JP6949501B2 - プッシュスイッチ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プッシュスイッチ及びその製造方法に関する。

携帯電話、ポータブルステレオ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、車載オーディオ等のデバイスに搭載されるスイッチとして、プッシュスイッチが知られている。

特許文献１には、中央接点、外側接点、及び可動接点から構成されるスイッチ接点部が設けられたケースと、押圧体と、保護シートとを有するプッシュスイッチが記載されている。可動接点は、上方凸形のドーム状に形成された金属製の弾性薄板である。可動接点の外周下端は外側接点上に載置され、可動接点の中央部下面は中央接点と間隔をあけて対峙している。押圧体は、可動接点の中央部上面に載置される。保護シートの周縁部は、レーザー照射によって、ケースの壁部に溶着固定されている。保護シートの中央部は、レーザー照射によって、押圧体の上面に溶着固定されている。

特開２０１３−５８３８０号公報

レーザー照射等によって押下部材と保護シートとを溶着固定させた場合、押下部材と保護シートとは、押下部材の内側の領域でのみ溶着する。押下部材と保護シートとが押下部材の内側の領域でのみ溶着するプッシュスイッチでは、操作時に押下部材の上面周縁部付近に過度の力が加わってしまうため、保護シートが破れやすくなり、プッシュスイッチの保護シートの強度が低下する。

そこで、本発明は、上述した問題点を解消することを可能としたプッシュスイッチを提供することを目的とする。

また、本発明は、保護シートの強度が向上したプッシュスイッチを提供することを目的とする。

本発明に係るプッシュスイッチは、凹部が形成されたケースと、凹部の底面上に配置された複数の固定接点と、凸型の形状を有し、押下されることにより変形して複数の固定接点を互いに導通させるための可動接点と、凹部を覆う保護シートと、接着シートによって保護シートの下面に接着された、可動接点を押下するための押下部材と、を有し、接着シートは、保護シートとは別部材であって、押下部材の上面全体を覆うとともに、押下部材の外周部分から外側に広がって配置されていることを特徴とする。

本発明に係るプッシュスイッチでは、ケースの側壁は、凹部の周囲に配置された枠体により構成され、接着シートの外周部分は、押下部材の外周部分と枠体の内周部分との中間よりも押下部材側の領域に配置されていることが好ましい。

本発明に係るプッシュスイッチの製造方法は、ケース内の凹部の底面上に形成された複数の固定接点の上に、複数の固定接点を互いに導通させるための可動接点を配置し、可動接点を押下するための押下部材を、押下部材の上面全体を覆うとともに、押下部材の外周部分の外側に広がる大きさの接着シートによって、保護シートの下面に接着し、保護シートを、押下部材が可動接点上に配置されるように、ケースに固定することを特徴とする。

本発明によれば、保護シートの強度が向上したプッシュスイッチを提供することが可能となった。

プッシュスイッチ１の斜視図である。 プッシュスイッチ１の分解斜視図である。 プッシュスイッチ１の上面図である。 プッシュスイッチ１の底面図である。 プッシュスイッチ１の図１に示すＶ−Ｖ’線に沿った断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、プッシュスイッチ１の製造方法を説明するための図である。 （ａ）は、比較例のプッシュスイッチ２の図５と同様の断面図であり、（ｂ）は、他の比較例のプッシュスイッチ３の図５と同様の断面図である。 接着シートの面積とプッシュスイッチの強度との関係を示したグラフである。

以下、添付図面を参照して、プッシュスイッチ及びその製造方法について詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

図１は、プッシュスイッチ１の斜視図である。図２は、プッシュスイッチ１の分解斜視図である。図３は、プッシュスイッチ１の上面図である。図４は、プッシュスイッチ１の底面図である。図５は、プッシュスイッチ１の図１に示すＶ−Ｖ’線に沿った断面図である。

プッシュスイッチ１は、ケース１０と、固定接点２０と、可動接点３０と、アクチュエータ４０と、接着シート５１と、保護シート６０とを有する。

ケース１０は、基板１１と、枠体１２とを有する。枠体１２の裏面は、接着剤７０Ａによって基板１１の表面に接着されている。基板１１の表面には、枠体１２に囲まれた凹部１３が形成されている。ケース１０の側壁は、凹部１３の周囲に配置された枠体１２により構成される。

固定接点２０は、中央固定接点２１と、周辺固定接点２２とで構成される。例えば、中央固定接点２１は、円盤状の導体であり、凹部１３内の基板１１の表面に固定されている。周辺固定接点２２は、環状の導体であり、中央固定接点２１を囲む様に、凹部１３の底面である基板１１の表面に固定されている。

基板１１の裏面には、一対の第１電極２３Ａ及び２３Ｂと、一対の第２電極２４Ａ及び２４Ｂとが形成されている。第１電極２３Ａ及び２３Ｂはそれぞれ、不図示の貫通電極及び裏面配線を介して中央固定接点２１に電気的に接続されている。第２電極２４Ａ及び２４Ｂはそれぞれ、不図示の貫通電極及び裏面配線を介して周辺固定接点２２に電気的に接続されている。

可動接点３０は、凸形の形状を有する可とう性の導電性部材であり、端部が周辺固定接点２２に接するように基板１１上に配置されている。可動接点３０が押下されると、凸形の形状が反転して中央固定接点２１と周辺固定接点２２とが導通し、スイッチがＯＮになる。可動接点３０は、例えばステンレス鋼により構成される。

アクチュエータ４０は、可動接点３０を押下するための樹脂製の部材である。アクチュエータ４０は、例えば、上面及び下面が直径Ｐ１＝０．５ｍｍ、高さが０．２ｍｍの円柱形状を有する。アクチュエータ４０の上面は、接着シート５１によって保護シート６０に固定されている。アクチュエータ４０の下面は、可動接点３０に当接している。アクチュエータ４０は、押下部材の一例である。

接着シート５１は、両面に粘着性を有する円形状の樹脂製のシートである。接着シート５１は、例えば、直径ｄ１が０．８ｍｍ、厚さが０．０２ｍｍである。接着シート５１の下面は、アクチュエータ４０の上面に接着している。接着シート５１の上面は、保護シート６０に接着している。接着シート５１の中心は、アクチュエータ４０の中心に一致している。

保護シート６０は、例えば、厚さが０．０５ｍｍの可とう性の絶縁樹脂シートである。保護シート６０は、裏面の端部が接着剤７０Ｂによって枠体１２の上面に接着され、裏面の中央部が接着シート５１の上面に接着されることにより、凹部１３を覆う様に配置されている。保護シート６０は、基板１１及び枠体１２とともに、中央固定接点２１、周辺固定接点２２、可動接点３０、及びアクチュエータ４０を凹部１３内に密封する。

図５に示す通り、接着シート５１の直径ｄ１（０．８ｍｍ）は、アクチュエータ４０の上面の直径Ｐ１（０．５ｍｍ）よりも大きいため、プッシュスイッチ１では、接着シート５１は、アクチュエータ４０の外側の領域に延伸する様に配置されている。接着シート５１は、アクチュエータ４０の上面全体を覆っている。接着シート５１は更に、アクチュエータ４０の外周部分４０Ｐから外側に広がっている。

図６（ａ）〜（ｄ）は、プッシュスイッチ１の製造方法を説明するための図である。

まず、図６（ａ）に示す通り、予め第１電極２３Ａ、２３Ｂ、第２電極２４Ａ、２４Ｂ、貫通電極、及び裏面配線が設けられた基板１１の表面の端部に、枠体１２の裏面を接着剤７０Ａによって接着することにより、凹部１３を有するケース１０が得られる。

次に、図６（ｂ）に示す通り、ケース１０の凹部１３の底面上に、中央固定接点２１、周辺固定接点２２、及び可動接点３０が固定される。中央固定接点２１は、第１電極２３Ａ、２３Ｂと導通する様に固定される。周辺固定接点２２は、第２電極２４Ａ及び２４Ｂと導通する様に固定される。

次に、図６（ｃ）に示す通り、アクチュエータ４０を、接着シート５１によって保護シート６０の下面に接着することにより、アクチュエータ４０、接着シート５１、及び保護シート６０から成る組立体が得られる。接着シート５１は、アクチュエータ４０の外側の領域に延伸する様に配置される。すなわち、接着シート５１は、アクチュエータ４０の上面全体を覆うとともに、アクチュエータ４０の外周部分４０Ｐから外側に広がって配置される。

次に、図６（ｄ）に示す通り、図６（ｃ）で説明した組立体の保護シート６０の裏面の端部を、図６（ｂ）で説明した枠体１２の上面に接着剤７０Ｂによって接着することにより、プッシュスイッチ１が得られる。

図７（ａ）は、比較例のプッシュスイッチ２の図５と同様の断面図であり、図７（ｂ）は、他の比較例のプッシュスイッチ３の図５と同様の断面図である。

比較例のプッシュスイッチ２及び３は、接着シート以外についてはプッシュスイッチ１と同様の構成を有するので、プッシュスイッチ２及び３の接着シート以外の構成については、説明を省略する。

プッシュスイッチ２は、接着シート５２を有する。接着シート５２は、寸法を除いて、接着シート５１と同様の構成を有する。接着シート５２は、例えば、直径ｄ２＝０．５ｍｍの円形状を有する。接着シート５２の直径ｄ２（０．５ｍｍ）は、アクチュエータ４０の上面の直径Ｐ１（０．５ｍｍ）と等しい。接着シート５２は、アクチュエータ４０と同一の領域を占める様に配置されている。すなわち、接着シート５２は、アクチュエータ４０の上面全体を覆って配置されているが、アクチュエータ４０の外周部分４０Ｐから外側には広がらないように配置されている。

プッシュスイッチ３は、接着シート５３を有する。接着シート５３は、寸法を除いて、接着シート５１と同様の構成を有する。接着シート５３は、例えば、直径ｄ３＝０．２ｍｍの円形状を有する。接着シート５３の直径ｄ３（０．２ｍｍ）は、アクチュエータ４０の上面の直径Ｐ１（０．５ｍｍ）より小さい。接着シート５３は、アクチュエータ４０の内側の領域に含まれる様に配置されている。すなわち、接着シート５３は、アクチュエータ４０の上面の一部のみを覆って配置され、アクチュエータ４０の外周部分４０Ｐから外側には広がらないように配置されている。

図８は、接着シートの直径と保護シートの強度との関係を示したグラフである。

図８における横軸は、接着シートの直径ｄを示す。図８における縦軸は、プッシュスイッチ２の保護シートの強度Ｉ２を１００％とした、保護シートの相対的な強度Ｉを示す。

図８に示す通り、プッシュスイッチ１の保護シートの強度Ｉ１は、約１４６％である。したがって、接着シートがアクチュエータの上面全体を覆うとともに、アクチュエータの外周部分から外側に広がって配置されている場合では、接着シートがアクチュエータと同一の領域を占める場合と比較して、保護シートの強度は増加する。

図８に示す通り、プッシュスイッチ３の保護シートの強度Ｉ３は、約８８％である。したがって、接着シートがアクチュエータの内側の領域に含まれる様に配置されている場合、接着シートがアクチュエータと同一の領域を占める場合と比較して、保護シートの強度は減少する。

接着シートがアクチュエータの上面全体を覆うとともに、アクチュエータの外周部分から外側に広がって配置されている場合では、接着シートがアクチュエータの内側の領域に含まれる様に配置されている場合と比較して、保護シートの強度は増加する。

以上より、接着シートがアクチュエータの外周部分から外側に広がって配置されていることにより、プッシュスイッチの保護シートの強度が向上する。

接着シート５１の外周部分５１Ｐが、アクチュエータ４０の外周部分４０Ｐと枠体１２の内周部分１２Ｐとの中間Ｍ（図５参照）を超えて配置されていると、保護シート６０の可撓性が制限されることによるプッシュスイッチ１のクリック特性の劣化が顕著になる。したがって、接着シート５１の外周部分５１Ｐは、アクチュエータ４０の外周部分４０Ｐと枠体１２の内周部分１２Ｐとの中間Ｍよりもアクチュエータ４０側の領域に配置されていることが好ましい。

プッシュスイッチ１では、アクチュエータは円柱状を有するものとしたが、これに限らず、アクチュエータの下面は凸形状を有してもよい。アクチュエータの下面が凸形状を有することにより、プッシュスイッチのクリック特性が向上する。

１、２、３ プッシュスイッチ
１０ ケース
１１ 基板
１２ 枠体
１３ 凹部
２０ 固定接点
２１ 中央固定接点
２２ 周辺固定接点
２３Ａ、２３Ｂ 第１電極
２４Ａ、２４Ｂ 第２電極
３０ 可動接点
４０ アクチュエータ
５１、５２、５３ 接着シート
６０ 保護シート
７０Ａ、７０Ｂ 接着剤

Claims (2)

1. 凹部が形成されたケースと、
   前記凹部の底面上に配置された複数の固定接点と、
   凸型の形状を有し、押下されることにより変形して前記複数の固定接点を互いに導通させるための可動接点と、
   前記凹部を覆う保護シートと、
   接着シートによって前記保護シートの下面に接着された、前記可動接点を押下するための押下部材と、を有し、
   前記接着シートは、前記保護シートとは別部材であって、前記押下部材の上面全体を覆うとともに、前記押下部材の外周部分から外側に広がって配置され、
   前記ケースの側壁は、前記凹部の周囲に配置された枠体により構成され、
   前記接着シートは前記押圧部材の外周部分から外側に広がって、前記接着シートの外周部分は、前記押下部材の外周部分と前記枠体の内周部分との中間よりも前記押下部材側の領域に配置されている、
   ことを特徴とするプッシュスイッチ。
2. ケース内の凹部の底面上に形成された複数の固定接点の上に、前記複数の固定接点を互いに導通させるための可動接点を配置し、
   前記可動接点を押下するための押下部材を、前記押下部材の上面全体を覆うとともに、前記押下部材の外周部分から外側に広がる大きさの接着シートによって、保護シートの下面に接着し、
   前記保護シートを、前記押下部材が前記可動接点上に配置されるように、前記ケースに固定し、
   前記ケースの側壁は、前記凹部の周囲に配置された枠体により構成され、
   前記接着シートは前記押圧部材の外周部分から外側に広がって、前記接着シートの外周部分は、前記押下部材の外周部分と前記枠体の内周部分との中間よりも前記押下部材側の領域に配置されている、
   ことを特徴とするプッシュスイッチの製造方法。

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