。

本発明の可動接点付きシートおよびスイッチ装置は、前述の目的を達成するために次のように構成されている。

〔１〕本発明の可動接点付きシートは、押圧操作により弾性変形可能な可動接点と、この可動接点を一方の面に設けられた粘着層により保持している可撓性粘着シートとを備えていて、前記可動接点の中央部と重なる前記可撓性粘着シートの部分に、前記可動接点から離れる方向に突出した押圧操作部が設けられている可動接点付きシートであって、前記押圧操作部が前記可動接点から離れる方向に突出した環状突出部と、この環状突出部の根元の内側に形成された底部とを有し、前記環状突出部が前記可撓性粘着シートを塑性変形させることにより形成されたものであり、前記環状突出部と前記底部とによって囲まれた空間に、硬化した樹脂が充填されていることを特徴とする。

このように構成された本発明の可動接点付きシートでは、押圧操作部が環状突出部を有し、この環状突出部が可撓性粘着シートを塑性変形させることにより形成されたものであるので、環状突出部の突出量を押圧操作部の突出量とすることによって、押圧操作部の形状や突出量のバラツキを低減することができる。また、環状突出部と底部とが溶融状態の樹脂を受ける容器として機能して、硬化前の樹脂の形状を確実に維持するので、樹脂を用いた押圧操作部を樹脂のダレを防止しつつ実現できる。

〔２〕本発明の可動接点付きシートは、「〔１〕」に記載の可動接点付きシートにおいて、前記環状突出部がプレス成形により形成されたものであることを特徴とする。

〔３〕本発明の可動接点付きシートは、「〔２〕」に記載の可動接点付きシートにおいて、前記可撓性粘着シートは、中空の突出部からなる空気逃がし部を有し、この空気逃がし部が前記可撓性粘着シートにプレス成形により形成されたものであることを特徴とする。

このよう構成された本発明の可動接点付きシートでは、環状突出部と空気逃がし部とを同じ工程でプレス成形により形成することができる。これにより、可動接点付きシートの作製作業の効率を向上させることができる。

〔４〕本発明の可動接点付きシートは、「〔１〕」〜「〔３〕」のいずれか１に記載の可動接点付きシートにおいて、可動接点の可撓性粘着シート側とは反対側の面の中央部に、前記可撓性粘着シートから離れる方向に突起する突起部が形成されていることを特徴とする。

このように構成された本発明の可動接点付きシートでは、可動接点が突起部で固定接点に接触することになるので、可動接点の固定接点に対する接触圧を高めることができ、これにより、可動接点と固定接点との導通状態の安定性を向上させることができる。

〔５〕本発明のスイッチ装置は、基板と、この基板に設けられている固定接点と、中央部が前記固定接点に対向していて押圧操作により弾性変形して前記固定接点に接触する可動接点と、この可動接点を覆った状態で前記基板に粘着により固定されているとともに前記可動接点を粘着により保持している可撓性粘着シートとを備えていて、前記可動接点の中央部と重なる前記可撓性粘着シートの部分に、前記可動接点から離れる方向に突出した押圧操作部が設けられているスイッチ装置であって、前記押圧操作部が前記可動接点から離れる方向に突出した環状突出部と、この環状突出部の根元の内側に形成された底部とを有し、前記環状突出部が前記可撓性粘着シートを塑性変形させることにより形成されたものであり、前記環状突出部と前記底部とによって囲まれた空間に、硬化した樹脂が充填されていることを特徴とする。

本発明の可動接点付きシートおよびスイッチ装置によれば、可撓性粘着シートに設けられる押圧操作部の形状や突出量のバラツキを低減でき、これにより、スイッチ装置の操作感触のバラツキを低減できる。

本発明の一実施形態に係る可動接点付きシートおよびスイッチ装置ついて図１〜６を用いて説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るスイッチ装置を複数備えたスイッチ装置ユニットの斜視図である。図２は図１に示したスイッチ装置ユニットにおける可動接点付きシートと基板とが分離した状態の斜視図である。図３は図１のIII−III断面図である。図４は図１に示したスイッチ装置に備えられた押圧操作部を示し、（ａ）はその押圧操作部の図３に対応する拡大断面図であり、（ｂ）はその押圧操作部の上面図である。図５は図２に示した可動接点付きシートの図３に対応する断面図である。図６は図３に示したスイッチ装置の動作を説明するための図であり、（ａ）は可動接点が押圧操作されていない状態のスイッチ装置の断面図であり、（ｂ）は可動接点が押圧操作されている状態のスイッチ装置の断面図である。

図１に示すように、スイッチ装置ユニット１は、複数、例えば２１個のスイッチ装置２が、縦７行で横３列の平面状に配列されて一体化されたものである。図２に示すように、このスイッチ装置ユニット１は、可動接点付きシート１０を基板３に粘着剤で貼り付けることによって作製される。

各スイッチ装置２は、図３に示すように構成されている。つまり、スイッチ装置２は、基板３と、この基板３に設けられていて基板３の一方の面で露出した円形の固定接点４と、基板３に設けられていて固定接点４を囲んで位置する円環状のコモン接点５とを備えている。さらに、基板３に重ねて配置されている可動接点６と、この可動接点６を覆った状態で基板３に粘着により固定されているとともに可動接点６を粘着により保持している可撓性粘着シート７とを備えている。可撓性粘着シート７は、ポリエチレンテレフタレートやポリイミド等の合成樹脂製のシート本体７ａ１に粘着層７ａ２が設けられたものであり、全体が絶縁性を有するものである。

可動接点６はドーム状であり、その上面視形状は図示しないが円形などである。可動接点６は可撓性粘着シート７により保持されていることによって、可動接点６の中央部が固定接点４に対向した状態で、かつ、可動接点６の周縁部がコモン接点５に接触した状態に固定されている。つまり、可動接点６はその中央部を可撓性粘着シート７とともに基板３に近づく方向に押圧操作されて弾性変形（反転）することによって、可動接点６の中央部が固定接点４に接触するようになっている。

可動接点６の周縁部を覆っている可撓性粘着シート７の部分には、基板３に近づく方向への可動接点６の弾性変形の際に、すなわち可動接点６が基板３の方向に押し潰される際に、可動接点６の周縁部が外側に広がるのを許容する許容部７ｂが形成されている。この許容部７ｂは、可動接点６の周縁部から離れる方向に膨出していて可撓性粘着シート７と可動接点６の周縁部との間に空間を形成している。この許容部７ｂはプレス成形により形成されている。

可撓性粘着シート７は、基板３に粘着される面に凹部を形成する中空の突出部からなる空気逃がし部７ｃ，７ｄを有する。ここで、横方向（図１では左斜め上から右斜め下に向かう方向）に並んだ３個のスイッチ装置２をそれぞれ、左上側から順に第１スイッチ装置、第２スイッチ装置、第３スイッチ装置といって区別すると、空気逃がし部７ｃは第１スイッチ装置と第２スイッチ装置との間に設けられていて、空気逃がし部７ｄは第２スイッチ装置と第３スイッチ装置との間に設けられている。これら空気逃がし部７ｃ，７ｄは、可撓性粘着シート７にプレス成形により形成されている。空気逃がし部７ｃと基板３との間には、第１スイッチ装置における可撓性粘着シート７と基板３との間の第１空間と、第２スイッチ装置における可撓性粘着シート７と基板３との間の第２空間とを連通させる管状の部分が形成されている。空気逃がし部７ｂと基板３との間には、第２スイッチ装置における可撓性粘着シート７と基板３との間の第２空間と、第３スイッチ装置における可撓性粘着シート７と基板３との間の第３空間とを連通させる管状の部分が形成されている。つまり、第１，第２，第３空間は連通していて、第１，第２，第３スイッチ装置のうちの第１スイッチ装置において可動接点６が可撓性粘着シート７とともに押し潰されたときに、第１空間内の空気が第２，第３空間に逃げることができるようになっている。第２スイッチ装置や第３スイッチ装置において可動接点６が可撓性粘着シート７とともに押し潰されたときも同様にして、第２空間内や第３空間内の空気が逃げることができるようになっている。

可動接点６の可撓性粘着シート７側とは反対側の面の中央部には、可撓性粘着シート７から離れる方向に突起する複数、例えば３個の突起部６ａが形成されている。これにより、押圧操作時に可動接点６の中央部と固定接点４との接触圧が得やすく、すなわち、可動接点６と固定接点４の導通状態が安定しやすくなっている。

図４に示すように、可動接点６の中央部と重なる可撓性粘着シート７の部分には、可動接点６から離れる方向に突出した押圧操作部８が設けられている。この押圧操作部８は、上面視形状が例えば円形に形成されていて、可動接点６から離れる方向に突出した環状突出部８ａと、この環状突出部８ａと連続していて押圧操作部８の突端を形成している板部８ｂとを有する。この環状突出部８ａと板部８ｂは、可撓性粘着シート７をプレス成形により塑性変形させて形成されている。なお、図４では、前述した可動接点６の突起部６ａを省略してある。

図２に示すように、可動接点付きシート１０は、スイッチ装置ユニット１の作製に際して、スイッチ装置ユニット１で使用されるすべての可動接点６と、これらの可動接点６に対応する押圧操作部８が設けられた可撓性粘着シート７とをまとめて一部品として扱うためのものである。この可動接点付きシート１０は、図５に示すように、可動接点６と、押圧操作部８が設けられた可撓性粘着シート７とを備えている。この可動接点付きシート１０において、各可動接点６の中央部と各押圧操作部８とが重なるように、すなわち、各可動接点６と各押圧操作部８とが同軸上に位置するように、すべての可動接点６と可撓性粘着シート７とが粘着されている。

このように構成されたスイッチ装置ユニット１が携帯電話等の電気機器に設けられる場合、図６（ａ）に示すように、操作者の手指により押圧操作されるキートップ２０が、スイッチ装置２の押圧操作部８に対向して配置される。キートップ２０は、電気機器の筐体に保持されるものであって、例えば基板３と平行に筐体に固定された可撓性シート２１に固着されている。この可撓性シート２１の基板３側の面は押圧操作部８に接触している。つまり、キートップ２０に基板３に近づく方向の押圧力が付与されると、その押圧力がキートップ２０から可撓性シート２１を介して押圧操作部に伝達されて可動接点の中央部に集中する。このとき、キートップ２０から可動接点６の中央部に伝達された押圧力が可動接点６の弾性力よりも大きければ、図６（ｂ）に示すように可動接点６が弾性変形（反転）して固定接点４に接触する。この結果、可動接点６を介して固定接点４とコモン接点５とが導通する、すなわち、スイッチ装置２がオンする。なお、図６では、前述した可動接点６の突起部６ａを省略してある。

キートップ２０に対する押圧力が取り除かれると、可動接点６は復元して固定接点４から離れ、スイッチ装置２はオフする。

本実施形態に係るスイッチ装置２および可動接点付きシート１０によれば次の効果を得られる。

本実施形態に係るスイッチ装置２および可動接点付きシート１０では、押圧操作部８が環状突出部８ａを有し、この環状突出部８ａが可撓性粘着シート７を塑性変形させることにより形成されたものであるので、環状突出部８ａの突出量を押圧操作部８の突出量とすることによって、押圧操作部８の形状や突出量のバラツキを低減することができる。

本実施形態に係るスイッチ装置２および可動接点付きシート１０では、許容部７ｂ、空気逃がし部７ｃ，７ｄ、押圧操作部８がプレス成形により形成されたものであり、これら許容部７ｂ、空気逃がし部７ｃ，７ｄ、押圧操作部８を同じ工程で形成することができる。これにより、可動接点付きシート１０の作製作業の効率を向上させることができる。

本実施形態に係るスイッチ装置２および可動接点付きシート１０では、可動接点６が突起部６ａで固定接点４に接触することになるので、可動接点６の固定接点４に対する接触圧を高めることができ、これにより、可動接点６と固定接点４との導通状態の安定性を向上させることができる。

本実施形態に係る可動接点付きシート１０では、可動接点６、押圧操作部８が設けられた可撓性粘着シート７を備えていて、可動接点６と可撓性粘着シート７とが、可動接点６の中央部と押圧操作部８とが重なる位置で粘着されていて、押圧操作部８が可撓性粘着シート７を塑性変形させることにより形成された環状突出部８ａを有する。これにより、スイッチ装置２の作製作業の効率の向上に貢献できる。

前述した実施形態に係るスイッチ装置２および可動接点付きシート１０における押圧操作部８は、本発明における押圧操作部の一例であり、本発明は押圧操作部を押圧操作部８に限定するものではない。押圧操作部のその他の例としては図７〜１１に示すものがある。図７〜１１は図５に示した押圧操作部とは別の押圧操作部の例を示し、（ａ）はその押圧操作部の図５（ａ）に対応する拡大断面図であり、（ｂ）はその押圧操作部の図５（ｂ）に対応する上面図である。

図７に示した押圧操作部３０は、上面視形状が八角形の環状突出部３０ａと、この環状突出部３０ａと連続していて押圧操作部３０の突端を形成している板部３０ｂとを有する。環状突出部３０ａと板部３０ｂは可撓性粘着シート７をプレス成形により塑性変形させて形成されている。

図８に示した押圧操作部４０は、上面視形状が円形の環状突出部４０ａのみで形成されている。この環状突出部４０ａも可撓性粘着シート７をプレス成形により塑性変形させて形成されている。

図９に示した押圧操作部５０は、上面視形状が十字形の環状突出部５０ａと、この環状突出部５０ａと連続していて押圧操作部５０の突端を形成している十字形の板部５０ｂとを有する。環状突出部５０ａと板部５０ｂも可撓性粘着シート７をプレス成形により塑性変形させて形成されている。押圧操作部５０では、環状突出部５０ａの上面視形状が、隣接する辺により形成された９０度または２７０度の角を多数有する形状なので、押圧操作部に押圧操作の方向における強度を、前述した実施形態の押圧操作部８よりもたせやすい。

図１０に示した押圧操作部６０は、２重の環状突出部６０ａと、これら２重の環状突出部６０ａと連続していて押圧操作部６０の突端を形成している環状板部６０ｂと、２重の環状突出部６０ａの根元の内側に形成された底部６０ｃとを有する。２重の環状突出部６０ａと環状板部６０ｂも可撓性粘着シート７をプレス成形により塑性変形させて形成されている。この押圧操作部６０では、２重の環状突出部６０ａを有するので、押圧操作部の押圧操作の方向における強度を、前述した実施形態の押圧操作部８よりももたせやすい。

図１１に示した押圧操作部７０は、図１０に示した押圧操作部６０と同じく、２重の環状突出部６０ａ、環状板部６０ｂ、底部６０ｃを有する。２重の環状突出部６０ａと底部６０ｃとにより形成された空間には、硬化した樹脂７０ａが充填されている。この押圧操作部７０では、環状突出部６０ａと底部６０ｃとが溶融状態の樹脂７０ａを受ける容器として機能し、硬化前の樹脂７０ａの形状を確実に維持するので、樹脂を用いた押圧操作部を樹脂のダレを防止しつつ実現できる。

本発明の一実施形態に係るスイッチ装置を複数備えたスイッチ装置ユニットの斜視図である。 図１に示したスイッチ装置ユニットにおける可動接点付きシートと基板とが分離した状態の斜視図である。 図１のIII−III断面図である。 図１に示したスイッチ装置に備えられた押圧操作部を示し、（ａ）はその押圧操作部の図３に対応する拡大断面図であり、（ｂ）はその押圧操作部の上面図である。 図２に示した可動接点付きシートの図３に対応する断面図である。 図６は図３に示したスイッチ装置の動作を説明するための図であり、（ａ）は可動接点が押圧操作されていない状態のスイッチ装置の断面図であり、（ｂ）は可動接点が押圧操作されている状態のスイッチ装置の断面図である。 図５に示した押圧操作部とは別の押圧操作部の例を示し、（ａ）はその押圧操作部の図５（ａ）に対応する拡大断面図であり、（ｂ）はその押圧操作部の図５（ｂ）に対応する上面図である。 図５に示した押圧操作部とは別の押圧操作部の例を示し、（ａ）はその押圧操作部の図５（ａ）に対応する拡大断面図であり、（ｂ）はその押圧操作部の図５（ｂ）に対応する上面図である。 図５に示した押圧操作部とは別の押圧操作部の例を示し、（ａ）はその押圧操作部の図５（ａ）に対応する拡大断面図であり、（ｂ）はその押圧操作部の図５（ｂ）に対応する上面図である。 図５に示した押圧操作部とは別の押圧操作部の例を示し、（ａ）はその押圧操作部の図５（ａ）に対応する拡大断面図であり、（ｂ）はその押圧操作部の図５（ｂ）に対応する上面図である。 図５に示した押圧操作部とは別の押圧操作部の例を示し、（ａ）はその押圧操作部の図５（ａ）に対応する拡大断面図であり、（ｂ）はその押圧操作部の図５（ｂ）に対応する上面図である。

符号の説明

１ スイッチ装置ユニット
２ スイッチ装置
３ 基板
４ 固定接点
５ コモン接点
６ 可動接点
６ａ 突起部
７ 可撓性粘着シート
７ａ１ シート本体
７ａ２ 粘着層
７ｂ 許容部
７ｃ 空気逃がし部
７ｄ 空気逃がし部
８ 押圧操作部
８ａ 環状突出部
８ｂ 板部
１０ 可動接点付きシート
２０ キートップ
２１ 可撓性シート
３０ 押圧操作部
３０ａ 環状突出部
３０ｂ 板部
４０ 押圧操作部
４０ａ 環状突出部
５０ 押圧操作部
５０ａ 環状突出部
５０ｂ 板部
６０ 押圧操作部
６０ａ ２重の環状突出部
６０ｂ 環状板部
６０ｃ 底部
７０ 押圧操作部
７０ａ 樹脂

Claims (5)

1. 押圧操作により弾性変形可能な可動接点と、この可動接点を一方の面に設けられた粘着層により保持している可撓性粘着シートとを備えていて、前記可動接点の中央部と重なる前記可撓性粘着シートの部分に、前記可動接点から離れる方向に突出した押圧操作部が設けられている可動接点付きシートであって、
   前記押圧操作部が前記可動接点から離れる方向に突出した環状突出部と、この環状突出部の根元の内側に形成された底部とを有し、前記環状突出部が前記可撓性粘着シートを塑性変形させることにより形成されたものであり、前記環状突出部と前記底部とによって囲まれた空間に、硬化した樹脂が充填されていることを特徴とする可動接点付きシート。
2. 請求項１に記載の可動接点付きシートにおいて、
   前記環状突出部がプレス成形により形成されたものであることを特徴とする可動接点付きシート。
3. 請求項２に記載の可動接点付きシートにおいて、
   前記可撓性粘着シートは、中空の突出部からなる空気逃がし部を有し、この空気逃がし部が前記可撓性粘着シートにプレス成形により形成されたものであることを特徴とする可動接点付きシート。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の可動接点付きシートにおいて、
   可動接点の可撓性粘着シート側とは反対側の面の中央部に、前記可撓性粘着シートから離れる方向に突起する突起部が形成されていることを特徴とする可動接点付きシート。
5. 基板と、この基板に設けられている固定接点と、中央部が前記固定接点に対向していて押圧操作により弾性変形して前記固定接点に接触する可動接点と、この可動接点を覆った状態で前記基板に粘着により固定されているとともに前記可動接点を粘着により保持している可撓性粘着シートとを備えていて、
   前記可動接点の中央部と重なる前記可撓性粘着シートの部分に、前記可動接点から離れる方向に突出した押圧操作部が設けられているスイッチ装置であって、
   前記押圧操作部が前記可動接点から離れる方向に突出した環状突出部と、この環状突出部の根元の内側に形成された底部とを有し、前記環状突出部が前記可撓性粘着シートを塑性変形させることにより形成されたものであり、前記環状突出部と前記底部とによって囲まれた空間に、硬化した樹脂が充填されていることを特徴とするスイッチ装置。

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