JP5619369B2 - シートスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器のキー入力部を構成するシートスイッチに関するものである。

従来、携帯電話機や携帯情報端末機等の薄型の電子機器のキー入力部には、薄くフラットなシートスイッチが多く用いられている。このようなシートスイッチは、固定接点が形成された基板の上面にドーム状の可動接点を配置し、この可動接点上を薄い固定シートによって基板上に保持された構造となっている。

上記構造によるシートスイッチにあっては、可動接点も薄く形成されているため、クリック性が十分でなく、固定接点との接触が確実に行なわれないといった問題があった。また、クリックポイントが明確でないため、誤操作を引き起こしやすいといった問題もあった。

このような問題を改善するため、前記可動接点のクリックポイントとなる頂上部に凸状の押圧部材を配置し、この押圧部材を固定シートによって被覆した構造のシートスイッチが知られている。特許文献１には、前記押圧部材がドーム状に形成され、この頂上部が前記可動接点の頂上部に接触するように配置固定されている。

特開２００６−３４４５１０号公報

しかしながら、上記押圧部材を可動接点の頂上部に配置する際に、被覆する固定シートとの間に空気層が生じる場合ある。このような空気層が生じるとクリック性が損なわれ、スイッチングが確実に行なわれないおそれがあった。

また、可動接点と押圧部材とが点状に接触することとなるので、押圧部材の位置決めなどが容易でなく、押圧ポイントのぶれが生じやすくなるといった問題があった。さらに、前記押圧部材上に押圧用のシート材や透光性の筐体などを配置した場合に、押圧する部分に影が生じることがあり、押圧ポイントが不明確になるとともに、見栄えを損なう原因となっていた。

そこで、本発明の目的は、キースイッチの押圧中心部を確実且つ容易にクリック操作することができるとともに、クリック感の向上効果を得ることができるシートスイッチを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のシートスイッチは、基板と、この基板上に配置される固定接点及びこの固定接点上に配置されるドーム状の可動接点からなるキースイッチと、前記可動接点の上面を密着した状態で被覆し、可動接点を基板上に固定する固定シートと、前記可動接点の頂部を押圧する押圧部とを備えるシートスイッチにおいて、前記押圧部が可動接点の頂部上で固定シートを突出成形させ可動接点の上面との間に設けた収容部と、この収容部内を満たす充填材とを備え、前記収容部への充填成形において充填材の下面に僅かに膨らみを持たせ、固定シートを可動接点の上に被せる際に、可動接点が充填材を圧迫し、可動接点の上面に隙間なく密接されることを特徴とする。

本発明のシートスイッチによれば、可動接点の上面に設けられる突起状の押圧部が固定シートを突出成形させた収容部と、この収容部内に満たされた充填材とを備えて構成されているため、押圧部を可動接点上に隙間なく密接させることができる。これによって、押圧ポイントがぶれることなく確実に可動接点の中心部に伝達させることができ、クリック感が向上するとともに、スイッチング性の向上効果が得られる。

また、前記充填材を透明又は半透明の樹脂で形成することで明るく発色するため、キースイッチの押圧ポイントがより明確となり、操作性が向上する。

本発明に係る第１実施形態のシートスイッチの斜視図である。 上記シートスイッチの断面図である。 上記シートスイッチの組立図である。 第２実施形態のシートスイッチの断面図である。 上記シートスイッチで構成された照光式のシートスイッチモジュールの要部断面図である。

以下、添付図面に基づいて本発明に係るシートスイッチの実施形態を詳細に説明する。図１及び図２に示すように、本発明のシートスイッチ２０は、基板２２と、この基板２２上に配置される単一又は複数のキースイッチ２８と、このそれぞれのキースイッチ２８上に押圧部３７を設けて被覆される固定シート２５とを備えて構成される。なお、シートスイッチ２０は、前記押圧部３７上に押圧表示部となる押圧シート２６を配置することによって、各種電子機器のスイッチユニットを構成することができる。

基板２２は、薄く成形されたエポキシ樹脂板やフレキシブル（ＦＰＣ）板が用いられる。各キースイッチ２８は、前記基板２２上にパターン形成される固定接点２３と、この固定接点２３上に配置されるタクトバネからなる可動接点２４とで構成され、この可動接点２４を前記固定シート２５の裏面に形成されている粘着層２５ａによって、基板２２上に被覆固定させている。

前記基板２２は、例えば、携帯電話機の操作パネルのシートスイッチとして形成される場合は、その操作パネルと略同様な形状及び大きさに形成され、数字キーやアルファベットキー、その他のファンクションキー等が配置される箇所に合わせて前記固定接点２３が複数設けられる。前記可動接点２４は、適度なクリック感を得るために薄い金属材によるドーム状に形成され、前記各固定接点２３に対応してその上方に被さるように配置されている。

前記押圧部３７は、図２に示したように、断面形状が略台形状となっており、前記可動接点２４の頂上部を覆う固定シート２５の一部を突出成形した収容部３２と、この収容部３２内に満たされる充填材３３とによって形成されている。前記収容部３２は、略円筒状の空洞部となっており、前記可動接点２４の頂点を中心とした範囲からテーパ状に立ち上がる外周縁３５と円形状で平坦な押圧面４５とを有して形成される。この収容部３２は、前記固定シート２５の所定箇所に加圧などによるエンボス加工を施すことによって形成することができる。前記充填材３３は、前記収容部３２を完全に満たすようにして充填成形される。また、この充填成形においては、下面４８の中心部が若干膨らみを持たせるようにしておくことが望ましい。このように、前記充填材３３の下面４８が前記収容部３２の縁面から僅かに膨らみを持たせることで、固定シート２５を介して可動接点２４上に被せる際に可動接点２４に圧迫しながら密接されて隙間が生じるのを防止することができる。

前記充填材３３には、例えば紫外線硬化型樹脂が用いられ、前記収容部３２内に流し込んだ後に紫外線を照射して固化させることによって成形される。また、この充填材３３は、硬質性の樹脂をスクリーン印刷などによって前記収容部３２内に重ねていくことで形成することもできる。

前記固定シート２５は、前記充填材３３よりも軟質で可撓性を有するＰＥＴ材を厚みが２５μｍ程度に薄く加工されたもので、前記収容部３２を除いて白色印刷が施される。また、この固定シート２５の裏面には、収容部３２を除いた裏面が粘着層２５ａとなっている。この固定シート２５は、図２及び図３に示したように、前記充填材３３の下面４８が可動接点２４の頂上部２４ａに合わせるようにして前記基板２２の上方から被せ、前記粘着層２５ａを可動接点２４の表面から基板２２の上面に沿って密着させる。その際、前記充填材３３は、粘性を有して密着させるとクリック性が低下するため、可動接点２４の頂上部２４ａに押し付けるようにして当接させる。このように、前記充填材３３は、前記固定シート２５の収容部３２を満たし、隙間なく可動接点２４の表面に密接されているので、押圧面４５を押す力をそのまま可動接点２４の頂上部２４ａに伝達することができる。また、前記固定シート２５は軟質部材で形成される一方、前記充填材３３は硬質性の樹脂材で形成されているため、押圧する部分はソフトで適度なクッション性を有していながら、可動接点２４の頂上部を確実に撓ませて固定接点２３に接触させることができる。これによって、クリック性及びスイッチング操作性の向上効果を同時に得ることができる。

前記充填材３３は、白色系あるいは白色に着色された樹脂を用いることによって、光を通した際に明るく発光させることができ、シートスイッチ２０上に押圧シート２６や筐体を配置した際に、前記充填材３３に接している押圧ポイントに発生する黒い影などを目立たなくすることができる。なお、前記充填材３３の色は、白色以外に透明なものであっても、黒い影などの発生を抑えることができる。また、前記充填材３３の厚みは、クリック操作に必要なストローク幅の設定によって異なるが、０．２５ｍｍ程度とするのが好ましい。

また、前記充填材３３を可動接点２４の頂上部２４ａと対応する位置に設けたことで、押圧ポイントがより明確となる。また、前記押圧面４５が平坦面に形成されているため、この押圧面４５の範囲内で押圧することで、可動接点２４の中心部を確実に固定接点２３に接触させることができる。これによって、小型で薄型構造のシートスイッチにおいても、スイッチング精度の向上効果が得られる。

図４は押圧部５４が略半球状に形成された第２実施形態のシートスイッチ５０を示したものである。この実施形態では、可動接点２４の頂上部２４ａを被覆する部分の固定シート５１が略半球状に突出成形した収容部５２を有して形成され、この収容部５２内を満たすように充填材５３が設けられている。この充填材５３は、収容部５２内に熱硬化性の樹脂を充填して成形することができる。また、上記第１実施形態と同様に前記充填材５３の下面の中心部が収容部５２から僅かに突出するように若干膨らみを持たせておくのが好ましい。前記充填材５３が設けられた固定シート５１は、前記充填材５３の下面を可動接点２４の頂上部２４ａ上に合わせて載置する。前記固定シート５１の裏面には、充填材５３の下面を除いて粘着層５１ａが形成されており、この粘着層５１ａを介して可動接点２４の表面に密着される。この実施形態のシートスイッチ５０にあっては、押圧ポイントである充填材５３がドーム状に形成されているため、比較的押圧範囲が狭く限定されている部分に用いることができる。固定シート５１は、第１実施形態と同様に、収容部５２が透明で、その他の可動接点２４に密着する部分は白色印刷が施される。

次に、前記第１実施形態のシートスイッチ２０を用いた応用例を図５に基づいて説明する。図５は、照光機能を備えたキー入力装置の一部を示したものである。この入力装置は、照光機能を備えたキースイッチモジュール６０であり、前記シートスイッチ２０の上に導光シート３１を配置するとともに、基板２２の一端に光源２７を配置して構成されている。

前記導光シート３１は、基板２２と略同じ形状及び平面サイズを有した透明若しくは半透明の薄板部材であり、固定シート２５によって被覆されている充填材３３の押圧面４５上に載るように水平に配置される。この導光シート３１は、例えば、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂など導光性の高い材料が用いられ、前記各キースイッチ２８と対応する部分に数字や記号等の表示部（図示せず）が印刷やドットパターンなどによって施される。

前記光源２７は、側面発光型の発光ダイオードによって構成され、その発光面２７ａを導光シート３１の一側面に向けた状態で基板２２の外周部に配置される。前記光源２７の配置箇所や配置数は、基板２２の形状や大きさ、キースイッチ２８の配列数に応じて適宜設定されるが、例えば、携帯電話機のような数字キーやファンクションキーなどが配置されるような四角形状のシートスイッチであれば、少なくともいずれか一の辺に数個等間隔で配置される。

前記導光シート３１は、前記光源２７から発せられる光を一端に受けて導光する際に、この下に配置されている各キースイッチ２８を明るく照らす。特に、前記各キースイッチ２８の頂上部に位置している充填材３３が固定シート２５を介して導光シート３１と接しているため、前記充填材３３を特に明るく照らすことができる。これによって、押圧ポイントがより明確となり、夜間や薄暗い場所でも容易にキー入力操作を行うことができる。

以上、説明したように、本発明のシートスイッチ２０によれば、可動接点２４の頂上部２４ａに相当する部分に設けられる押圧部３７が固定シート２５によって隙間なく充填材３３で満たされているので、押圧ポイントがぶれることなく、クリック操作による押圧力をキースイッチ２８の中心位置に向けさせることができる。これによって、スイッチング操作を確実且つ容易に行わせることができる。また、キースイッチ２８の最適な押圧ポイントがより明確となり、スイッチングの操作性も向上させることができる。

また、前記充填材３３がキースイッチ２８と一体に形成されているため、フラットな表示パネルを備えた入力装置に容易に組み込むことができ、さらに、前記表示パネルを導光シートに置き換え、光源を一端に配置することで照光機能を備えたシートスイッチを容易に構成することができる。

２０ シートスイッチ
２２ 基板
２３ 固定接点
２４ 可動接点
２４ａ 頂上部
２５ 固定シート
２５ａ 粘着層
２６ 押圧シート
２７ 光源
２７ａ 発光面
２８ キースイッチ
３１ 導光シート
３２ 収容部
３３ 充填材
３５ 外周縁
３７ 押圧部
４５ 押圧面
４８ 下面
５０ シートスイッチ
５１ 固定シート
５１ａ 粘着層
５２ 収容部
５３ 充填材
５４ 押圧部
６０ キースイッチモジュール

Claims (2)

1. 基板と、この基板上に配置される固定接点及びこの固定接点上に配置されるドーム状の可動接点からなるキースイッチと、前記可動接点の上面を密着した状態で被覆し、可動接点を基板上に固定する固定シートと、前記可動接点の頂部を押圧する押圧部とを備えるシートスイッチにおいて、
   前記押圧部が可動接点の頂部上で固定シートを突出成形させ可動接点の上面との間に設けた収容部と、この収容部内を満たす充填材とを備え、
   前記収容部への充填成形において充填材の下面に僅かに膨らみを持たせ、固定シートを可動接点の上に被せる際に、可動接点が充填材を圧迫し、可動接点の上面に隙間なく密接されることを特徴とするシートスイッチ。
2. 前記充填材は、前記固定シートより硬質の樹脂材からなる請求項１に記載のシートスイッチ。

Images