JP5155104B2 - キートップ付スイッチ体 - Google Patents

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Description

本発明は、各種電子機器の操作パネルなどとして用いられるキートップ付スイッチ体に関するものである。
従来、各種電子機器、たとえば携帯用デジタルカメラなどには、これを操作するための各種操作ボタン(キートップ)を取り付けたキートップ付スイッチ体(操作パネル)が設置されている。この種のキートップ付スイッチ体は、スイッチ基板に設けた複数のスイッチの上にそれぞれキートップを設置する構造となっている。複数のキートップを各スイッチ上に上下動自在に設置する方法としては、たとえば特許文献1の図9に示すように、平板状のゴム状弾性板上に、成形樹脂製のキートップを接着剤で接着する方法がある。
しかしながら上記従来例において、キートップの上面に所望の文字や記号などが形成されてその回転方向に方向性がある場合、各キートップをゴム状弾性板上に接着する際、回転方向の位置決めを行う必要があり、その取り付け作業が煩雑であった。
これを解決するため、特許文献2においては、キートップ(10)のスイッチ押圧部(17)の外周面から半径方向外方に向けて一対の係止片(19,21)を突設し、これら一対の係止片(19,21)の位置をスイッチ押圧部(17)を中心点として非点対称の位置に配置し、ゴム状弾性板からなるキートップ保持体(50)のスイッチ押圧部挿入部(53)の外周に設けた係止片係合部(55,57)に前記係止片(19,21)を係合する方法が提案されている。この方法によれば、ゴム状弾性板(50)に対するキートップ(10)の回転方向の正確な位置決めが容易に行える。
しかしながら上記特許文献2の場合においても、特許文献1の図9に示すように、複数のキートップを1つのキートップ保持体に取り付ける場合、各キートップ相互の取付位置を誤認してしまう恐れがあった。
またスイッチとして弾性金属板をドーム形状に形成してなる反転板を用いた場合は、これがキートップのスイッチ押圧部によって押圧されて反転する際に音や振動が生じ、この音や振動が電子機器のマイクに受信されて雑音として録音されるなどの問題もあった。この問題を解決するため、従来は各種防音部材を設置するなどしていたが、部品点数が増加し、また組み立て工数が増加するなどの問題があった。
特開2002−367471号公報 特開2006−344516号公報
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、複数のキートップをキートップ保持体に取り付ける際に、製造が容易であり、さらに簡単な構造で効果的な防音(防振)が図れるキートップ付スイッチ体を提供することにある。
本願請求項1に記載の発明は、上面に複数のスイッチを設けたスイッチ基板と、前記スイッチ基板上に設置されるゴム状弾性材製のキートップ保持体と、前記キートップ保持体上に取り付けられる複数のキートップとを具備し、前記各キートップはキートップ本体から押圧方向に向けてスイッチ押圧部を突出した構造を有し、前記各キートップのスイッチ押圧部を、前記キートップ保持体に設けた各押圧部挿通孔に挿通して各スイッチ押圧部の先端をそれぞれ前記複数のスイッチに対向させてなるキートップ付スイッチ体において、前記各キートップのスイッチ押圧部の外周面から押圧方向を直交する方向に向けて少なくとも1対の位置決め用突起部を突出して設けるとともに、前記キートップ保持体の各押圧部挿通孔の周囲に前記各キートップの位置決め用突起部を挿入する突起部挿通溝を設け、さらに前記キートップ保持体下面の前記押圧部挿通孔の周囲に下方向に突出する制音用突起をキートップ保持体と一体に設け、前記キートップのスイッチ押圧部をこれに対向する押圧部挿通孔に挿入することで、前記制音用突起の下端をスイッチ押圧部の下端と同一位置またはそれよりも下方に位置させたことを特徴とするキートップ付スイッチ体にある。
本願請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のキートップ付スイッチ体であって、前記制音用突起には前記突起部挿通溝に接続した部分から制音用突起の下端まで切り欠いてこの制音用突起を分割する切り欠きを形成し、前記キートップのスイッチ押圧部及び位置決め用突起部をそれぞれこれらに対向する押圧部挿通孔及び突起部挿通溝に挿入したことを特徴とするキートップ付スイッチ体にある。
請求項1に記載の発明によれば、スイッチ押圧部がスイッチを押圧する際に、制音用突起の下端がスイッチ上またはスイッチの周囲の面に当接するので、スイッチ押圧部がスイッチを押圧する際に発生しようとする音や振動を、制音用突起が抑制または吸収し、これらの音または振動の発生を防止することができる。この効果は、特にスイッチとしてその上部に反転板を設置している場合の反転板から生じる音や振動を抑制するのに効果的である。また制音用突起はキートップ保持体の一部として形成されるので、部品点数が増加することなく、組み立て工数も増加せず、容易かつ低コストに生産することができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の1実施形態にかかるキートップ付スイッチ体1の斜視図、図2はキートップ付スイッチ体1の分解斜視図、図3はキートップ付スイッチ体1を下側から見た分解斜視図である。これらの図に示すようにキートップ付スイッチ体1は、上面に複数(4つ)のスイッチパターン15a,15bを設けたスイッチ基板10と、前記スイッチパターン15a,15bと合わせてスイッチ15を構成する反転板40と、スイッチ基板10上に設置されるゴム状弾性材製のキートップ保持体50と、キートップ保持体50上に取り付けられる複数のキートップ100a,100b,100c,100dとを具備して構成されている。なお以下の説明において、「上」とはスイッチ基板10からキートップ100a,100b,100c,100d側を向く方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。
スイッチ基板10は、フレキシブルスイッチ基板11を成形樹脂製の基板取付台30にインサート成形して構成されている。図4はフレキシブルスイッチ基板11の斜視図である。同図に示すようにフレキシブルスイッチ基板11は、可撓性を有する合成樹脂フイルム(この実施形態ではポリエチレンテレフタレート(PET)フイルム)13を略帯状に形成し、その上面に1列に複数(4つ)の一対ずつのスイッチパターン15a,15bを形成し、各スイッチパターン15a,15bから引き出した回路パターン(図示を省略)を合成樹脂フイルム11の略中央から引き出した略帯状の引出部17先端のコネクタ部19に設けた接続用パターン21に接続して構成されている。スイッチパターン15aは点形状であり、スイッチパターン15bはスイッチパターン15aを囲むようにC字形状である。スイッチパターン15aから引き出される回路パターンのスイッチパターン15bの間を通過する部分には図示はしないが下記する反転板40が触れないように絶縁層が被覆されている。合成樹脂フイルム13中のスイッチパターン15bを囲む位置には小孔23が形成され、フレキシブルスイッチ基板11の上下面に成形される基板取付台30(下記する周壁部33の部分)を連結するようにしている。
基板取付台30は前記フレキシブルスイッチ基板11の外周側面と下面とを覆うように成形され、さらにフレキシブルスイッチ基板11の上面の各スイッチパターン15a,15bの周囲を囲む位置にも成形されている。つまり各スイッチパターン15a,15bの周囲は略リング状の周壁部33によって囲まれ、周壁部33の内部は各スイッチパターン15a,15bが露出する反転板収納部35となっている。基板取付台30の上面の所定位置には、複数(6つ)の小突起37が設けられている。基板取付台30の材質はこの実施形態ではABS樹脂を用いているが、他の各種熱可塑性の合成樹脂を用いてもよい。
前記基板取付台30の各反転板収納部35にはそれぞれ反転板40が収納される。反転板40は弾性金属板を略ドーム形状に形成して構成されており、その外径寸法は前記反転板収納部35の内径寸法よりも少しだけ小さい寸法となっている。
キートップ保持体50はゴム状弾性材を前記スイッチ基板10の上面を略覆う略板形状に成形して構成されており、この実施形態ではシリコンゴムを使用している。もちろんゴム状弾性を有する材質であれば、他の各種材質のものを用いてもよい。キートップ保持体50の、前記スイッチ基板10の各反転板収納部35に対向する位置には、キートップ取付部51が設けられている。各キートップ取付部51は、円形のコップを伏せた形状を有しており、円形のキートップ載置部53の周囲に筒状の側壁部55を設けて構成されている。側壁部55の下部には、皿状に上方向に突出し側壁部55より半径方向外方に広がる形状のたわみ部57が連結されており、一方キートップ載置部53の中央に上下に貫通する1つの押圧部挿通孔59及び一対の突起部挿通溝61,61が形成されている。
押圧部挿通孔59は下記するキートップ100a,100b,100c,100dのスイッチ押圧部105をぴったり挿通する円形の小孔によって形成され、一対の突起部挿通溝61,61は下記するキートップ100a,100b,100c,100dの一対の位置決め用突起部107をぴったり挿通する矩形状の凹部によって形成されている。以下で説明するが、各キートップ100a,100b,100c,100dの一対の位置決め用突起部107は、それぞれスイッチ押圧部105の外周面からの半径方向への突出方向が、各キートップ100a,100b,100c,100d毎に異なっており、これに伴って各押圧部挿通孔59から位置決め用突起部107が突出する方向も各押圧部挿通孔59毎に異なっている。具体的には、図2において各押圧部挿通孔59が並んでいる方向を方向Aとすると、同図の左端の押圧部挿通孔59には、前記方向Aに向かう直線状の突起部挿通溝61と、方向Aよりも少し手前側に傾く方向に向かう直線状の突起部挿通溝61とが設けられ、その隣の押圧部挿通孔59には、前記方向Aに向かう直線状の突起部挿通溝61と、方向Aよりも少し奥側に傾く方向に向かう直線状の突起部挿通溝61とが設けられ、その隣の押圧部挿通孔59には、両者とも前記方向Aに向かう直線状の突起部挿通溝61が設けられ、右端の押圧部挿通孔59には、両者とも前記方向Aに直交する方向に向かう直線状の突起部挿通溝61が設けられている。
図3に示すように、各キートップ載置部53下面の前記各押圧部挿通孔59の周囲の位置からは、下方向に向かって筒状の制音用突起63が突出している。制音用突起63は、下方向に向かってその外径を少しずつ小さくし且つ内径は一定とする先細りの筒形状である(例えば図5参照)。制音用突起63の内径寸法は、押圧部挿通孔59の内径寸法と同一である。制音用突起63には、前記一対の突起部挿通溝61に連結する一対の切り欠き65が設けられている。切り欠き65は制音用突起63の突起部挿通溝61に接続する部分からその下端まで、制音用突起63を2つの部分に分割するように設けられている。制音用突起63の上下方向の長さは、以下で説明するように、押圧部挿通孔59に挿入するキートップ100a,100b,100c,100dのスイッチ押圧部105の下端よりも制音用突起63の下端の方が少し下方に位置する長さとしている。
キートップ保持体50の周囲には板厚を厚くしてなる枠部69が設けられ、枠部69中には上下に貫通する位置決め孔71が設けられている。
キートップ100a,100b,100c,100dは合成樹脂の成型品であり、この実施形態ではABS樹脂を用いているが、他の各種熱可塑性の合成樹脂を用いてもよい。各キートップ100a,100b,100c,100dは、略円板形状でいずれも略同一形状のキートップ本体110を具備し、その外周下部から薄板リング状のつば部101を突出し、またその下面中央に設けた円形の凹部103の底面中央から下方向に向かって円柱状のスイッチ押圧部105を突出し、さらにスイッチ押圧部105の外周面から押圧方向(上下方向)を直交する方向に向けて1対の位置決め用突起部107を突出して設けて構成されている。凹部103は円形であり、その内径寸法は前記キートップ保持体50のキートップ取付部51の外径寸法よりも少し大きい寸法に形成されている。一対ずつの位置決め用突起部107はキートップ押圧部105の外周側面からその半径方向外方に向けて突出しており、何れも略矩形平板状に形成され、凹部103の底面から下方向に向かって立設し、その下端はキートップ押圧部105の下端よりも低い位置(上方)に位置している。各キートップ100a,100b,100c,100dの一対の位置決め用突起部107の突出方向は、各キートップ100a,100b,100c,100d毎に異なっている。具体的には、図3において各キートップ100a,100b,100c,100dが並んでいる方向を方向Aとすると、同図の左端のキートップ100aには、前記方向Aを向く直線状の位置決め用突起部107と、方向Aよりも少し手前側に傾く方向を向く直線状の位置決め用突起部107とが設けられ、その隣のキートップ100bには、前記方向Aを向く直線状の位置決め用突起部107と、方向Aよりも少し奥側に傾く方向を向く直線状の位置決め用突起部107とが設けられ、その隣のキートップ100cには、両者とも前記方向Aを向く直線状の位置決め用突起部107が設けられ、右端のキートップ100dには、両者とも前記方向Aに直交する方向を向く直線状の位置決め用突起部107が設けられている。言い換えれば、各キートップ100a,100b,100c,100dの1対の位置決め用突起部107,107の内の少なくともいずれか一方の位置決め用突起部107のスイッチ押圧部105からの突出方向をキートップ100a,100b,100c,100dに応じて異ならせている。また各キートップ100a,100b,100c,100dの上面には、それぞれ互いに形状や色などが異なっている表示部109が印刷などによって形成されている。
キートップ付スイッチ体1を組み立てるには、まずスイッチ基板10の各反転板収納部35内にそれぞれ反転板40を収納し、反転板40の外周下面をスイッチ接点15b上に当接する。そして反転板40を囲む周壁部33の一部(少なくとも2か所)を、図6に示すように熱カシメして潰し、潰した固定部41を反転板40の外周上面に押し付け、反転板40を固定する。これによってスイッチ15が構成される。
一方キートップ保持体50の各キートップ取付部51上に各キートップ100a,100b,100c,100dを載置し、各キートップ100a,100b,100c,100dのスイッチ押圧部105及び位置決め用突起部107をそれぞれこれらに対向する押圧部挿通孔59と突起部挿通溝61に挿入する。図8はキートップ100aのスイッチ押圧部105をキートップ保持体50の押圧部挿通孔59に挿入した部分を下側から見た要部拡大斜視図である。また図5はその概略断面図(位置決め用突起部107が位置しない部分の断面図)である。これらの図に示すようにスイッチ押圧部105の先端(下端)は、制音用突起63の先端(下端)よりも少し引っ込んでおり、また両位置決め用突起部107は切り欠き65を通して制音用突起63の外方(半径方向外方)に突出している。そして図9に示すように前記制音用突起63から外方に突出している両位置決め用突起部107をその下端部分から加熱したこて(または超音波のこて)によって押し潰して熱カシメし、これによってキートップ100aをキートップ保持体50上に取り付ける。他のキートップ100b,100c,100dにおいても同様である。さらに具体的に説明すると、各キートップ100a,100b,100c,100dは、それらのつば部101の外周が図示しない1つの連結部材によって連結されていて、連結された状態のまま裏返した状態で各キートップ100a,100b,100c,100dを図示しない治具に挿入・位置決めする。次に連結部材120を切断して切り離して独立した各キートップ100a,100b,100c,100dをそれぞれ前記治具に位置決めした状態のまま、その上に裏返したキートップ保持体50を被せて各キートップ100a,100b,100c,100dのスイッチ押圧部105及び位置決め用突起部107をそれぞれこれらに対向するキートップ保持体50の押圧部挿通孔59及び突起部挿通溝61に挿入する。そして加熱したこて(または超音波のこて)を各位置決め用突起部107の下端にあてて押し付けて熱カシメすれば、キートップ保持体50への各キートップ100a,100b,100c,100dの取り付け作業が完了する。この実施形態のように、キートップ保持体50の突起部挿通溝61に挿入した位置決め用突起部107の下端を、キートップ保持体50の下面において熱カシメすることとすれば、キートップ100a,100b,100c,100dを接着剤を用いてキートップ保持体50に取り付ける場合に比べて、取り付け作業が容易かつ確実に行え、その工程管理も簡素化される。特に一対の位置決め用突起部107の下端を熱カシメした場合は、スイッチ押圧部105の両側においてキートップ100a,100b,100c,100dがキートップ保持体50に取り付けられるので、キートップ保持体50がゴム状弾性を有していても、バランス良くかつ強い取付強度で確実にキートップ100a,100b,100c,100dを取り付けることができる。
ところでこのキートップ付スイッチ体1は、各キートップ100a,100b,100c,100dの1対の位置決め用突起部107のスイッチ押圧部105の外周面からの半径方向への突出方向を、キートップ100a,100b,100c,100dに応じて異ならせているので、複数のキートップ100a,100b,100c,100dをキートップ保持体50に取り付ける際に、各キートップ100a,100b,100c,100d相互の取付位置を間違うことがない。つまりキートップ100cのスイッチ押圧部105をキートップ100d用の押圧部挿通孔59に挿入しようとしても、その一対の位置決め用突起部107と一対の突起部挿通溝61とが一致しないので、挿入することができない。他の各キートップ100a,100b,100c,100d相互間においても同様である。なおたとえばキートップ100cとキートップ100dとは、90°回転することで相互の一対の位置決め用突起部107と、一対の突起部挿通溝61とが一致するので、その挿入が可能となるが、キートップ100cやキートップ100dの表示部109には方向性があるので、90°その方向が変化していることは目視により容易に知ることができ、問題ない(両者相互の位置が方向性が正しいまま取り違えられる方が目視で分かりにくい)。なおいずれの回転方向に対しても各キートップ100a,100b,100c,100dの誤挿入を防止するには、スイッチ押圧部105から突出する一対の位置決め用突起部107のスイッチ押圧部105の中心軸からの半径方向への突出角度をすべて異ならせばよい。
そして前記反転板40を取り付けたスイッチ基板10上に各キートップ100a,100b,100c,100dを取り付けたキートップ保持体50を載置し、その際スイッチ基板10に設けた各小突起37をキートップ保持体50の各位置決め孔71に挿入すれば、図1に示すキートップ付スイッチ体1が完成する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。
図6,図7はそれぞれ以上のようにして組み立てられたキートップ付スイッチ体1のキートップ100dの部分の異なる断面における拡大概略断面図である。なおこれ以外のキートップ100a,100b,100cも同様の構造である。両図に示すように、キートップ100dのスイッチ押圧部105の下端面は反転板40の上面に当接しており、従って図5に示すようにスイッチ押圧部105の下端面よりも少し突出している制音用突起63の下端は反転板40の上面に少し押し付けられることで、弾性を持って当接している。
そしてキートップ100dの上面を真下に向けて押圧すれば、たわみ部57がたわむことでキートップ100dが下降し、スイッチ押圧部105が反転板40を押圧してこれを反転し、反転板40の中央部分が下降してスイッチパターン15aに当接し、スイッチ15をオンする。前記キートップ100dへの押圧を解除すれば反転板40およびたわみ部57は元の形状に自動復帰し、キートップ100dは上昇し、前記スイッチ15はオフする。
そして前記キートップ100dによるスイッチ15のオン・オフ動作の際、スイッチ押圧部105の周囲の制音用突起63の先端が反転板40の上面に当接(弾接)しているので、反転板40が反転または元の形状に戻る際に発生しようとする音や振動が抑制または吸収され、クリック感覚は生じるが音や余分な振動は減衰・防止される。この効果は、この実施形態のように、スイッチ15としてその上部に反転板40を設置している場合の反転板40から生じる音や振動を抑制するのに特に効果的であるが、反転板を設置していないスイッチ(たとえば2枚の合成樹脂フイルムを重ね合わせ、対向する面に設けたスイッチパターン同士を隙間を介して対向させてなる構造で反転板を設置していない構成のメンブレンスイッチなど)にも適用できる。またこの制音用突起63はキートップ保持体50の一部として形成されるので、部品点数が増加することなく、組み立て工数も増加せず、容易かつ低コストに生産することができる。なおこの実施形態においては、制音用突起63は2つの切り欠き65によって2つの部分に分離されているので、スイッチ15(反転板40)を押圧する力が、両切り欠き65がない完全な筒状の制音用突起に比べて適度に弱くなり、適度な弾発力となるので好適である。
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記実施形態では各キートップに位置決め用突起部を1対設けたが、1または3つ以上の複数個設けてもよい。上記実施形態ではキートップ保持体の突起部挿通溝に挿入したキートップの位置決め用突起部の下端(先端)を熱カシメしたが、場合によっては熱カシメを省略してもよい。また上記実施形態では制音用突起の下端(先端)を押圧部挿通孔に挿入するスイッチ押圧部の下端(先端)よりも下方に位置させたが、両下端を同一位置に位置させてもよい。なお制音用突起の下端をスイッチ押圧部の下端よりも下方に位置させた方がスイッチ(特に反転板)を少し弾圧するので、制音効果は大きい。
キートップ付スイッチ体1の斜視図である。 キートップ付スイッチ体1の分解斜視図である。 キートップ付スイッチ体1を下側から見た分解斜視図である。 フレキシブルスイッチ基板11の斜視図である。 キートップ保持体50に装着したキートップ100aの部分の拡大概略断面図である。 キートップ付スイッチ体1のキートップ100dの部分の拡大概略断面図である。 キートップ付スイッチ体1のキートップ100dの図6とは異なる部分の拡大概略断面図である。 キートップ保持体50に装着したキートップ100aの部分を下側から見た要部拡大斜視図である。 図8に示す位置決め用突起部107を熱カシメした状態を示す要部拡大斜視図である。
符号の説明
1 キートップ付スイッチ体
10 スイッチ基板
11 フレキシブルスイッチ基板
15 スイッチ
15a,15b スイッチパターン
30 基板取付台
40 反転板
50 キートップ保持体
59 押圧部挿通孔
61 突起部挿通溝
63 制音用突起
65 切り欠き
100a,100b,100c,100d キートップ
105 スイッチ押圧部
107 位置決め用突起部
110 キートップ本体

Claims (2)

  1. 上面に複数のスイッチを設けたスイッチ基板と、前記スイッチ基板上に設置されるゴム状弾性材製のキートップ保持体と、前記キートップ保持体上に取り付けられる複数のキートップとを具備し、
    前記各キートップはキートップ本体から押圧方向に向けてスイッチ押圧部を突出した構造を有し、
    前記各キートップのスイッチ押圧部を、前記キートップ保持体に設けた各押圧部挿通孔に挿通して各スイッチ押圧部の先端をそれぞれ前記複数のスイッチに対向させてなるキートップ付スイッチ体において、
    前記各キートップのスイッチ押圧部の外周面から押圧方向を直交する方向に向けて少なくとも1対の位置決め用突起部を突出して設けるとともに、前記キートップ保持体の各押圧部挿通孔の周囲に前記各キートップの位置決め用突起部を挿入する突起部挿通溝を設け、さらに前記キートップ保持体下面の前記押圧部挿通孔の周囲に下方向に突出する制音用突起をキートップ保持体と一体に設け、
    前記キートップのスイッチ押圧部をこれに対向する押圧部挿通孔に挿入することで、前記制音用突起の下端をスイッチ押圧部の下端と同一位置またはそれよりも下方に位置させたことを特徴とするキートップ付スイッチ体。
  2. 請求項1に記載のキートップ付スイッチ体であって、
    前記制音用突起には前記突起部挿通溝に接続した部分から制音用突起の下端まで切り欠いてこの制音用突起を分割する切り欠きを形成し、前記キートップのスイッチ押圧部及び位置決め用突起部をそれぞれこれらに対向する押圧部挿通孔及び突起部挿通溝に挿入したことを特徴とするキートップ付スイッチ体。
JP2008289351A 2008-11-12 2008-11-12 キートップ付スイッチ体 Expired - Fee Related JP5155104B2 (ja)

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