JP6986620B2 - 押釦スイッチ用部材 - Google Patents

Description

クロスリファレンス

本出願は、２０１８年３月５日に日本国において出願された特願２０１８−０３８１９０基づき優先権を主張し、当該出願に記載された内容は、本明細書に援用する。また、本願において引用した特許、特許出願及び文献に記載された内容は、本明細書に援用する。

本発明は、押釦スイッチ用部材に関する。

従来から、メタルドームの外側からその中央頂上部位に対して押圧を加え、メタルドームの変形を利用してスイッチをオンさせる押釦スイッチ用部材が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、近年、押釦スイッチ用部材を組み込む機器の小型化に伴い、キーの小型化およびキー間の狭小化が進む中、各キーとメタルドームとの高精度の位置合わせの要求が強まっている。キーの押圧位置とメタルドームの中央頂上部位との間に位置ズレが生じると、良好なクリック感が得られない。このような問題を解決するため、キーの直下にメタルドームの中央頂上部位を接着させた形態を有する押釦スイッチ用部材も開発されている（例えば、特許文献２を参照）。キーの直下にメタルドームを接続すると、キーとメタルドームの位置が固定されるため、常に、メタルドームの中央頂上部位に対して押圧することができるので、良好なクリック感が得られるというメリットが得られる。

特に、回路基板側に、メタルドームの中央に接触可能な第一固定接点と、メタルドームの外周囲に接触可能な第二固定接点とを形成し、メタルドームを回路基板から浮揚させた状態でキーに接続すると、キーからのメタルドームの押し下げにより第二固定接点とメタルドームの外周囲とが接触してスイッチをオンさせ、続いて、メタルドームの中央部と第一固定接点とが接触してスイッチをオンさせる二段スイッチを実現することもできる（例えば、特許文献３を参照）。

しかし、特許文献１に開示される押釦スイッチ用部材には、メタルドーム単体を押圧する場合、押圧開始からピーク荷重に達するまでのストロークが短いという問題がある。この結果、人間工学的に自然な操作感が得られず、操作者に違和感を与えやすい。特許文献１に開示される押釦スイッチ用部材には、さらに、高荷重対応が困難であるという問題がある。この問題を解決するためにメタルドームの上方にラバースイッチを配置する方法も考えられるが、ラバースイッチの下面の押し子とメタルドーム頂部との位置ズレが生じやすくなるという問題が生じる。

次に、特許文献２および特許文献３に開示される押釦スイッチ用部材は、ラバースイッチの直下位置にある押し子とメタルドームの頂部とを接着しているため、上述のような位置ズレの問題を生じない。しかし、接着剤の厚さのバラツキにより、押圧方向の寸法公差が大きく、良好な操作感触を保証することが難しくなる。加えて、接着剤の存在領域ではメタルドームの変形が生じにくいため、メタルドーム本来の高クリック感が得られにくい。

本発明者は、上記の問題を解決するために、本発明に先立ち、小型で高荷重対応を可能とし、高ストロークおよび高クリック感触を実現しやすい押釦スイッチ用部材を開発した（特許文献４を参照）。

図９Ａは、本発明者が先に開発した押釦スイッチ用部材の一部透過平面図を示す。図９Ｂは、本発明者が先に開発した押釦スイッチ用部材の一部透過平面図中のＸ−Ｘ線にて切断したときのＸ−Ｘ線断面図を示す。

図９Ａ，図９Ｂの押釦スイッチ用部材１３０は、ドーム状の可動接点１２０と、可動接点１２０の突出側に離間して対向配置される操作キー１００とを備え、操作キー１００を可動接点１２０の方向に押圧して、可動接点１２０を基板上の固定接点に接触させる部材である。操作キー１００は、キー本体１０１と、キー本体１０１の外周囲に接続されており、当該キー本体１０１の基板側への押圧によって変形可能に構成されるドーム部１０２と、ドーム部１０２の外周囲に接続され、基板上に固定される足部１０４と、を備える。操作キー１００は、ドーム部１０２と足部１０４との間に、基板と隙間を介在して対向する２つの中間部１０３を備える。２つの中間部１０３は、操作キー１００の平面視にて中央部を挟んで対向する位置に形成されており、可動接点１２０との接続部位となる。

可動接点１２０は、平面視にて略中央部分をキー本体１０１側に突出させたドーム形状を有する。可動接点１２０は、平面視にて長方形（正方形を含む）であって、対向する２辺から帯状に径方向外側に延出する外側固定部１２５を備える。外側固定部１２５は、中間部１０３にて操作キー１００と接続されているため、キー本体１０１の直下に位置する押し子１０６と、可動接点１２０の頂部１２１との位置ズレがほとんど生じることがない。また、押し子１０６と頂部１２１とを離間させ、両者１０６，１２１間に接着剤等を介在させていないので、押釦スイッチ用部材１３０は、高ストロークと良好なクリック感とを兼ね備えた部材となる。

特開平１０−１８８７２８号公報 特開２００７−５２９６２号公報 国際公開ＷＯ２０１２／１５３５８７号公報 国際公開ＷＯ２０１７／０１８０９７号公報

図９Ａ，図９Ｂに示す押釦スイッチ用部材１３０は、小型で高荷重対応を可能とし、高ストロークおよび高クリック感触を実現しやすいという多くの利点を有するが、さらに高機能化の余地がある。

図１０は、図９Ａ，図９Ｂの押釦スイッチ用部材の荷重−変位曲線を示す。横軸は、キー本体１０１を押し込むストロークを、縦軸は、キー本体１０１を押し込むときの負荷を、それぞれ意味する。図１０のグラフから明らかなように、変位量０．７ｍｍ付近（図中のＰで示す部分）に、急激に荷重が変化するポイント（変曲点Ｐという）が存在する。この変曲点Ｐは、操作キー１００の押し子１０６と可動接点１２０の頂部１２１との間に、押釦スイッチ用部材１３０の高ストロークを図るために形成している比較的距離の長い隙間が影響していると思われる。当該隙間によって、押し子１０６が頂部１２１に接触した時点で荷重が急激に高まり、明確な変曲点を生じると考えられる。可動接点１２０が大きく変形してクリック感を生じさせる前には、可能な限り変曲点を生じさせず、徐々に荷重が高くなるようにする方が好ましい。

本発明は、上記のさらなる要求に応えるためになされたものであり、高ストロークを維持しつつ、可動接点の変形に伴うクリック感の前段階における荷重の急激な変動を生じない押釦スイッチ用部材を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するための一実施形態に係る押釦スイッチ用部材は、ドーム状の可動接点と、その可動接点の突出側に対向配置される操作キーとを備え、操作キーを可動接点の方向に押圧して、可動接点を、操作キーと反対側にある基板上の固定接点に接触させる押釦スイッチ用部材であって、操作キーは、キー本体と、そのキー本体の外周囲に接続されており当該キー本体の基板側への押圧によって変形可能なドーム部と、そのドーム部の外周囲に接続され、基板上に固定される足部と、キー本体の下方から可動接点に向けて突出するリブとを備え、可動接点は、キー本体の押し込みを受けて基板上の固定接点と接触する皿部と、皿部の径方向外側にあって、操作キーのキー本体よりも径方向外側に固定される外側固定部とを備え、リブは、キー本体を可動接点に向けて押し込むと、皿部が屈曲若しくは座屈する前段階において、皿部との間でリブの長さ方向に縮むように形成されている。

（２）別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材では、好ましくは、リブは、キー本体の押し込み前において、可動接点との間に隙間を有するようにキー本体の下方に形成されている。

（３）別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材では、好ましくは、リブは、皿部の頂部よりも径方向外側の位置に対向配置されている。

（４）別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材では、好ましくは、リブは、平面視にて、皿部の頂部を中心若しくは重心とする複数の位置に対向して、キー本体の下方に複数個備えられている。

（５）別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材は、好ましくは、キー本体に、その天面側に突出する第二リブを備える。

本発明によれば、高ストロークを維持しつつ、可動接点の変形に伴うクリック感の前段階における荷重の急激な変動を生じない押釦スイッチ用部材を提供できる。

図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材を構成する操作キーの一部透過平面図を示す。 図１Ｂは、本発明の第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材を構成する操作キーの可動接点の平面図を示す。 図２Ａは、図１Ａの操作キーと可動接点とを固定した状態の押釦スイッチ用部材の一部透過平面図を示す。 図２Ｂは、図１Ａの操作キーと可動接点とを固定した状態の押釦スイッチ用部材の一部透過平面図中のＡ−Ａ線で切断したときのＡ−Ａ線断面図を示す。 図３は、図２Ａ，図２Ｂの押釦スイッチ用部材の荷重−変位曲線を示す。 図４は、第２実施形態に係る押釦スイッチ用部材を第１実施形態と同様のＡ−Ａ線で切断したときのＡ−Ａ線断面図を示す。 図５は、第３実施形態に係る押釦スイッチ用部材を第１実施形態と同様のＡ−Ａ線で切断したときのＡ−Ａ線断面図を示す。 図６は、第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材を第１実施形態と同様のＡ−Ａ線で切断したときのＡ−Ａ線断面図を示す。 図７Ａは、本発明の各実施形態にて採用される固定接点の変形例の平面図を示す。 図７Ｂは、本発明の各実施形態にて採用される固定接点の変形例の平面図を示す。 図７Ｃは、本発明の各実施形態にて採用される固定接点の変形例の平面図を示す。 図７Ｄは、本発明の各実施形態にて採用される固定接点の変形例の平面図を示す。 図７Ｅは、本発明の各実施形態にて採用される固定接点の変形例の平面図を示す。 図８Ａは、図５の押釦スイッチ用部材を構成するキー本体の下面に形成されるリブの各種配置例を示す。 図８Ｂは、図５の押釦スイッチ用部材を構成するキー本体の下面に形成されるリブを含む操作キーの各種断面形状の例を示す。 図９Ａは、本発明者が先に開発した押釦スイッチ用部材の一部透過平面図を示す。 図９Ｂは、本発明者が先に開発した押釦スイッチ用部材の一部透過平面図中のＸ−Ｘ線にて切断したときのＸ−Ｘ線断面図を示す。 図１０は、図９Ａ，図９Ｂの押釦スイッチ用部材の荷重−変位曲線を示す。

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・操作キー、１１・・・キー本体、１２・・・ドーム部、１３・・・足部、１４・・・外側固定部、１６，１６ａ・・・リブ、１９・・・第二リブ、２０，２０ｃ・・・可動接点、２１・・・皿部、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・押釦スイッチ用部材、４０・・・基板、４１，４１ａ，４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ・・・固定接点。

次に、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。

（第１実施形態）
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材を構成する操作キーの一部透過平面図を示す。図１Ｂは、本発明の第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材を構成する操作キーの可動接点の平面図を示す。図２Ａは、図１Ａの操作キーと可動接点とを固定した状態の押釦スイッチ用部材の一部透過平面図を示す。図２Ｂは、図１Ａの操作キーと可動接点とを固定した状態の押釦スイッチ用部材の一部透過平面図中のＡ−Ａ線で切断したときのＡ−Ａ線断面図を示す。

第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材３０は、図２Ｂに示すように、ドーム状の可動接点２０と、可動接点２０の突出側に対向配置される操作キー１０とを備え、操作キー１０を可動接点２０の方向に押圧して、可動接点２０を基板４０上の固定接点４１，４２に接触させる部材である。以下、押釦スイッチ用部材３０の主な構成要素（操作キー１０及び可動接点２０）とその他の部材（基板４０等）について説明する。

（１）操作キー
操作キー１０は、キー本体１１と、キー本体１１の外周囲に接続されておりキー本体１１の基板４０側への押圧によって変形可能なドーム部１２と、ドーム部１２の外周囲に接続され基板４０上に固定される足部１３と、を備える。操作キー１０は、さらに、キー本体１１の下方（「下面」あるいは「押し子」と称しても良い）１５から可動接点２０に向けて突出するリブ１６を備える。

キー本体１１は、逆円錐台形状を有するキートップである。ドーム部１２は、逆椀形状を有し、キー本体１１の側面から椀弧状に拡径する薄肉部材である。足部１３は、操作キー１０を基板４０上に固定する部位である。足部１３は、平面視にてドーム部１２より径方向外側の下方位置であって、キー本体１１の天面を中心とする十字の先端部分に形成されている。足部１３，１３の間には、互いに反対方向に延出する２本の中間部１４が形成されている。中間部１４は、その一部を基板４０に接しているか否かを問わず、可動接点２０の一部を固定する部位である。

キー本体１１の下面１５は、可動接点２０の方向に延出する複数個のリブ１６を備える。この実施形態では、リブ１６は、下面１５に４個形成されているが、１〜３個若しくは５個以上でも良い。リブ１６は、キー本体１１を可動接点２０に向けて押し込むと、可動接点２０の皿部２１が屈曲若しくは座屈する前段階において、皿部２１との間でリブ１６の長さ方向に縮むように形成されている。

リブ１６は、この実施形態では、キー本体１１の押し込み前において可動接点２０との間に隙間を有するようにキー本体１１の下方に形成されている。ただし、後述する別の実施形態のように、当該隙間が無くても良い。また、リブ１６は、この実施形態では、皿部２１の頂部よりも径方向外側の位置に対向配置されている。ただし、皿部２１の頂部と対向配置するリブを下面１５に形成することもできる。

リブ１６は、平面視にて、皿部２１の頂部を中心若しくは重心とする複数の位置、具体的には４つの位置に対向して、キー本体１１の下面１５に備えられている。これによって、可動接点２０を一方に傾斜した押圧をすることなく、皿部２１の安定的な押圧が可能である。ただし、リブ１６を皿部２１の頂部を中心とした中心若しくは重心の位置以外に対向させて、下面１５に形成することも可能である。

中間部１４は、その下面においてドーム部１２の下方延長部位に、基板１４に向けて突出する突部１７を備える。突部１７は、中間部１４の下面において可動接点２０と固定する部位である。ただし、突部１７は、必須の構成ではなく、形成されていなくても良い。その場合、可動接点２０の一部は、中間部１４の下面に接触して固定可能である。

操作キー１０は、その構成材料として、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴムあるいはスチレンブタジエンゴム等の熱硬化性エラストマー； ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系あるいはフッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等のゴム状弾性材料を用いるのが好ましい。上記以外の操作キー１０の構成材料として、ニトリルゴム（ＮＢＲ）を用いても良い。特に、温度特性、環境特性、電気特性に優れるシリコーンゴムが好適である。また、上記構成材料に、酸化チタン、カーボンブラックに代表されるフィラーを混ぜても良い。後述の別の実施形態のように、基板４０上のＬＥＤ（照光手段の一例）から発する光を操作キー１０の外方向に透光させるには、操作キー１０の少なくとも一部を透光性とするのが好ましい。操作キー１０全体をシリコーンゴムなどの透光性材料から構成すれば、ＬＥＤから操作キー１０の任意の場所を通じて発光可能である。

この実施形態では、操作キー１０は、その全体を上記ゴム状弾性材料にて構成している。しかし、少なくともドーム部１２およびリブ１６を上記ゴム状弾性材料にて構成し、キー本体１１、足部１３、中間部１４等の他の部位を上記ゴム状弾性材料以外の材料から構成することもできる。ドーム部１２は、キー本体１１の可動接点２０に向けて押圧とその解除によって弾性変形する必要から、上記ゴム状弾性材料にて構成されるのが好ましい。リブ１６は、キー本体１１の可動接点２０に向けての押圧とその解除によって弾性的にその長さ方向に収縮と復元を繰り返す可能にする必要から、上記ゴム状弾性材料にて構成されるのが好ましい。

（２）可動接点
可動接点２０は、キー本体１１の押し込みを受けて基板４０上の固定接点４２と接触する皿部２１と、皿部２１の径方向外側にあって操作キー１０のキー本体１１よりも径方向外側に固定される外側固定部２５と、を備える。以下、より詳細に説明する。

可動接点２０は、平面視にて長方形（正方形を含む）であって、対向する２辺から帯状に径方向外側に延出する帯状の外側固定部２５を備える。また、可動接点２０は、平面視にて略中央部分をキー本体１１側に突出させたドーム形状の皿部２１を有する。可動接点２０は、皿部２１の外周囲に平面視にて円環状に形成されていて下方に急角度で曲がる段差部２３と、段差部２３の径方向外側に連接する裾板部２４と、を備える。段差部２３は、皿部２１の撓み変形の支点となり得る。上述の外側固定部２５は、裾板部２４より径方向外側へと延出しており、皿部２１より径方向外側にあって、キー本体１１よりも径方向外側に固定される。外側固定部２５は、操作キー１０の中間部１４に固定可能に、可動接点２０に形成されている。このため、可動接点２０と操作キー１０との接続部は、可動接点２０の外側固定部２５のみである。皿部２１は、操作キー１０の下方に可動接点２０を固定した際に、キー本体１１の下面１５（押し子に相当）と離間して配置される部位であって、キー本体１１の押し込みによって固定接点４２と接触することができる。

可動接点２０は、皿部２１よりも可動接点２０の径方向外側にあって、キー本体１１の押し込みによって、固定接点４２の径方向外側に配置される別の固定接点４１に接触可能となるように、固定接点４１と非接触状態若しくは接触状態で対向する外側接触部２６を、さらに備える。外側接触部２６と固定接点４１との間に隙間が存在する場合、その隙間は、操作キー１０の基板４０の方向への押し込みの際に外側接触部２６と固定接点４１とが接触可能であれば、特に制約されない。この実施形態では、外側接触部２６と固定接点４１との隙間を０．０３〜０．１ｍｍの範囲内としている。

外側接触部２６は、裾板部２４を上面から下面に向かって凹ませて形成されるカップ形状部位である。外側接触部２６は、裾板部２４の四つ角に１個ずつ、合計４個形成されている。このため、キー本体１１の押し込み時に、可動接点２０は、４箇所で固定接点４１と接触できる。ただし、外側接触部２６の数は、１個以上であれば、特に限定されない。可動接点２０と固定接点４１との接触時に、可動接点２０が傾かないようにするためには、外側接触部２６を可動接点２０の中央を挟んで対向する位置に２個１組で、１組若しくは２組以上備えるのがより好ましい。外側接触部２６には、固定接点４１に対して線接触若しくは面接触可能な底部を備えるのが好ましい。また、外側接触部２６の一部若しくは全部、あるいは外側接触部２６とは別に設けられる接触配置型外側接触部は、キー本体１１を押圧していない状態において固定接点４１と接触していても良い。なお、外側接触部２６を備えずに、皿部２１等の他の部位を固定接点４１に接触可能に構成することもできる。

可動接点２０は、その構成材料として、導電性を有する金属材料を用いることができる。例示的な金属材料としては、ステンレススチール、アルミニウム、アルミニウム合金、炭素鋼、銅、銅合金（青銅、りん青銅、黄銅、白銅、洋白など）、銀あるいは上記金属から選択される２以上の合金を挙げることができる。特に好ましい金属材料はＳＵＳ３０１であるが、ＳＵＳ３０１以外のオーステナイト系ステンレススチール、あるいはマルテンサイト系ステンレススチール、フェライト系ステンレススチール若しくはオーステナイト−フェライト二相系ステンレススチール等を用いても良い。また、可動接点２０を樹脂ベースの材料から構成しても良い。例えば、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートあるいはポリカーボネート等の透明な樹脂の一面に、カーボン、銀あるいは銅の膜を形成して、逆椀状に成形加工を施して可動接点２０を製造することもできる。

可動接点２０を金属あるいは樹脂のいずれで構成する場合であっても、可動接点２０の少なくとも固定接点４１，４２側の表面を、耐食性、耐塵性あるいは導電性の安定化のために、メッキや蒸着等の表面処理を単層または複層で施すことができる。当該表面処理としては、金めっきが特に好ましい。金めっきの厚みは、耐食性の観点においては、理論的には厚い程望ましい。しかし、現実的にはコストの観点から制約され、０．０１μｍ以上１．００μｍ以下、好ましくは０．０５μｍ以上０．９０μｍ以下、さらに好ましくは０．１０μｍ以上０．８０μｍ以下である。上記以外の例示的な表面処理としては、金めっきと封孔処理、ニッケルめっきと金めっきと封孔処理、ニッケルめっきと金めっき、ニッケルめっき、銀めっき、ニッケルめっきと銀めっき、銀めっきと封孔処理（硫化防止処理（＝変色防止処理））、ニッケルめっきと銀めっきと封孔処理（硫化防止処理（＝変色防止処理））、カーボン系導電インク若しくはカーボン系導電塗料の塗布を挙げることができる。また、表面処理に、金合金、銀合金、パラジウム、パラジウム合金、タングステンあるいはタングステン合金を用いても良い。

（３）基板
基板４０は、好ましくは、皿部２１の頂部から略直下位置に固定接点４２を、固定接点４２の外周囲に固定接点４１を、それぞれ備える。固定接点４１は、キー本体１１の押し下げによって下降する外側接触部２６が接触可能な位置にある。固定接点４２は、固定接点４１と離間して配置され、キー本体１１の押し下げによって下降する皿部２１の頂部若しくは頂部周辺が接触可能な位置にある。この実施形態では、可動接点２０の外側接触部２６が固定接点４１と接触しても、スイッチはオンにならない。可動接点２０の皿部２１が固定接点４２と接触したときに、固定接点４１と固定接点４２とを可動接点２０が繋ぐように回路が形成され、この結果、スイッチをオンにすることができる。ただし、固定接点４１および固定接点４２の形状、スイッチのオン若しくはオフの構成、さらには固定接点４１，４２の有無については、種々変形可能である。代表的な変形例については、後述する。固定接点４１はその表面を基板４０から露出した状態にて基板４０に埋設され、固定接点４２は基板４０上に固定されている。しかし、固定接点４１，４２は、ともに基板４０の表面に固定され、あるいは基板４０内に表面を露出した状態で埋設されていても良い。

固定接点４１および固定接点４２は、金属の中でも比較的導電性の高い材料、例えば、金、銀、銅、アルミニウム青銅、アルミニウム合金あるいはそれらの２以上の合金から好適に構成される。なお、固定接点４１および固定接点４２は、それらの表面を耐食性や導電性の安定化のために、メッキを単層若しくは複層で施しても良い。メッキとしては、金、銀、ニッケルなどのメッキ、あるいはそれらの１以上を主成分とする合金メッキを例示できる。

図３は、図２Ａ，図２Ｂの押釦スイッチ用部材の荷重−変位曲線を示す。

図９Ａ，図９Ｂの従来の押釦スイッチ用部材１３０では、キー本体１０１の下面（押し子）１０６が可動接点１２０の頂部１２１に接触した時点で荷重が急に高まる（図１０を参照）。しかし、図３から明らかなように、この実施形態に係る押釦スイッチ用部材３０では、キー本体１１の押圧開始から可動接点２０の耐圧荷重が限界に達するまでの間、荷重が急に高まるような変曲点は認められない。キー本体１１を押し下げていくと、リブ１６が可動接点２０に接触するものの、リブ１６が圧縮変形するので、荷重はゆるやかに高まる。その後、可動接点２０の耐圧荷重が限界に達し、可動接点２０は大きく変形して、荷重が大きく低下する。このように、押釦スイッチ用部材３０は、可動接点２０の大きな変形に伴うクリック感の生成までの間、高ストロークの特性に加え、荷重の変曲点がなく徐々に荷重が高くなるような特性を有する。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る押釦スイッチ用部材について説明する。第２実施形態において、第１実施形態と同じ構成部については同じ符号を付し、重複した説明を省略する。

図４は、第２実施形態に係る押釦スイッチ用部材を第１実施形態と同様のＡ−Ａ線で切断したときのＡ−Ａ線断面図を示す。

押釦スイッチ用部材３０ａを構成する操作キー１０ａは、第１実施形態における操作キー１０のリブ１６よりも長く、キー本体１１の押し込み前において可動接点２０との間に隙間を有さないリブ１６ａを有する。リブ１６ａは、常に可動接点２０に接触していても、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材３０と同様、可動接点２０の大きな変形に伴うクリック感の生成までの間、高ストロークの特性に加え、荷重の変曲点がなく徐々に荷重が高くなるような特性を発揮する。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る押釦スイッチ用部材について説明する。第３実施形態において、前記各実施形態と同じ構成部については同じ符号を付し、重複した説明を省略する。

図５は、第３実施形態に係る押釦スイッチ用部材を第１実施形態と同様のＡ−Ａ線で切断したときのＡ−Ａ線断面図を示す。

押釦スイッチ用部材３０ｂを構成する操作キー１０ｂは、キー本体１１に、その天面側に突出する第二リブ１９を備える。この実施形態では、第二リブ１９は、略半球状であって、キー本体１１の天面の中心を中心とする十字の先端部位に１個ずつ合計４個備えられている。ただし、第二リブ１９の数は、キー本体１１の押圧時に圧縮可能な位置と数で備えられていれば、上記の位置と数に限定されない。例えば、第二リブ１９は、キー本体１１の天面に備えられる１個のリング状突出部でも良い。第二リブ１９は、好ましくは、リブ１６と同様、第１実施形態にて例示したゴム状弾性材料にて形成される。

押釦スイッチ用部材３０ｂのキー本体１１を押圧すると、可動接点２０に接触するリブ１６の圧縮変形のみならず、第二リブ１９の圧縮変形を生じさせ、より長いストロークと、可動接点２０の大きな変形までの荷重のゆるやかな高まりとを得ることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材について説明する。第４実施形態において、前記各実施形態と同じ構成部については同じ符号を付し、重複した説明を省略する。

図６は、第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材を第１実施形態と同様のＡ−Ａ線で切断したときのＡ−Ａ線断面図を示す。

第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材３０ｃは、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材３０と以下の点で異なる。操作キー１０ｃは、その外面を覆う遮光層６０と、キー本体１１の天面の一部に遮光層６０を除外した透光領域６１と、を備える。可動接点２０ｃは、皿部２１の平面視略中央部分に、皿部２１を貫通する貫通孔５５を備える。基板４０は、皿部２１の貫通孔５５周辺と接触可能な環状の接点４２と、当該環状の接点４２の内側に照光手段の一例であるＬＥＤ５０と、を備える。押釦スイッチ用部材３０ｃにおける上記以外の構成は、押釦スイッチ用部材３０と共通する。

この実施形態では、透光領域６１、貫通孔５５、ＬＥＤ５０の発光面は、鉛直略一直線上にある。ただし、ＬＥＤ５０の発光面を水平から傾斜させる場合には、その発光面に対して垂直なライン上に、貫通孔５５と透光領域６１とを配置するのが好ましい。貫通孔５５は、ＬＥＤ５０からの光を操作キー１０ｃに向けて透光させる機能と、皿部２１とＬＥＤ５０との接触を防止する機能とを併せ持つ。ただし、可動接点２０ｃを透光性に優れる硬質樹脂で構成し、貫通孔５５の部位以外に遮光層を形成し、ＬＥＤ５０の発光面を皿部２１と衝突しない高さまで低くする場合には、貫通孔５５は、可動接点２０ｃにとって必須の構成要素ではない。

透光領域６１は、文字、記号、絵等の如何なる表示形態を有していても良い。操作キー１０ｃ自体を透光性に優れる材料で構成していない場合には、キー本体１１における貫通孔５５の真上領域に第二貫通孔をあけて、その第二貫通孔を、透光性に優れる部材（ガラス、シリコーン樹脂、アクリル樹脂など）にて塞いでも良い。その場合には、操作キー１０ｃの外面に形成している遮光層６０を設けなくても良い。

ＬＥＤ５０は、照光手段の一例である。ＬＥＤ５０以外の照光手段を用いても良い。例えば、フィラメントへの通電による発光を利用した電球、シート状の有機ＥＬ若しくは無機ＥＬをＬＥＤ５０に代用しても良い。

（変形例）
図７Ａは、本発明の各実施形態にて採用される固定接点の変形例の平面図を示す。図７Ｂは、本発明の各実施形態にて採用される固定接点の変形例の平面図を示す。図７Ｃは、本発明の各実施形態にて採用される固定接点の変形例の平面図を示す。図７Ｄは、本発明の各実施形態にて採用される固定接点の変形例の平面図を示す。図７Ｅは、本発明の各実施形態にて採用される固定接点の変形例の平面図を示す。

図７Ａの基板４０は、図１Ａを参照して説明した基板である。これ以外に、図７Ｂに示すように、半割円環状の２つの固定接点４１ａ，４１ａの内側に、半割円環状の２つの固定接点４２ａ，４２ａを配置し、さらにその内側にＬＥＤ５０（不図示）を配置した基板４０を用いても良い。可動接点２０ｃの外側接触部２６が固定接点４１ａ，４１ａと接触した際に、固定接点４１ａ，４１ａの間を可動接点２０ｃが繋ぐように回路が形成され、この結果、一段目のスイッチをオンにすることができる。続いて、可動接点２０ｃの皿部２１が固定接点４２ａ，４２ａと接触した際に、固定接点４２ａ，４２ａの間を可動接点２０が繋ぐように回路が形成され、二段目のスイッチをオンにすることができる。

図７Ｃの基板４０は、円環状の固定接点４１の内側に、円環状の固定接点４２ｂを配置する基板である。スイッチ機構は、図７Ａと同様である。図７Ｄの基板４０は、半割円環状の２つの固定接点４１ａ，４１ａの内側に、半円形状の固定接点４２ｃ，４２ｃを配置する基板である。スイッチ機構は、図７Ｂと同様である。図７Ｅの基板４０は、半割円環状の２つの固定接点４１ａ，４１ａの内側に、半円櫛歯状の２つの固定接点４２ｄ，４２ｄを、互いにかみ合わせた状態で離間配置する。半円櫛歯状の固定接点４２ｄ，４２ｄを配置すると、固定接点４２ｄ，４２ｄをより確実に導通できる。スイッチ機構は、図７Ｂと同様である。

（その他の実施形態）
以上、本発明に係る押釦スイッチ用部材の各実施形態と固定接点の各種変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されず、種々変形を施して実施可能である。

図８Ａは、図５の押釦スイッチ用部材を構成するキー本体の下面に形成されるリブの各種配置例を示す。図８Ｂは、図５の押釦スイッチ用部材を構成するキー本体の下面に形成されるリブを含む操作キーの各種断面形状の例を示す。

リブ１６は、図８Ａの（ａ）に示すような十字形状の先端（正方形の四つ角）に１個ずつ計４個を下面１５に備える以外に、（ｂ）に示すような正八角形の各角に１個ずつ計８個を下面１５に備える形態、または（ｃ）に示すような下面１５の中心に１個のみを備える形態にて配置可能である。さらには、（ｄ）に示すように、円環状にリブ１６を備えることもできる。さらには、リブ１６は、平面視にて、皿部２１の頂部を中点とする直線の両端に接触可能に、下面１５に１個ずつ合計２個設けられていても良い。また、図８Ｂに示すように、リブ１６の縦断面は、先端を細くした略円錐形（ａ）の他、矩形（ｂ）あるいは略楕円形（ｃ）でも良い。これは、リブ１６ａも同様である。

リブ１６は、好ましくは、可動接点２０の皿部２１における頂部と段差部２３との間に接触可能に、キー本体１１の下面１５に形成されている。また、リブ１６は、可動接点２０ｃの貫通孔５５から段差部２３との間に接触可能に、キー本体１１の下面１５に形成できる。リブ１６は、より好ましくは、皿部２１の頂部（貫通孔５５を有する場合であっても貫通孔５５内に存在する仮想の頂部を意味する）よりも段差部２３に近い位置に接触可能に、下面１５に形成される。リブ１６は、キー本体１１の下面１５以外の箇所、例えば、キー本体１１の側面から下方に向けて延出するように形成されても良い。これは、リブ１６ａも同様である。

ドーム部１２は、外側に凸となるようにカーブする形態の他、内側に凸となるようにカーブする形態、キー本体１１から足部１３に向かって直線的に傾斜する形態でも良い。

上述の各実施形態および各種変形例は、互いに組み合わせが不能な場合を除き、任意に組み合わせ可能である。例えば、リブ１６ａを第３または第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材３０ｂ，３０ｃに用いても良い。また、第二リブ１９は、第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材３０ｃに用いても良い。

本発明は、例えば、携帯通信機器、ＰＣ、カメラ、車内操作部材、車載用電子機器、家庭用オーディオ機器、家庭用電化製品などの操作キーを備える各種機器に利用することができる。

Claims (4)

1. ドーム状の可動接点と、
   その可動接点の突出側に対向配置される操作キーと、
   を備え、前記操作キーを前記可動接点の方向に押圧して、前記可動接点を、前記操作キーと反対側にある基板上の固定接点に接触させる押釦スイッチ用部材であって、
   前記操作キーは、
   キー本体と、
   そのキー本体の外周囲に接続されており当該キー本体の前記基板側への押圧によって変形可能なドーム部と、
   そのドーム部の外周囲に接続され、前記基板上に固定される足部と、
   前記キー本体の下方から前記可動接点に向けて突出するリブと、
   を備え、
   前記可動接点は、
   前記キー本体の押し込みを受けて前記基板上の前記固定接点と接触する皿部と、
   前記皿部の径方向外側にあって、前記操作キーの前記キー本体よりも径方向外側に固定される外側固定部と、
   を備え、
   前記リブは、前記キー本体を前記可動接点に向けて押し込むと、前記皿部が屈曲若しくは座屈する前段階において、前記皿部との間で前記リブの長さ方向に縮むように形成されており、
   前記リブは、平面視にて、前記皿部の頂部を中心若しくは重心とする複数の位置に対向して、前記キー本体の下方に複数個備えられている押釦スイッチ用部材。
2. 前記リブは、前記キー本体の押し込み前において、前記可動接点との間に隙間を有するように前記キー本体の下方に形成されている請求項１に記載の押釦スイッチ用部材。
3. 前記リブは、前記皿部の頂部よりも径方向外側の位置に対向配置されている請求項１または２に記載の押釦スイッチ用部材。
4. 前記キー本体に、その天面側に突出する第二リブを備える請求項１から３のいずれか１項に記載の押釦スイッチ用部材。
   

Images