JP6424353B2 - タクトスイッチ - Google Patents

Description

本発明はタクトスイッチに関するもので、より詳細には携帯端末機や電子機器のスイッチ装置に使用されるタクトスイッチに関するものである。

一般的にタクトスイッチは、図１に示したように上面に複数の固定接点１ａ、１ｂが形成された印刷回路基板１と、前記印刷回路基板１上に設けられ、外周縁部は両側の固定接点１ｂに接触し、頂点部２ａは中央の固定接点１ａ上に位置するように配置されたドーム状の板ばね（メタルドーム）２と、前記板ばね２が受容される空間部３ａを提供するスペーサー３と、前記スペーサー３の上面及び板ばね２の頂点部２ａに接着剤４ａで固着されて板ばね２をスペーサー３の空間部３ａ内に保持するための保護シート４と、から構成されている。

したがって、板ばね２の頂点部２ａに押圧力を加えると、図２Ａに示したように、板ばね２の頂点部２ａが下方に弾性変形しがら、印刷回路基板１中央の固定接点１ａに板ばね２の頂点部２ａが接触する。一方、押圧力を解除すると、板ばね２の頂点部２ａは弾性復原力により元の位置に戻りながら、板ばね２の頂点部２ａが中央の固定接点から離間するようになる。それによって携帯端末機や電子機器のスイッチ機能を行うことができるようになっている。

前述したように作動するタクトスイッチは、図２Ａに示したように、板ばね２の頂点部２ａが下方に弾性変形する際、これに応じて板ばね２の頂点部２ａとスペーサー３に固着された保護シート４も一緒に下方に移動するように変形しなければならない。したがって、保護シート４の材質は外力に対してある程度伸縮性のある材質、例えば合成樹脂材の薄いフィルムで製作するようになる。

しかし、携帯端末機や電子機器の小型化趨勢によってタクトスイッチの板ばね２のサイズもどんどん小さくなる。これによって、図１に示したように、保護シート４において接着部分ａ、ｂを除いた伸縮可能な部分、すなわちスペーサー３の接着部分ａで板ばね２の接着部分ｂとの間の長さ（伸縮部）Ｌも次第に短くなるようになった。板ばね２の押圧動作時、伸縮部Ｌの長さが不十分である場合は、図２Ｂに示したように、伸縮部Ｌにおける変形量が少ないため、板ばね２の頂点部２ａが中央の固定接点１ａに接触できず、それによってスイッチ機能が行われない問題が発生する。

したがって、前述したような従来の問題点を解決するためになされた本発明は、板ばねのサイズが次第に小さくなることによって、保護シートの伸縮部の長さが短くなる場合にも板ばねの弾性変形に応じて伸縮部の変形が十分に行われるように構成して、板ばねのスイッチ機能を確実に発揮することができるタクトスイッチを提供することにその目的がある。

前述した目的を達成するために、本発明の一態様に係るタクトスイッチは、上面に複数の固定接点が形成された印刷回路基板と；前記印刷回路基板上に設けられ、外周縁部は両側の固定接点に接触し、頂点部は中央の固定接点上に位置するように配置されたドーム状の板ばねと；前記印刷回路基板上に備えられ、前記板ばねを収容する空間部を提供するスペーサーと；前記スペーサーの上面及び板ばねの頂点部に接着剤で固着されて板ばねをスペーサーの空間部内に保持するための保護シート；とを含み、前記スペーサーの上面に設けられる保護シートは、その一部に接着剤を塗布しない非付着部を備え、前記非付着部は前記板ばねの縁部に沿って複数個所に形成されることを特徴とする。

また、本発明の他の態様に係るタクトスイッチは、上面に複数の固定接点が形成された印刷回路基板と；前記印刷回路基板上に設けられ、外周縁部は両側の固定接点に接触し、頂点部は中央の固定接点上に位置するように配置されたドーム状の板ばねと；前記印刷回路基板上に備えられ、前記板ばねを収容する空間部を提供するスペーサーと；前記スペーサーの上面に接着剤で固着される中間シートと；前記中間シートの上面及び板ばねの頂点部に接着剤で固着されて板ばねをスペーサーの空間部内に保持するための保護シート；とを含み、前記保護シートは、その一部に接着剤を塗布しない非付着部を備え、前記非付着部は前記板ばねの縁部に沿って複数個所に形成されることを特徴とする。

この時、前記非付着部は板ばねの長手方向と幅方向の縁部の一方または両方に形成されることが好ましい。

また、前記保護シートは、前記板ばねの頂点部が押圧されて弾性変形されることに応じて円滑に伸縮変形させるように設けられたシワ部を備えることが好ましい。

この時、前記シワ部は、前記保護シートに形成された複数の直線状の溝であり、前記直線状の溝は、前記保護シート上に格子状に形成するか、または保護シートに前記板ばねの縁部部に沿う模様と同一の模様の溝を形成すると共に、前記溝は一定の間隔を置いて複数形成するか、または保護シートにエンボシング加工を実施して形成することが好ましい。

このような特徴的構成を有する本発明によれば、スペーサーの上面に接着剤で固着される保護シートまたは中間シートに接着剤を塗布しない非付着部が板ばねの縁部に沿って複数個所に形成されているので、板ばねの頂点部を押圧して弾性変形させる際、これに応じて変形される保護シートの伸縮部変形量をより一層増加させることができ、これによって、板ばねのサイズが次第に小さくなって保護シートの伸縮部の長さが短い場合にも、板ばねのスイッチ機能を確実に発揮することができる。

更に、本発明は、保護シートの伸縮部にシワ部が形成されることによって、板ばねの弾性変形に応じて保護シートの伸縮部変形量がより一層増加し、それによって、板ばねのスイッチ機能をより一層確実に発揮することができる有用な発明である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）

図３及び図４は本発明の第１実施形態に係るタクトスイッチを示した平面図及び断面図である。この図面に示したように、本発明の第１実施形態に係るタクトスイッチは、上面に複数の固定接点１１ａ、１１ｂが形成された印刷回路基板１１と、前記印刷回路基板１１上に設けられるドーム状の板ばね１２と、を備える。

前記板ばね１２は、その外周縁部が印刷回路基板１１の両側の固定接点１１ｂに接触し、その頂点部１２ａは中央の固定接点１１ａ上に位置するように配置されるものである。頂点部１２ａを押圧して下方に弾性変形させるか、または押圧力を解除すると、板ばね１２は中央の固定接点１１ａに接触または離間しながら、スイッチ機能を行うようになっている。

また、印刷回路基板１１上にはスペーサー１３が備えられている。スペーサー１３には板ばね１２を収容する空間部１３ａが形成されており、スペーサー１３の上面と板ばね１２の頂点部１２ａの上面に亘って接着剤１４ａで固着された保護シート１４により板ばね１２はスペーサー１３の空間部内に保持される。

本発明において、前記スペーサー１３の上面に設けられる保護シート１４の一部には、接着剤１４ａを塗布しない非付着部１４ｂを形成する。この時、前記非付着部１４ｂは前記板ばね１２の縁部に沿って複数個所に形成することが好ましい。

例えば、非付着部１４ｂは、図３に示したように、板ばね１２の長手方向と幅方向の縁部の両方に形成することが好ましく、図６Ａ及び図６Ｂに示したように、非付着部１４ｂが板ばね１２の長手方向と幅方向の縁部のうち、いずれか一方に形成しても良い。

このように構成した本発明の第１実施形態に係るタクトスイッチは、図４及び図５に示したように、板ばね１２の頂点部１２ａを押圧したり、または押圧力を解除すると、板ばね１２が下方に弾性変形されるか、または上方に戻りながら、頂点部１２ａが中央の固定接点１１ａに接触または離間して、スイッチ機能を行うようになる。このような頂点部１２ａの弾性変形に応じて保護シート１４の伸縮部Ｌ、すなわちスペーサー１３との接着部分ａと板ばね１２との接着部分ｂとの間においても変形が生じるようになる。

この時、保護シート１４においては、図３に示したように、スペーサー１３と保護シート１４との間に接着剤１４ａを塗布しない非付着部１４ｂが備えられている。従って、図４及び図５に示したように、板ばね１２の弾性変形に応じて保護シート１４の非付着部１４ｂで伸縮部Ｌにおける変形量をより一層増加させることができる。これによって、従来には伸縮部Ｌが十分に変形しないため発生した頂点部１２ａと中央の固定接点１１ａとの接触不良によりスイッチの動作にも不具合が発生したが、この実施形態においては、このような問題を防止することができる。
（第２実施形態）

図７は本発明の第２実施形態に係るタクトスイッチの断面図を示した図面である。前述した第１実施形態に比べて、スペーサー１３の高さを分割してスペーサー１３と保護シート１４との間に中間シート１５をさらに設けた構成であり、その以外は、第１実施形態の構成と同様である。従って、第１実施形態の構成と同一部分には同一符号を付してその構成及び作用についての詳細な説明は省略する。

前記中間シート１５はその上面が接着剤１４ａで保護シート１４に固着され、底面は接着剤１５ａでスペーサー１３に固着されている。この時、中間シート１５の上面を保護シート１４に付着する過程で、図９Ａに示したように中間シート１５の上面全体に接着剤１４ａを塗布し、中間シート１５の底面には図９Ｂに示したようにスペーサー１３の上面に接着剤１５ａを塗布するが、一部には接着剤１５ａを塗布しない非付着部１５ｂを、前記板ばね１２の縁部に沿って複数個所に形成する。

例えば、非付着部１５ｂは、図９Ｂに示したように、板ばね１２の長手方向と幅方向の縁部の両方に形成することが好ましく、第１実施形態の図６Ａ及び図６Ｂに示したように、板ばね１２の長手方向と幅方向の縁部のうち、いずれか一方に形成しても良い。

このように構成した本発明の第２実施形態に係るタクトスイッチによれば、図７及び図８に示したように、板ばね１２の頂点部１２ａを押圧して下方に弾性変形させるか、または押圧力を解除して上方に戻るようにすると、頂点部１２ａが中央の固定接点１１ａに接触または離間しながらスイッチ機能を行うようになる。このような頂点部１２ａの弾性変形に応じて保護シート１４の伸縮部Ｌ、すなわちスペーサー１３との接着部分ａと板ばね１２との接着部分ｂとの間に変形が生じるようになる。

この時、第２実施形態においても第１実施形態と同様に、スペーサー１３の上面に固着される中間シート１５は図９Ｂに示したように、接着剤１５ａを塗布しない非付着部１５ｂを備えている。従って、図７及び図８に示したように、板ばね１２の弾性変形に応じて保護シート１４の伸縮部Ｌにおける変形量をより一層増加させることができる。これによって、従来には伸縮部Ｌが十分に変形しないため発生した頂点部１２ａと中央の固定接点１１ａとの接触不良によりスイッチの動作にも不具合が発生したが、この実施形態においては、このような問題を防止することができる。

さらに、第２実施形態においては、非接着部１５ｂの高さが第１実施形態における非接着部１４ｂ高さより中間シート１５の厚さぐらい低く位置するので、板ばね１２の弾性変形に応じて保護シート１４の伸縮部Ｌにおける変形量を十分に確保することができる。
（第３実施形態）

図１０は本発明の第３実施形態を示したタクトスイッチの平面図である。前述した第１実施形態の構成に比べて、保護シート１４の伸縮部Ｌにシワ部１６を形成した構成を有し、その以外は、第１実施形態の構成と同様である。従って、第１実施形態の構成と同一部分には同一符号を付してその構成及び作用についての詳細な説明は省略する。

前記シワ部１６は板ばね１２の頂点部１２ａが押圧により弾性変形する際、これに応じて保護シート１４の伸縮部Ｌが円滑に伸縮変形するように構成したものである。

前記シワ部１６はスペーサー１３上面との接着部分ａ、板ばね１２の頂点部１２ａ上面との接着部分ｂを除いた部分、すなわちスペーサー１３との接着部分ａと板ばね１２との接着部分ｂとの間の伸縮部Ｌに形成することが好ましい。

シワ部１６は、例えば保護シート１４に複数の直線状の溝を形成し、図１０に示したように直線状の溝を格子状に形成することによって容易に構成できる。この時、溝は図１１Ａに示したように保護シート１４の上面と下面の両方に形成することが好ましく、図面には示しなかったが、保護シート１４の上面と下面のうち、いずれか一方だけに溝を形成しても良い。または、保護シート１４に所定の加工を通じて表面の一部を除去して溝を形成しても良く、保護シート１４をプレス成形して溝を形成しても良い。

また、前記シワ部１６の変形例として、図１２Ａに示したように、保護シート１４に板ばね１２の縁部部に沿う模様と同一の模様の溝を形成しても良い。この場合、一定の間隔を置いて複数の溝を形成して構成したり、図１２Ｂに示したように、エンボシング加工により保護シート１４に円状の凹凸を形成することによっても容易に構成できる。

このように構成した本発明によれば、図１１Ａ及び図１１Ｂに示したように、板ばね１２の頂点部１２ａを押圧して下方に弾性変形させるか、または押圧力を解除して上方に戻るようにすると、頂点部１２ａが中央の固定接点１１ａに接触または離間しながらスイッチ機能を行うようになる。このような頂点部１２ａの弾性変形に応じて保護シート１４の伸縮部Ｌも共に変形するようになる。

この時、第３実施形態においては、第１実施形態の構成に追加して、保護シート１４の伸縮部Ｌに形成したシワ部１６により伸縮変形がより一層容易に行われるように構成したので、板ばね１２のサイズが小さくなってシワ形状伸縮部Ｌの長さが短くなっても、伸縮部Ｌが容易に伸縮変形して頂点部１２ａの弾性変形に対応できる。従って、従来には伸縮部Ｌが十分に変形しないため発生した頂点部１２ａと中央の固定接点１１ａとの接触不良によりスイッチの動作にも不具合が発生したが、この実施形態においては、このような問題を防止することができる。
（第４実施形態）

図１３Ａ及び図１３Ｂは本発明の第４実施形態を示したタクトスイッチの断面図である。前述した第２実施形態の構成に比べて、保護シート１４の伸縮部Ｌにシワ部１６を形成した構成を有し、その以外は、第２実施形態の構成と同様である。従って、第１実施形態の構成と同一部分には同一符号を付してその構成及び作用についての詳細な説明は省略する。

このような構成によれば、前述した第３実施形態と同様に、第２実施形態の構成に追加して、保護シート１４の伸縮部Ｌに形成したシワ部１６により伸縮変形がより一層容易に行われるように構成したので、板ばね１２のサイズが小さくなってシワ形状伸縮部Ｌの長さが短くなっても、伸縮部Ｌが容易に伸縮変形して頂点部１２ａの弾性変形に対応できるようになる。これによって、従来には伸縮部Ｌが十分に変形しないため発生した頂点部１２ａと中央の固定接点１１ａとの接触不良によりスイッチの動作にも不具合が発生したが、この実施形態においては、このような問題を防止することができる。

以上のように本発明によれば、スペーサーの上面に接着剤で固着される保護シートまたは中間シートに接着剤を塗布しない非付着部が板ばねの縁部に沿って複数個所に形成されているので、板ばねの頂点部を押圧して弾性変形させる際、これに応じて変形される保護シートの伸縮部変形量をより一層増加させることができ、これによって、板ばねのサイズが次第に小さくなって保護シートの伸縮部の長さが短い場合にも、板ばねのスイッチ機能を確実に発揮することができる。従って、本発明の産業利用性はきわめて高いものといえる。

一方、本明細書内で本発明をいくつかの好ましい実施形態によって記述したが、当業者ならば、添付の特許請求範囲に開示した本発明の範疇及び思想から外れずに、多くの変形及び修正がなされ得ることがわかるはずである。

従来のタクトスイッチを示した断面図である。 図２Ａ及び図２Ｂは従来のタクトスイッチの動作状態を示した断面図である。 図２Ａ及び図２Ｂは従来のタクトスイッチの動作状態を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係るタクトスイッチの平面図である。 図３のＡ−Ａ線についての断面図である。 本発明の第１実施形態に係るタクトスイッチの動作状態を示した断面図である。 図６Ａ及び図６Ｂは本発明の第１実施形態における保護シートの非付着部を示した変形例の平面図である。 図６Ａ及び図６Ｂは本発明の第１実施形態における保護シートの非付着部を示した変形例の平面図である。 本発明の第２実施形態に係るタクトスイッチの断面図である。 本発明の第２実施形態に係るタクトスイッチの動作状態を示した断面図である。 図９Ａ及び図９Ｂは本発明の第２実施形態におけるスペーサーと保護シートとの間に備えられる中間シートの付着状態を示した平面図及び底面図である。 図９Ａ及び図９Ｂは本発明の第２実施形態におけるスペーサーと保護シートとの間に備えられる中間シートの付着状態を示した平面図及び底面図である。 本発明の第３実施形態に係るタクトスイッチを示した平面図である。 図１１Ａ及び図１１Ｂは図１０のＢ−Ｂ線についての断面図であり、タクトスイッチの動作状態を示した断面図である。 図１１Ａ及び図１１Ｂは図１０のＢ−Ｂ線についての断面図であり、タクトスイッチの動作状態を示した断面図である。 図１２Ａ及び図１２Ｂは第３実施形態におけるシワ部の他の変形例を示した平面図である。 図１２Ａ及び図１２Ｂは第３実施形態におけるシワ部の他の変形例を示した平面図である。 図１３Ａ及び図１３Ｂは本発明の第４実施形態に係るタクトスイッチの動作状態を示した断面図である。 図１３Ａ及び図１３Ｂは本発明の第４実施形態に係るタクトスイッチの動作状態を示した断面図である。

１１ 印刷回路基板
１１ａ、１１ｂ 固定接点
１２ 板ばね
１３ スペーサー
１４ 保護シート
１４ａ、１５ａ 接着剤
１４ｂ、１５ｂ 非接着部
１６ シワ部
Ｌ 伸縮部

Claims (4)

1. 上面に複数の固定接点が形成された印刷回路基板と；
   前記印刷回路基板上に設けられ、外周縁部は両側の固定接点に接触し、頂点部は中央の固定接点上に位置するように配置されたドーム状の板ばねと；
   前記印刷回路基板上に備えられ、前記板ばねを収容する空間部を提供するスペーサーと；
   前記スペーサーの上面及び板ばねの頂点部に接着剤で固着されて板ばねをスペーサーの空間部内に保持するための保護シート；とを含み、
   前記スペーサーの上面に設けられる保護シートは、その一部に接着剤を塗布しない非付着部を備え、前記非付着部は前記板ばねの縁部に沿って複数個所に形成されることを特徴とするタクトスイッチ。
2. 上面に複数の固定接点が形成された印刷回路基板と；
   前記印刷回路基板上に設けられ、外周縁部は両側の固定接点に接触し、頂点部は中央の固定接点上に位置するように配置されたドーム状の板ばねと；
   前記印刷回路基板上に備えられ、前記板ばねを収容する空間部を提供するスペーサーと；
   前記スペーサーの上面に接着剤で固着される中間シートと；
   前記中間シートの上面及び板ばねの頂点部に接着剤で固着されて板ばねをスペーサーの空間部内に保持するための保護シート；とを含み、
   前記保護シートは、その一部に接着剤を塗布しない非付着部を備え、前記非付着部は前記板ばねの縁部に沿って複数個所に形成されることを特徴とするタクトスイッチ。
3. 前記非付着部は板ばねの長手方向と幅方向の縁部の一方または両方に形成されることを特徴とする請求項１に記載のタクトスイッチ。
4. 前記保護シートは、前記板ばねの頂点部が押圧されて弾性変形されることに応じて円滑に伸縮変形させるように設けられたシワ部を備えることを特徴とする請求項１に記載のタクトスイッチ。