JP6283518B2

JP6283518B2 - スイッチ

Info

Publication number: JP6283518B2
Application number: JP2014000106A
Authority: JP
Inventors: 豊彦天野; 充紀三浦; 功宮下
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2014-01-06
Filing date: 2014-01-06
Publication date: 2018-02-21
Anticipated expiration: 2034-01-06
Also published as: JP2015130236A

Description

本発明は、上方から押圧操作する上面押しタイプのスイッチに関するものであり、特にその中心部からオフセットした位置で操作することが可能なものに関する。

従来、この種の上面押しスイッチは、図５及び図６に示すように、端子部１ａ及び導電パターン１ｂが形成された基板１と、この基板１上に配置されたドーム状の金属バネ２とを備えており、金属バネ２を囲うように基板１上に固着されて基板１と一体となる接着シート３によって金属バネ２を覆う防水シート４を固着し、金属バネ２の中心部に対応するように防水シート４上にアクチュエータ５を取り付けた構造を有するものであった。

このスイッチの場合、スイッチ中央に配置されたアクチュエータ５を押圧操作しなければならないため、このスイッチを組み込む携帯電話、パソコン等の機器における表示装置等の機器構造物がスイッチの上に重ならないように機器内基板に実装することが必要であった。このため、平面方向から見て、機器構造物とスイッチが重ならないように並ぶことになり、スイッチ分だけ外形が大きくなるという問題があった。

そこで、図７に示すように、基板６上に設けられた凸状の絶縁ゴム等の弾性部材７を押圧中心点が偏心した押ボタン８で押圧するように構成した押ボタン装置が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。

実開昭６２−１１６４１０号公報

しかしながら、上記従来の押ボタン装置では、Ｌ形状の押ボタン８を真っ直ぐ下に押し込んだとしても、弾性部材７の中央に対して斜めに押圧力が作用することになる。このため、この装置では、弾性部材７にリブ状の支持片９ａを設けて対応しているが、支持片９ａを設けることで弾性部材７が反転し難くなり、精度良く確実に弾性部材７を変形させるには十分なものではなかった。

また、押圧中心点が偏心している押ボタン８は、傾いたり斜めに押し込まれる可能性があり、これを防ぐため、ガイド部材９ｂなどで押ボタン８をガイドする構造が必要になる。このため、この押ボタン装置を組み込む機器の構造を押ボタン装置に合わせて変更しなければならなかった。

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、中心部からオフセットした位置で安定した操作が可能であり、表示装置等の機器構造物と一部が重なるように配置することが可能なスイッチを提供することにある。

本発明のスイッチは、導電パターンが形成された基板と、該基板上に配置されたドーム状の金属バネとを備えたスイッチであって、前記金属バネの上方に配置された押圧部と、前記金属バネの中心部からオフセットされた位置にある一端及び他端にそれぞれ設けられた支点部及び操作部とを有し、前記操作部を押圧することにより前記押圧部が前記金属バネの中心部を押圧するプランジャと、該プランジャの支点部に係合し、前記プランジャの支点部を支点として前記プランジャを上下に回動可能に支持するケースと、を備えている。

また、このスイッチにおける前記プランジャは、前記支点部の側方に突出するストッパ部を有し、前記ケースは、少なくとも前記プランジャの操作部が突出する切欠部と、前記プランジャのストッパ部に係合する前記切欠部の側縁壁とを有している。また、前記基板は前記プランジャの一部が機器構造物に重なるように機器内基板に実装される。更に、前記ケースは、前記側縁壁の下端から前記基板の表面に沿って伸びる接着部を有している。

本発明のスイッチでは、基板上の金属バネを押圧するプランジャと、それを支持するケースとを設けている。プランジャは、ドーム状の金属バネの上方にある押圧部と、金属バネの中心部からオフセットされた位置にある一端と他端にそれぞれ支点部と操作部とを有している。ケースはプランジャの支点部に係合し、プランジャをその支点部を支点として上下に回動可能に支持している。このように、本発明のスイッチでは、金属バネの中心部からオフセットされたプランジャの操作部を操作しても、常に金属バネの中心部がプランジャの押圧部により押圧されることになる。このため、操作位置をオフセットしても、安定した操作が可能となる。

また、プランジャは基板に固着されたケースによって支持されており、その動作も安定しているので、スイッチを組み込む機器にプランジャのガイド等を設ける必要がない。従って、本発明のスイッチは、スイッチ単体でオフセット位置の操作が可能であり、組み込む機器の構造設計の自由度を高めることができる。

また、本発明のスイッチは、このスイッチを組み込む機器の表示装置、筐体等の機器構造物が、スイッチの上方に部分的に重なるように配置することができるので、機器の外形が大きくなることを防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係るスイッチを示す斜視図である。図１に示すスイッチの要部断面図である。図１に示すスイッチの平面図である。図１に示すスイッチを機器に組み込んだ状態の一例を示す要部断面図である。従来の上面押しスイッチを示す斜視図である。図５に示すスイッチの断面図である。中央からオフセットした位置での操作が可能な従来のスイッチを示す断面図である。

本実施形態におけるスイッチは、図１乃至図３に示すように、端子部１０ａと導電パターン１０ｂが形成された基板１０と、この基板１０上に配置されたドーム状の金属バネ１１と、この金属バネ１１の上方に配置されたプランジャ１２と、このプランジャ１２を支持するケース１３とを備えている。

基板１０は絶縁性を有する樹脂等からなり、側面から底面にスルーホール等の実装用の端子部１０ａが形成され、表面の所定位置には接点となる導電パターン１０ｂが設けられている。また、本実施形態における基板１０は、その表面に接着シート１４が接着されて基板１０の一部をなすように一体化されている。この接着シート１４は、その中央に金属バネ１１に適応する円形の孔１４ａを有し、この孔１４ａ内に金属バネ１１が収められることで金属バネ１１を囲うものとなっている。

金属バネ１１は、上方から中心部を押圧することにより弾性的に反転するタクトバネ等からなるものであり、可動接点を構成している。

また、本実施形態においては、金属バネ１１を上方から保持し、水、埃等の浸入を防ぐため、金属バネ１１を覆うように接着シート１４の上面に防水シート１５を固着している。

本実施形態におけるプランジャ１２は、樹脂成形板等からなり、金属バネ１１の上方に位置する中央の押圧部１２ａと、金属バネ１１の中心部からオフセットされた位置にある前後方向（図２における左右方向、図３における下上方向）の一端及び他端にそれぞれ設けられた支点部１２ｂ及び操作部１２ｃと、を有している。押圧部１２ａは、金属バネ１１に対面する底面に凸部１２ｄを有し、この凸部１２ｄの頂部が金属バネ１１の中心部に当接するように位置付けられている。また、支点部１２ｂは、押圧部１２ａの凸部１２ｄが金属バネ１１に当接した状態において、その上面がケース１３の上壁１３ｄの内面に係合するように形成されている。押圧部１２ａの上面は支点部１２ｂの上面より段差１２ｇによって一段高く形成され、ケース１３の後述する切欠部１３ａ内に適合するものとなっている。また、操作部１２ｃは、その上面が押圧部１２ａの上面より更に段差１２ｈによって一段高く形成されており、金属バネ１１に対面する下面側には先端に向かって上昇する斜面１２ｆが形成されている。

また、このプランジャ１２には、支点部１２ｂの側方に突出する一対のストッパ部１２ｅが設けられており、ケース１３の後述する切欠部１３ａの左右の側縁壁１３ｂにそれぞれ係合するものとなっている。

ケース１３は金属等からなり、少なくともプランジャ１２の支点部１２ｂと、一対のストッパ部１２ｅを上方から覆う下方が開口した略箱状をなすものであり、本実施形態では、プランジャ１２の押圧部１２ａと操作部１２ｃが突出する切欠部１３ａが上面から前方の側面にかけて設けられている。

プランジャ１２の押圧部１２ａは、ケース１３の切欠部１３ａに適合する状態で突出するため、切欠部１３ａの内側面に接触して左右及び後方への位置決めがなされる。また、プランジャ１２は、ケース１３の前方の側壁、即ち切欠部１３ａの左右の側縁壁１３ｂがプランジャ１２の各ストッパ部１２ｅに係合することで、前方への位置決めがなされている。

また、ケース１３には、その側縁壁１３ｂの下端から基板１０の表面に沿って前方に伸びる接着部１３ｃが設けられている。この接着部１３ｃは、防水シート１５を介して接着シート１４の上面にケース１３を接着する際に、外周部分だけでなく、その接着面積を広げてより強固にケース１３を接着するために設けられている。この接着部１３ｃの先端部分は金属バネ１１やプランジャ１２の操作部１２ｃに重ならない程度に延伸されている。

次に、上記構成からなるスイッチの動作を図４に基づいて説明する。このスイッチにおけるプランジャ１２は、金属バネ１１の中心部からオフセットされた操作部１２ｃを上から押圧すると、支点部１２ｂがケース１３の上壁１３ｄに係合しているため、ここを支点として回動し、その押圧部１２ａが下降してその凸部１２ｄが金属バネ１１の中心部を押圧して金属バネ１１を反転させる。なお、このときに、操作部１２ｃは、その斜面１２ｆにより金属バネ１１に触れることなく下降することになる。

その後、操作部１２ｃの押圧を止めると、押圧部１２ａは金属バネ１１の弾性復元によって押し戻されて元の状態に戻る。

このスイッチは、プランジャ１２の操作部１２ｃが金属バネ１１の中心部からオフセットされているので、図４に示すように、このスイッチを組み込む機器における表示装置等の機器構造物１６の下に重なるように位置付けて機器内基板１７に実装することができる。この場合、少なくともプランジャ１２の操作部１２ｃが機器構造物１６に重ならないように位置付ければ、スイッチ操作が可能となる。従って、スイッチと機器構造物１６とが全く重ならないように配置した場合に比べて、機器の外形を大幅に小型化することが可能となる。

なお、プランジャ１２の操作部１２ｃの押圧操作は、直接押圧操作しても良いし、図４に示すように、棒状の押圧部材１８を用いて押圧操作しても良い。この押圧部材１８を用いた場合、このスイッチにおけるプランジャ１２がケース１３によって精度よく位置決めされた状態で上下に回動するため、仮に押圧部材１８が傾いて斜めに操作部１２ｃを押圧しても、プランジャ１２は精度良く回動して金属バネ１１の中心部を押圧することになる。このため、プランジャ１２や押圧部材１８をガイドする構造を機器側に設ける必要がなく、機器の構造設計の自由度を高めることができる。

１０基板
１１金属バネ
１２プランジャ
１２ａ押圧部
１２ｂ支持部
１２ｃ操作部
１２ｄ凸部
１２ｅストッパ部
１２ｆ斜面
１２ｇ，１２ｈ段差
１３ケース
１３ａ切欠部
１３ｂ側縁壁
１３ｃ接着部
１３ｄ上壁
１４接着シート
１５防水シート
１６機器構造物
１７機器内基板
１８押圧部材

Claims

導電パターンが形成された基板と、該基板上に配置されたドーム状の金属バネとを備えたスイッチであって、
前記金属バネの上方に配置された押圧部と、前記金属バネの中心部からオフセットされた位置にある一端及び他端にそれぞれ設けられた支点部及び操作部とを有し、前記操作部を押圧することにより前記押圧部が前記金属バネの中心部を押圧するプランジャと、
該プランジャの支点部に係合し、前記プランジャの支点部を支点として前記プランジャを上下に回動可能に支持するケースと、を備え、
前記基板は前記プランジャの一部が機器構造物に重なるように機器内基板に実装されることを特徴とするスイッチ。
導電パターンが形成された基板と、該基板上に配置されたドーム状の金属バネとを備えたスイッチであって、
前記金属バネの上方に配置された押圧部と、前記金属バネの中心部からオフセットされた位置にある一端及び他端にそれぞれ設けられた支点部及び操作部とを有し、前記操作部を押圧することにより前記押圧部が前記金属バネの中心部を押圧するプランジャと、
該プランジャの支点部に係合し、前記プランジャの支点部を支点として前記プランジャを上下に回動可能に支持するケースと、を備え、
前記プランジャは、前記支点部の側方に突出するストッパ部を有し、
前記ケースは、少なくとも前記プランジャの操作部が突出する切欠部と、前記プランジャのストッパ部に係合する前記切欠部の側縁壁と、前記側縁壁の下端から前記基板の表面に沿って伸びる接着部と、を有することを特徴とするスイッチ。
前記プランジャは、前記支点部の側方に突出するストッパ部を有し、
前記ケースは、少なくとも前記プランジャの操作部が突出する切欠部と、前記プランジャのストッパ部に係合する前記切欠部の側縁壁とを有する請求項１に記載のスイッチ。
前記操作部は、金属バネに対面する下面側に先端に向かって上昇する斜面を有し、前記操作部を押圧することにより前記押圧部が前記金属バネの中心部を押圧する際には、斜面が金属バネに触れてない請求項１又は２に記載のスイッチ。
前記基板は前記プランジャの一部が機器構造物に重なるように機器内基板に実装される請求項２に記載のスイッチ。
前記ケースは、前記側縁壁の下端から前記基板の表面に沿って伸びる接着部を有する請求項１に記載のスイッチ。