JPH036991Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、スペーサを介して下部電極と上部電
極とがシート状に積層された、所謂メンブレンス
イツチに係り、特に、このメンブレンスイツチに
用いられるクリツクばねの保護部材を、該クリツ
クばねと押圧面である押圧シートとの間に設けた
メンブレンスイツチに関する。

〔考案の背景〕

従来より、微少ストロークでスイツチのオン・
オフ動作がなされるメンブレンスイツチには、ス
イツチのオン・オフ動作をクリツク感触をもつて
認識できるようにしたクリツク感触付のものが提
供されている。

第２図は、かかるクリツク感触付のスイツチ装
置の従来例を示す断面図であり、１は下部支持
板、２は下部シート、３はスペーサシート、４は
上部シート、５は下部電極、６は上部電極、７は
クリツクばね、８は上部電極、７はクリツクば
ね、８は上部支持板、９は表示（押圧）シートで
ある。

剛性の高い金属材料からなる下部支持板１上に
は、可撓性を有する絶縁フイルムからなる下部シ
ート２、スペーサシート３および上部シート４が
下から順に積層されており、下部シート２に印刷
された下部電極５と上部シート４に印刷された上
部電極６とは、スペーサシート３に形成された透
孔３ａを介して離反状態で対向している。また、
上部シート４の上方には所定の厚さを有する上部
支持板８を介して、可撓性を有する絶縁シートか
らなる表示（押圧）シート９が重ねられており、
該表示シート９と上部シート４との間の空間には
クリツクばね７が配置されている。このクリツク
ばね７は、リン青銅などのばね性に富む金属材料
からなり、第３図に示す平面図から明らかなよう
に、回転対称形ドーム状（円椀状）にフオミング
されている。

このように構成されたスイツチ装置において、
指で表示シート９を所定ストローク押し下げる
と、浅い円椀状のクリツクばね７が反転するとと
もに、可撓性のある上部シート４が下方へ撓み、
これにより上部電極６と下部電極５とが接触して
スイツチオン状態となる。かかるスイツチオン動
作は、クリツクばね７の反転動作を伴うため、ク
リツク感触（タクトアクシヨン）をもつ指で認識
することができる。また、指による押圧力を取り
除くと、クリツクばね７は自身のばね性により元
の円椀状に反転し、上部シート４と表示シート９
も自身の可撓性により第２図の状態に戻り、これ
により上部電極６と下部電極５とが離反してスイ
ツチオフ状態となる。かかる動作もクリツクばね
７の反転動作を伴うため、クリツク感触をもつて
認識することができる。

ところで、かかる円椀形状のクリツクばね７
は、材料の厚さによつてその作動力や感触などが
大きく影響されることがわかつており、例えば板
厚が２倍になると作動力はその約３乗、すなわち
約８倍（2³＝８）になる。このため、板材から円
椀状にフオーミングするための金型にミクロンオ
ーダの高い精度が要求され、また、材料の板厚に
も厳しい管理が必要となり、その結果、コスト高
のクリツクばねになるという欠点があつた。

また、上記円椀形状のクリツクばね７にあつて
は、実用上適正な範囲内の作動力や感触を得るた
めには40〜80μm程度の極めて薄いばね材を用い
る必要があり、このため、表示シート９を爪先や
ペン先などの固いもので押圧すると、クリツクば
ね７に過大荷重や集中荷重が作用してクリツクば
ね７の円椀形状が破壊し、クリツクばね７に反転
動作がおこらなくなるという欠点があつた。クリ
ツクばね７の反転不能は、特に、円椀状に絞り加
工で形成された外周に近い立上り部７ａに前記過
大荷重や集中荷重が作用して損傷を生じた場合に
顕著にあらわれる。

これを回避するため、厚板材や高剛性の材料を
用いるとしても、人指による操作で適度な作動力
と、作動感覚を得ることは、使用するメンブレン
スイツチ自体の形状や機構の変更を伴なうため、
現行のメンブレンスイツチに対応するには問題が
ある。

〔考案の目的〕 本考案は、このような点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、従来と同様の薄肉形クリツクば
ねを用いたものにおいて、過大荷重や集中荷重が
加わつたとしても損傷を受けにくく、該クリツク
ばねが反転不能となつて使用不能となることのな
いメンブレンスイツチを提供することにある。

〔考案の概要〕

上記の目的を達成するため、本考案は、スペー
サを介して対向する上部電極および下部電極と、
該上部電極の上方に配設され外縁から立上り部を
へて円椀状に形成されたクリツクバネと、さらに
該クリツクばねの上方に配設された押圧シートと
を備え、該クリツクばねの反転動作を伴なつて前
記上部電極と下部電極とが接離するスイツチ装置
において、略円盤状の保護部材を該クリツクばね
と押圧シートとの間に備え、この保護部材に、該
クリツクばねの中央部と立上り部との間で該クリ
ツクばねの上面に当接して押圧時にこのクリツク
ばねを押し下げる作動部を円環状に設けるととも
に、押圧時に該クリツクばねの立上り部に当接し
ないようにクリツクばねに対して凹状に形成され
た保護部を該作動部の外周側に円環状に設けた構
成にしてあり、この保護部材によりクリツクばね
に加わる過大荷重や集中荷重を分散するととも
に、損傷を受けやすい立上り部に荷重が直接加わ
らないようにした点に特徴がある。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本実施例に係るメンブレンスイツチの
要部の断面図である。以下、実施例の説明におい
て、従来例と同一もしくは同様の構成要素には同
一の符号を付し、必要のない場合は、説明を省略
する。

メンブレンスイツチは、ベース１０上にフイル
ム１１を介して載置された下部支持板１と、スペ
ーサシート３を介して上下に形成された上部シー
ト４および下部シート２と、これらの上部シート
４および下部シート２を挾持する上部支持板８
と、上部シート４に隣接するクリツクばね７と、
このクリツクばね７の上部に位置し、表示（押
圧）シート９からの押圧力をクリツクばね７に伝
達する保護部材１２とから主に構成されている。

下部シート２と上部シート４には、それぞれ下
部電極５と上部電極６がそれぞれ印刷され、スペ
ーサシート３に形成された透孔３ａを介して離反
状態で対向している。クリツクばね７は、外周部
７ｂを合成樹脂製の硬質な押え板１３によりスペ
ーサ１４の厚さに保持されている。押え板１３の
下面、すなわち、クリツクばね７の押え側の面１
３ａには、粘着剤が塗布されて、クリツクばね７
の外周部７ｂを接着している。この面１３ａは、
接着性を有しておればよく、例えば、両面テープ
などを貼付して、粘着面を形成してもよいことは
いうまでもない。押え板１３の上に配置された上
部支持板８８は、下部シート２の下側に配置され
た下部支持板１とともに鉄などの導電性金属が用
いられ、両支持板１，８間に挿入されている部材
類を挾持している。このとき、通常、上部支持板
８の外縁部に爪を形成し、この爪を下部支持板１
の下面に係合させて挾持することが一般に行なわ
れ、製造工程の簡略化を図るとともに、シールド
効果もあり、ノイズの減少に貢献している。保護
部材１２は、表示シート９下面に設けられた弾性
を有するカバーシート１５と前記クリツクばね７
の間に配設されており、押圧部１２ａ、作動部１
２ｂ、保護部１２ｃおよび外周部１２ｄが同心円
状にかつ一体的に形成されている。この押圧部１
２ａは、保護部材１２の中央部にあつて、カバー
シート１５に対して凸状に形成され、上面がカバ
ーシート１５下面に当接している。作動部１２ｂ
は、該押圧部１２ａのすぐ外側にあつて、クリツ
クばね７に対して凸状に形成され、クリツクばね
７の中央部とクリツクばね７の立上り部（肩部）
７ａとの間で、該クリツクばね７上面に当接して
いる。この当接する位置や形状は、クリツクばね
７の弾性率、強度、寸法等に応じて、反転感触
や、立上り部７ａへの損傷の可能性を考慮して決
定し、さらに、応力がクリツクばね７自体の弾性
限界内に納まるように、加わる最大荷重に対して
加圧面積を決定する。保護部１２ｃは、保護部材
１２がクリツクばね７の立上り部７ａに当接し
て、この立上り部７ａに損傷を与えることのない
ように設けたもので、前記作動部１２ｂの外側に
あつて、クリツクばね７に対し凹状に形成され、
通常は、上面がカバーシート１５に当接するよう
にされており、通常の押圧操作では、保護部材１
２が、この立上り部に当接することのないように
構成されている。外周部１２ｄは、さらに該保護
部１２ｃの外側にあつて、若干クリツクばね７に
対して凸状に形成されている。これは、保護部材
１２に横方向の力が加わつた際、この保護部材１
２が横方向に移動して、カバーシート１５と上部
支持板８の接合面間に侵入することのないように
配慮されたもので、このため表示シート９とカバ
ーシート１５および保護部材１２の接触性を考慮
して、表示シート９とカバーシート１５間にスペ
ーサーシート１６が挿入されている。また表示シ
ート９には、エンボス部９ａが形成され、通常
は、このエンボス部９ａを押圧してスイツチング
操作するように意図されている。

次に、上記構成のメンブレンスイツチの動作に
ついて説明する。

まず、人が指などで表示シート９のエンボス部
９ａを押圧すると、このシート９が例えば可撓性
を有するウレタンシートなどで形成されているた
め、下側に湾曲して、カバーシート１５を介して
保護部材１２の押圧部１２ａを押すことになる。
さらに下方に押せば、この保護部材１２は、作動
部１２ｂを介して下側のクリツクばね７を押し、
所定ストローク押し下げると、このクリツクばね
７が反転するとともに、可撓性のある上部シート
４に当接して下方に撓ませ、上部電極６を上部電
極５に接触させて、スイツチング動作を行なう。
このとき、クリツクばね７には、前記作動部１２
ｂのみが円環状に当接し、立上り部７ａには保護
部１２ｃの凹面が覆い被さるようになるだけで、
この凹面が立上り部７ａに当接することはない。
スイツチング動作後、力を抜くと、クリツクばね
７の弾性により、上部電極６と下部電極５は離
れ、さらに保護部材１２を押し上げ、指を離すと
表示シート９も自身の可撓性により元の状態に復
帰する。

通常は上記のようにエンボス部９ａを押圧する
ことによつて操作されるが、この意図された押圧
個所ではなく、例えば押圧個所がＡ位置のように
クリツクばね７の立上り部７ａの真上にあたる場
合、Ａ位置から押圧力を加えると、保護部材１２
の反対端Ｂを支点として、保護部材１２が下方に
回転し、作動部１２ｂのＡ位置から先にクリツク
ばね７を押圧し、しだいにＢ位置側に至つて、さ
らに所定のストローク該保護部材１２が押圧され
るとクリツクばね７が反転して前述と同様のスイ
ツチング動作を行なう。このとき、押圧ストロー
クの最大位置は、Ａ側の端部Ｃが押え板１３の上
面に当接する位置であり、このときも保護部材１
２がクリツクばね７の立上り部７ａに当接するこ
とはない。

保護部材１２が該クリツクばね７の立上り部７
ａに当接する可能性は、例えばＤのように、表示
シート９の周縁部を内側に向つて押圧した場合な
どに考えられる。このときは、図において、Ｂ側
に向つても力が加わるため、押圧時に保護部材１
２が下側に押圧されるのみならず、Ｂ側に移動す
る虞れがあり、もし、Ｂ側に移動して下方に移動
すると、該立上り部７ａに保護部材１２の外縁部
１２ｄもしくは保護部１２ｃが当接することも考
えられなくはない。しかし、この場合も保護部材
１２の端部Ｃが押え板１３の上面に当接するた
め、たとえ当接したとしても若干接触する程度
で、塑性変形や損傷を与えるような力が加わるよ
うなことはない。

また、従来の問題点として指適したように、例
えば爪先やペン先などの先端の鋭つた固いもので
表示シート９を押圧したとしても、常に保護部材
１２を介してクリツクばね７を押圧するので、集
中荷重は発生せず、クリツクばね７の円椀形状が
破壊したり、前記立上り部７ａに損傷を与えて反
転不能になることはない。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案によれば、クリツクばね
と表示シート間に保護部材を配設し、この保護部
材を介してクリツクばねを押圧してスイツチング
動作するように構成されているため、 クリツクばねに損傷や塑性変形が生じる虞れ
が極めて少なく、長期にわたつて所定の動作性
能を保障することができる。

従来の薄膜形クリツクばねを用いたメンブレ
ンスイツチにそのまま応用でき、製造コストも
安い。

保護部材のクリツクばねへの当接位置や押圧
面積をクリツクばねの特性に応じて選択できる
ことから、押圧感覚や反転感覚を調整でき、安
定した操作感覚が得られる。

等々の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係るメンブレンスイ
ツチの一部断面図、第２図は従来のメンブレンス
イツチの一部断面図、第３図はクリツクばねの平
面図である。 １……下部支持板、２……下部シート、３……
スペーサシート、４……上部シート、５……下部
電極、６……上部電極、７……クリツクばね、７
ａ……立上り部、８……上部支持板、９……表示
（押圧）シート、１２……保護部材、１２ｂ……
作動部、１２ｃ……保護部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. スペーサを介して対向する上部電極および下部
   電極と、外縁から立上り部をへて円椀状に形成さ
   れ該上部電極の上方に配設されたクリツクばね
   と、該クリツクばねのさらに上方に配設された押
   圧シートとを備え、該クリツクばねの反転動作を
   伴なつて前記上部電極と下部電極とが接離するス
   イツチ装置において、略円盤状の保護部材を該ク
   リツクばねと押圧シートとの間に備え、この保護
   部材に、該クリツクばねの中央部と立上がり部と
   の間で該クリツクばねの上面に当接して押圧時に
   このクリツクばねを押し下げる円環状の作動部
   と、この円環状の作動部の外周部に押圧時にクリ
   ツクばねの立上り部に当接して損傷を与えないよ
   うにクリツクばねに対して凹状に形成された円環
   状の保護部とを設けたことを特徴とするメンブレ
   ンスイツチ。