JPH0574266A - クリツクアクシヨンスイツチユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クリック感を向上させたクリックアクション
スイッチユニットを提供することを目的とする。 【構成】 ベースフィルム６の裏面の下面回路導体７及
び絶縁膜８に抜きパターン１５及び開口部１６を設け
る。これにより、クリックバネ１を押圧すると、クリッ
クバネ１は変形して電極回路５に接触し、更にベースフ
ィルム６及び電極回路５と共にこのベースフィルム６が
ユニット固定面に接触するまで変形する。このため、バ
ネ１はクリックアクションが完了するため、良好なクリ
ック感触が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクリック感触を改善した
薄型のクリックアクションスイッチユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）
とクリックバネを使用したスイッチユニットは、信頼性
が高く、薄型化、省スペース化及び低コスト化を達成で
きる優れた特長を有している。このため、この種のスイ
ッチユニットは電気機器等の操作キー部に広く使用され
ている。特に、このＦＰＣを使用したスイッチユニット
は、ＰＥＴ印刷基板を使用したメンブレンスイッチでは
実現不可能な小型でキー入力部が多いスイッチユニット
として多用されていると共に、ＰＥＴでは実現できない
耐熱性が要求される用途にも適用される。

【０００３】図４は、ＦＰＣとクリックバネを使用した
従来のスイッチユニットの各構成部材の配置を示す平面
透視図、図５は図４の５−５線による断面図である。ベ
ースフィルム６の表面上には、フレキシブルプリント配
線の上面回路導体２が設けられており、このプリント配
線回路導体２の上には、絶縁膜３が積層されている。１
対のプリント配線回路導体２の相互に対向する部分は櫛
歯状に形成されており、この櫛歯状部分が電極回路５と
なっている。この櫛歯状電極回路５は各歯部分が交互に
位置するように配置されている。

【０００４】このプリント配線回路導体２の上には絶縁
膜３が積層されている。この絶縁膜３は、その電極回路
５に整合する位置が円形にくりぬかれて開口部４が設け
られている。そして、この絶縁膜３の上に、バネ性が強
いドーム状の導電性金属からなるクリックバネ１がその
縁部を絶縁膜３の開口部４の周囲の部分の上に置いて、
またその頂部中心を開口部４中心に整合させて、配置さ
れている。ベースフィルム６の裏面には、プリント配線
の下面回路導体７と絶縁膜３とが積層されている。な
お、スイッチユニット全体は装置の外部筐体に接着固定
され、ユニットは変形しない環境下で使用される。

【０００５】このように構成されたクリックアクション
スイッチングユニットにおいては、クリックバネ１を押
圧すると、図６に示すように、その中央部が変位して変
形し、クリックバネ１が双方の電極回路５に接触する。
これにより、電極回路５がショートして１対のフレキシ
ブルプリント配線回路導体２同士が電気的に接続され
る。この場合に、クリックバネ１の変形はそのドーム頂
上がへこむようなものであるので、この変形によりクリ
ック感が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図６はこのクリックバ
ネ１の変形挙動を示す模式図である。符号９は静止状態
のバネ１の外面を示し、符号１２は静止状態におけるバ
ネ１の底面又は絶縁膜３の表面を示す。符号１０及び１
１は変形時のバネ１の表面を示す。また、図７は変形時
のクリックバネの荷重変位曲線である。この図６におい
て、静止状態からバネ１を変形させると、クリックアク
ションが終了した後のバネ１の変形状態は、符号１１に
示すように、その中央部が静止状態のバネ底面１２より
も下方になる。即ち、バネ１の中央部がバネ底面１２よ
りも下方になり、バネ１の略２／３半径の部分がバネ底
面１２よりも上方に盛り上がった状態で、バネ１の変形
は平衡状態になり、この符号１１にて示す状態まで変形
して初めてクリックアクションが完了する。従って、図
６のＣで示すものがクリックバネの本来的なクリックア
クション行程であり、図７の符号１４にて示す曲線が荷
重変位曲線になり、符号Ｓｃで示すものがそのときの荷
重変化になる。

【０００７】しかしながら、従来のクリックアクション
スイッチングユニットは、バネ１を押圧した場合に、図
６の符号１０に示すように、バネ１が電極回路５と接触
することによりバネの変形が阻止され、バネ変形がバネ
底面又は電極回路面にて停止する。このため、バネ１の
変位量は図６のＡになる。従って、バネ１を押圧した場
合の荷重変位曲線は図７の符号１３にて示すものにな
る。このように、キー操作によりバネ１が変形した場合
に、バネ１と電極回路５とが接触してオン状態になる
と、そのバネ１の下方変位が終了してしまう。このた
め、従来のスイッチングユニットは、図７の符号１４に
て示すようなクリックバネ設計時のクリック感触を得る
ことができないという難点がある。

【０００８】なお、クリック感を改善するために、クリ
ックの絞り込みを強めて変位量を上げる方法もあるが、
そうするとクリックバネの厚さが増大し、ユニットの薄
型化を阻害してしまう。また、クリックバネの最大荷重
が飛躍的に増大し、耐久性を劣化させる等、ユニット全
体に及ぼす悪影響が大きい。この問題点は、スイッチ構
造を小型化する場合に、致命的な欠点となる。

【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、クリックバネ本来のクリック感を得ること
ができ、良好なクリック感触を得ることができるクリッ
クアクションスイッチユニットを提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るクリックア
クションスイッチングユニットは、ベースフィルムと、
このベースフィルムの表面上に設けられ電極回路を備え
たフレキシブルプリント配線回路導体と、このプリント
配線回路導体上に積層され前記電極回路を露出させる窓
を備えた絶縁膜と、ドーム状の導電性金属からなりその
周縁が前記絶縁膜上に位置するクリックバネと、前記ベ
ースフィルムの裏面上に積層され前記クリックバネの周
縁の直径より小径の開口部を設けた裏面層と、を有する
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明においては、ベースフィルムの裏面上に
積層した裏面層に、前記クリックバネの周縁の直径より
も小径の開口部を設けたので、クリックバネを押圧した
場合に、クリックバネが電極回路に接触した後、更に前
記開口部内にまで変形させることができる。このため、
図６の符号１１にて示すように、クリックアクションが
完了するまでクリックバネを変形させることができるの
で、極めて良好なクリック感を得ることができる。な
お、裏面層としては、プリント配線回路導体及び絶縁膜
の積層体等がある。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。

【００１３】図１は本発明の実施例に係るクリックアク
ションスイッチユニットの各部材の配置を示す平面投影
図、図２はその２−２線による断面図である。ベースフ
ィルム６の表面には、フレキシブルプリント配線の１対
の上面回路導体２が形成されている。プリント配線回路
導体２は櫛歯状の電極回路５を備えており、両電極回路
５はその櫛歯部分を交互に位置させて配置されている。
そして、このプリント配線回路導体２の上にカバーレイ
フィルムとして絶縁膜３が積層されている。この絶縁膜
３は電極回路５に整合する部分が円形にくりぬかれたよ
うになっていてこの部分に開口部４が設けられている。
そして、バネ性が強い導電性金属からなるドーム状のク
リックバネ１が、その周縁部を絶縁膜３上において、そ
の頂上中心を開口部４の中心に整合させて配設されてい
る。

【００１４】一方、ベースフィルム６の裏面には、プリ
ント配線の下面回路導体７が形成されており、更に、こ
の下面回路導体７には絶縁膜８が積層されている。下面
回路導体７には、絶縁膜３の開口部４と同心的に円形に
くりぬいた形状の抜きパターン１５が設けられており、
絶縁膜８にも同様に円形の開口部１６が形成されてい
る。これらの開口部４、抜きパターン１４及び開口部１
５はいずれも同心円状にくりぬかれたものであり、その
直径は絶縁膜３の開口部４が最も小さく、次いで、裏面
の絶縁膜８の開口部１５、下面回路導体７の抜きパター
ン１４と順次大きくなっている。しかし、最大の大きさ
を持つ抜きパターン１４も、その直径はクリックバネ１
の周縁部の直径よりも小さいものである。なお、表面側
の絶縁膜３の開口部４の直径は、クリックバネ１の反転
による電源回路５との接触に支障がない程度の大きさを
確保する必要がある。また、絶縁膜３，８はフレキシブ
ルプリント配線上面回路導体２及び下面回路導体７の絶
縁と回路保護のために設けられる。

【００１５】このように構成されたクリックアクション
スイッチユニットにおいては、キー入力時にクリックバ
ネ１を押圧すると、図３に示すように、バネ１はその中
央部が下方にへこみ、その略２／３半径部分が上方にふ
くらむように変形する。そして、このバネ１の変形の過
程で、先ず、バネ１が電極回路５に接触する。そして、
ベースフィルム２の裏面の回路導体７及び絶縁膜８に夫
々抜きパターン１５及び開口部１６が設けられているの
で、バネ１は回路導体２及びベースフィルム６と共に更
に変形し、このスイッチユニットを固定する部材の面１
８にベースフィルム６が接触するまでバネ１は変形する
ことができる。この状態は、図６の符号１１にて示す変
形状態と一致し、クリックアクションが完了した状態で
ある。従って、バネ１が変形する過程で、バネ１は図７
の符号１４にて示す荷重変位曲線で変位し、クリックバ
ネ１を押圧する指はこの荷重の反作用の力を受ける。こ
のため、図７中、Ｓ_C（＝Ｓ_A＋Ｓ_B）にて示す荷重変動
を受けて指は十分なクリック感を得る。指によるバネ１
の押圧を停止すると、クリックバネ１は元のドーム状に
その形状が復元し、ベースフィルム６もその適度の弾性
により元の平板状に形状が復元する。

【００１６】本実施例においては、クリックバネ１は図
３及び図６の符号１１にて示すように、その中央部がバ
ネ１の底面、即ち、バネ１の周縁部がおかれる絶縁膜３
の表面の位置を超えて下方に変位し、ベースフィルム６
が固定部材の面１８に接触するまで、バネ１が変形す
る。このため、バネ１が変形を停止したときには、クリ
ックアクションが完了しており、クリックバネ本来の持
つ変位量が得られるため、この変形の過程で指は十分に
良好なクリック感を得ることができる。

【００１７】なお、本実施例においては、フレキシブル
プリント配線の回路導体２が変形するため、電極回路５
の屈曲疲労破断が生じることが考えられる。しかし、本
実施例においては、変形する部分が裏面絶縁膜８の開口
部１５の縁部であり、上面絶縁膜３開口部４を裏面絶縁
膜８の開口部１６よりも小径としているので、この変形
部において、回路導体２は絶縁膜３とベースフィルム６
との間に挟まれている。このため、この電極回路導体２
が絶縁膜３とベースフィルム６とにより支持され、補強
されることになる。これにより、ベースフィルム６の変
形による電極回路５及び回路導体２の屈曲疲労破断を防
止している。

【００１８】なお、上述のクリックバネ１は例えば周縁
部直径が6.0mm、全体の変位量がＣ＝0.25mm、しずみ込
み量がＢ＝0.05mmである。また、一例として、ベースフ
ィルム６はその厚さが0.025mm、圧延銅箔導体（回路導
体２，７）の厚さが0.018mm、絶縁膜の厚さが0.4mmであ
る。但し、各層の層厚は、使用するクリックバネ１の変
位量又は荷重変位特性を基に設定する。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、ベースフィルムの裏面
の裏面層に開口部を設けたので、クリックバネ１の変形
量が増大し、そのクリックアクションが完了するまで変
形させることができる。従って、クリックバネ本来の荷
重変位を略そのまま実現でき、良好なクリック感触を得
ることができる。

【００２０】また、フレキシブルプリント配線の電極回
路部とクリックバネとの接触時間を長くすることができ
る。これにより、チャタリングによる接触誤動作を遅延
認識により容易に回避することができる。

【００２１】更に、クリックバネ１等のユニットの層厚
は厚くすることなく、クリック感を改善することができ
る。また、その製造プロセスは従来の場合と同様であ
り、このため、製造コストを上昇させることなくクリッ
ク感の感触を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るクリックアクションスイ
ッチユニットを示す平面透視図である。

【図２】同じくその２−２線による断面図である。

【図３】本実施例の動作を示す図面である。

【図４】従来のクリックバネを示す平面透視図である。

【図５】同じくその５−５線による断面透視図である。

【図６】従来のクリックアクションスイッチユニットを
示す平面投影図である。

【図７】荷重変位曲線を示す模式図である。

【符号の説明】

１；クリックバネ ２；上面回路導体 ３，８；絶縁膜 ４，１６；開口部 ５；電極回路 ６；ベースフィルム ７；下面回路導体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースフィルムと、このベースフィルム
   の表面上に設けられ電極回路を備えたフレキシブルプリ
   ント配線回路導体と、このプリント配線回路導体上に積
   層され前記電極回路を露出させる窓を備えた絶縁膜と、
   ドーム状の導電性金属からなりその周縁が前記絶縁膜上
   に位置するクリックバネと、前記ベースフィルムの裏面
   上に積層され前記クリックバネの周縁の直径より小径の
   開口部を設けた裏面層と、を有することを特徴とするク
   リックアクションスイッチユニット。