JPH0725533U - シート状皿バネ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クリック感触、打鍵寿命を向上させるととも
に、ストローク調整を容易にし、かつコストダウンが可
能なシート状皿バネを提供する。 【構成】 樹脂フィルムや金属薄板などの所定形状のシ
ート状体１ａの所定の位置にクリック感触を出すための
多数の円形のドーム状部２を、シート状体１ａの一方の
面側へ突出するようにして一体に形成するとともに、各
ドーム状部２の周囲に所定の間隔で前記シート状体１ａ
の他方の面側へ（従って、ドーム状部２の突出方向とは
反対の方向へ）突出する４つの凸部３を前記シート状体
１ａに一体に形成する。各ドーム状部２の押し下げ時に
これら凸部３は可動の支持部として機能し、クリック感
触を高めるとともに、ストレスを減少させて打鍵寿命を
向上させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、樹脂フィルムや金属薄板等の所定形状のシート状体にクリック感 触を出すための円形、楕円形等の複数個のドーム状部を一体に形成したいわゆる シート状皿バネに関し、例えばＯＡ（オフィスオートメーション）機器、通信機 器等に使用されるキーボードスイッチなどに用いて有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】

シート状皿バネは、クリック感触を出すための円形、楕円形等の複数個のドー ム状部を樹脂フィルムや金属薄板等の所定形状のシート状体の一方の面に突出し た状態に一体に成形加工したものであり、これらドーム状部は、押圧力を加える とクリック感触をもって凹み、押圧力を解除すると元のドーム状に復帰する皿バ ネの働きをするため、シート状皿バネと呼ばれている。この種のシート状皿バネ はＯＡ機器や通信機器に使用されるキーボードの一要素として用いられることが 多く、その場合にはこれらドーム状部は、キーボードのキー配列に対応した位置 に形成されることになる。

【０００３】 従来のシート状皿バネを用いたキーボードスイッチの構造例を図７乃至図１０ に示す。この種のキーボードスイッチは、図７及び図９に示すように、シート状 皿バネ１のドーム状部２をスイッチの一方の接点として利用するものと、図８及 び図１０に示すように、シート状皿バネ１のドーム状部２はスイッチ接点の押圧 手段として使用するだけのものとの２つに大別できる。

【０００４】 前者のキーボードスイッチの場合には、図７及び図９に示すように、シート状 皿バネ１の円形（図７）或いは楕円形（図９）の各ドーム状部２の内面にスイッ チの一方の接点７（可動接点となる）を形成し、プリント配線板（柔軟性のない 絶縁基板を用いるもの）、フレキシブルプリント配線板（柔軟性のある絶縁基板 を用いるもの）、メンブレンシート（柔軟性のある絶縁基板に導電性ペーストの 塗布により回路パターンを形成したもの、従って、フレキシブル配線板の一種と みなせる）等の回路基板５上の対応する位置にスイッチの他方の接点８（固定接 点となる）を形成し、両接点７及び８を対向させた状態でシート状皿バネ１と回 路基板５を直接固着する。これにより、ドーム状部２を押圧すると、その内面の 接点７が押し下げられて回路基板５上の接点８と電気的に接触してスイッチオン となり、ドーム状部２の押圧力を解除すると、ドーム状部２は元の位置に復帰し てスイッチオフとなる。

【０００５】 シート状皿バネ１と回路基板５の固着には、一般的に両面接着テープ４が用い られ、図７のキーボードスイッチの場合には同図（Ａ）に点線及び斜線で概略的 に示すように、各円形のドーム状部２及びその周囲と横方向に空気の逃げ道を残 して、他のすべての部分を両面接着テープ４で固着している。ただし、内部のス イッチ接点７、８を外気から遮断し、防塵するために、シート状皿バネの周囲は 全面接着されており、従って、横方向の両端部のドーム状部については内側への 空気逃げ道のみとなる。

【０００６】 また、図９のキーボードスイッチの場合には同図（Ａ）に点線及び斜線で概略 的に示すように、縦方向の各列のすべての楕円形のドーム状部２を含む長方形状 の空気の逃げ道を各列毎に残して、他のすべての部分を両面接着テープ４で固着 している。この場合にも、内部のスイッチ接点７、８を外気から遮断し、防塵す るために、シート状皿バネの周囲は全面接着されている。

【０００７】 なお、両面接着テープ４による固着態様は単なる例示であり、図７のキーボー ドスイッチにおいて図９のように縦方向の列単位でドーム状部の周囲を接着して も、或いは図９のキーボードスイッチにおいて図７のようにドーム状部の周囲を 接着してもよいし、図示以外の態様で接着してもよいことは勿論である。 一方、後者のキーボードスイッチの場合には、図８及び図１０に示すように、 シート状皿バネ１の円形（図８）或いは楕円形（図１０）の各ドーム状部２の内 面には接点を形成せず、メンブレンシート６の一方の面にスイッチの可動接点７ を形成し、回路基板５上の対応する位置にスイッチの固定接点８を形成し、これ らメンブレンシート６と回路基板５とを、両接点７及び８が所定の間隔を保持し て対向するように、スペーサ９を介して固着し、さらに、メンブレンシート６上 に、シート状皿バネ１の各ドーム状部２をスイッチ接点７と対向させてシート状 皿バネ１を両面接着テープ４で固着する。これにより、ドーム状部２を押圧する と、その内面がメンブレンシート６に接触してこれを押し下げ、メンブレンシー ト６の接点７が回路基板５上の接点８と電気的に接触してスイッチオンとなり、 ドーム状部２の押圧力を解除すると、ドーム状部２及びメンブレンシート６が元 の位置に復帰してスイッチオフとなる。

【０００８】 上記後者のキーボードスイッチの場合にはスイッチ接点７、８が形成されたメ ンブレンシート６と回路基板５とがスペーサ９を接着剤で固着することによって 外気と遮断された状態で所定の間隔をもって固着されているので、シート状皿バ ネ１とメンブレンシート６とを両面接着テープ４で固着する際に内部を外気から 遮断する必要がない。よって、図８（Ａ）及び図１０（Ａ）に点線及び斜線で示 すように、両端部のドーム状部には外気と連通する空気の逃げ道が形成されてい る。勿論、両面接着テープによる接着の態様は任意に変更できるし、また、メン ブレンシート６と回路基板５とを両面接着テープで固着してもよい。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

このように従来のシート状皿バネはその各ドーム状部の周囲を、適当な空気逃 げ道を残して、両面接着テープにより回路基板等に固着するか、或いは列単位の ドーム状部全体の周囲に長方形状の空気逃げ道を残してシート状皿バネをメンブ レンシート等に固着しており、また、両面接着シートの厚さによりドーム状部の 操作ストロークを確保し、クリック感触を出す構造となっていた。

【００１０】 このため、図７及び図８に示すように空気逃げ道を残して各ドーム状部の周囲 が両面接着テープで固着されたシート状皿バネの場合には、ドーム状部の周囲が 両面接着テープで固定されるので、接着後のクリック感触及び打鍵寿命が低下す る、両面接着テープの形状が複雑になり、抜型が高価になるとともに、貼り合わ せが難しくなる、ドーム状部のストロークが両面接着テープの厚さで決まるため 、任意の設定ができない等の欠点があった。

【００１１】 一方、図９及び図１０に示すように列単位のドーム状部全体に対して長方形状 の逃げ道を残したシート状皿バネの場合には、両面接着テープの形状は単純化さ れるが、各ドーム状部の周囲の拘束条件が異なるために、各ドーム状部毎にスト ロークを含めたクリック感触に差異が見られる、ドーム状部のストロークが両面 接着テープの厚さで決まるため、任意の設定ができない等の欠点があった。

【００１２】 この考案の目的は、上記従来技術の欠点を除去し、クリック感触、打鍵寿命を 向上させるとともに、ストローク調整を容易にし、かつコストダウンが可能なシ ート状皿バネを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

この考案では、樹脂フィルムや金属薄板などの所定形状のシート状体にクリッ ク感触を出すための少なくとも１つのドーム状部をその一方の面側へ突出するよ うに一体に形成するとともに、各ドーム状部の周囲に所定の間隔で前記シート状 体の他方の面側へ突出する複数の凸部を前記シート状体に一体に形成したもので ある。

【００１４】

【作用】

上記構成のシート状皿バネは、各ドーム状部の周囲に形成された凸部が固着さ れない状態で使用されるので、各ドーム状部の周囲は拘束されない。よって、ド ーム状部の押し下げ時にこれら凸部が可動の支持部として機能し、皿バネの持つ クリック感触を高めるとともに、ドーム状部の押し下げ時のストレスが減少する ので、打鍵寿命も向上する。また、凸部の寸法を任意に設定することができるの で、ストロークの調整が容易になり、最適なクリック感触及びスイッチタイミン グを得ることができる。さらに、凸部は各ドーム状部の周囲に設けられるから、 各ドーム状部毎のストロークに差異が生じない。

【００１５】

【実施例】

以下、この考案の実施例について図面を参照して詳細に説明する。 図１はこの考案によるシート状皿バネの第１の実施例を示し、同図（Ａ）は概 略平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。本実施例では樹脂 フィルムや金属薄板などの所定形状のシート状体１ａの所定の位置にクリック感 触を出すための多数の円形のドーム状部２を、シート状体１ａの一方の面側へ突 出するようにして一体に形成するとともに、各ドーム状部２の周囲に所定の間隔 で前記シート状体１ａの他方の面側へ（従って、ドーム状部２の突出方向とは反 対の方向へ）突出する４つの凸部３を前記シート状体１ａに一体に形成したもの である。

【００１６】 各ドーム状部２はこのシート状皿バネ１が使用される例えばＯＡ機器や通信機 器のキーボードスイッチの各キーに対応する位置に形成されることは言うまでも ない。また、本実施例では各ドーム状部２の周囲にほぼ等間隔で４つの凸部３を 形成したが、凸部３の数は４つに限定されるものではなく、また、必ずしも正確 に等間隔である必要はない。凸部３の数は２つ以上であればよいが、ドーム状部 ２の操作時の安定性を考慮すると少なくとも３つの凸部を形成することが好まし い。

【００１７】 図２（Ａ）及び（Ｂ）は樹脂フィルムや金属薄板などの所定形状のシート状体 １ａの所定の位置にクリック感触を出すための多数の楕円形のドーム状部２を一 体に形成したこの考案の第２の実施例を示す概略平面図及び断面図である。この 実施例でも各楕円形のドーム状部２の周囲にこれらドーム状部２の突出方向とは 反対の方向へ突出する４つの凸部３が形成されているが、上述したように凸部３ の数は２つ以上、好ましくは３つ以上であればよい。なお、ドーム状部２の形状 が相違する以外は上記第１の実施例と同じ構成でよいので、図２には１つのドー ム状部のみを示す。

【００１８】 上記この考案によるシート状皿バネ１を例えばＯＡ機器や通信機器のキーボー ドスイッチに使用した構造例を図３及び図４に示す。 図３はこの考案によるシート状皿バネ１の円形の各ドーム状部２の内面にスイ ッチの一方の接点７（可動接点）を形成し、このシート状皿バネ１を、ドーム状 部２と対応する位置にスイッチの他方の接点８（固定接点）を形成したプリント 配線板、フレキシブルプリント配線板、メンブレンシート等の回路基板５上に、 両接点７及び８が対向するようにして直接固着した構造のキーボードスイッチを 示す。これにより、ドーム状部２を押圧すると、その内面の接点７が押し下げら れて回路基板５上の接点８と電気的に接触してスイッチオンとなり、ドーム状部 ２の押圧力を解除すると、ドーム状部２は元の位置に復帰してスイッチオフとな る。なお、シート状皿バネ１の円形の各ドーム状部２の内面にスイッチの一方の 接点７を形成する場合には、シート状体１ａは樹脂シートのような絶縁性のシー トを使用する方が接点を絶縁する必要がないので好都合である。

【００１９】 シート状皿バネ１と回路基板５の固着には通常のように両面接着テープ４を用 い、図３（Ａ）に点線及び斜線で概略的に示すように、シート状皿バネ１と回路 基板５の全周囲にのみ両面接着テープ４を配置して両者を固着する。これは内部 のスイッチ接点７、８を外気から遮断し、防塵するためである。 図４は、メンブレンシート６の一方の面にスイッチの可動接点７を形成し、回 路基板５上の対応する位置にスイッチの固定接点８を形成し、これらメンブレン シート６と回路基板５とを、両接点７及び８が所定の間隔を保持して対向するよ うに、スペーサ９を介して固着したキーボードスイッチ本体のメンブレンシート ６上に、この考案によるシート状皿バネ１を、その円形の各ドーム状部２をスイ ッチ接点７と対向させて両面接着テープ４で固着した構造のキーボードスイッチ を示す。これにより、ドーム状部２を押圧すると、その内面がメンブレンシート ６に接触してこれを押し下げ、メンブレンシート６の接点７が回路基板５上の接 点８と電気的に接触してスイッチオンとなり、ドーム状部２の押圧力を解除する と、ドーム状部２及びメンブレンシート６が元の位置に復帰してスイッチオフと なる。

【００２０】 図４に示すキーボードスイッチの場合にはスイッチ接点７、８が形成されたメ ンブレンシート６と回路基板５とがスペーサ９を接着剤で固着することによって 外気と遮断された状態で所定の間隔をもって固着されているので、シート状皿バ ネ１とメンブレンシート６とを両面接着テープ４で固着する際に内部を外気から 遮断する必要がない。よって、図４（Ａ）に点線及び斜線で示すように、シート 状皿バネ１の横方向の両端部のみを両面接着テープ４でメンブレンシート６に固 着するだけで十分である。勿論、シート状皿バネ１の縦方向の両端部のみをメン ブレンシート６に固着するようにしてもよく、両面接着テープによる接着の態様 は任意に変更できる。また、メンブレンシート６と回路基板５とを両面接着テー プで固着してもよいし、シート状皿バネ１として樹脂が使用されている場合には 樹脂同志の超音波溶着等を使用して接着してもよい。

【００２１】 このように構成すると、各ドーム状部２の周囲に配設された凸部３は回路基板 面又はメンブレンシート面に接触した状態にあり、固着状態にないから、各ドー ム状部２の押し下げ時にこれら凸部３は外側へ動き得る。従来は図５（Ａ）に示 すように、各ドーム状部３の外周が両面接着テープ４によって回路基板５に固着 され、拘束されていたので、皿バネの持つクリック感触が損なわれ、打鍵寿命が 低下する欠点があったが、この考案によるシート状皿バネ１は、そのドーム状部 ２の外周が拘束状態にないため、図５（Ｂ）に矢印で示すように、各ドーム状部 ２の押し下げ時にこれら凸部３は外側へ動き、可動の支持部として機能するから 皿バネの持つクリック感触が高められる。同時に押し下げ時のストレスも減少す るから、打鍵寿命が向上する。また、従来は両面接着テープ４の厚さｔでドーム 状部２のストロークＳが決まるため、任意の設定ができなかったが、この考案に よるシート状皿バネ１は凸部３の高さｔ′を任意の寸法に設定することによりド ーム状部２のストロークＳ′の調整が容易に行えるから、最適なクリック感触及 びスイッチタイミングを得ることができる。さらに、各ドーム状部２の周囲に凸 部３がそれぞれ形成され、かつシート状皿バネ１の周囲全面又は両端部のみを両 面接着テープ４で固着するだけでよいので、各ドーム状部毎のストロークに差異 が生ぜず、どのドーム状部を押し下げてもほぼ同じストロークでスイッチのオン ／オフが行え、違和感がない。その上、接着テープの形状が極めて単純であるの で、抜型が安価になり、また、接着テープの貼り合わせも簡単となるから作業性 が向上するとともに、コストダウンが可能となる。

【００２２】 図６はシート状皿バネの荷重特性を、横軸にストローク、縦軸に操作荷重を取 って表した特性図である。図中、２点鎖線で示す曲線Ａは従来のシート状皿バネ の荷重特性を示し、実線で示す曲線Ｂはこの考案によるシート状皿バネの荷重特 性を示す。図６から明瞭なように、従来のシート状皿バネは反転荷重と復帰荷重 との差Ｐが小さく、クリック感触が良くないことが分かる。これに対し、この考 案によるシート状皿バネは反転荷重と復帰荷重との差Ｐ′が極めて大きく、クリ ック感触が非常に良好であることが分かる。

【００２３】 上記実施例では樹脂フィルム、金属薄板等のシート状体に円形状及び楕円形状 のドーム状部２を一体に形成したが、ドーム状部２の形状は必要に応じて種々に 変形できるものである。また、ドーム状部２の個数や配列はこのシート状皿バネ を使用するキーボードスイッチ等のキーの個数や配列によって変更されることは 言うまでもない。さらに、凸部３の配設位置や大きさ等も必要に応じて種々に変 更できるものである。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、シート状皿バネの各ドーム状部の周 囲に複数個の凸部を一体に形成し、これら凸部を回路基板面、メンブレンシート 面等に固着しないで使用するものであるから、各ドーム状部の押し下げ時にこれ ら凸部は外側へ動き、可動の支持部として機能するため皿バネの持つクリック感 触が高められる。同時に押し下げ時のストレスも減少するから、打鍵寿命が向上 する。また、凸部の高さを変えることによりドーム状部のストロークの調整が行 えるから、ストロークの設定が容易になるとともに最適なクリック感触及びスイ ッチタイミングを得ることができる。さらに、各ドーム状部の周囲に凸部がそれ ぞれ形成され、かつシート状皿バネの周囲全面又は両端部のみが固着されるだけ であるので、各ドーム状部毎のストロークに差異が生ぜず、どのドーム状部を押 し下げてもほぼ同じストロークでスイッチのオン／オフが行え、違和感がない。 その上、接着剤として両面接着テープを用いる場合にはその形状が極めて単純と なるので、抜型が安価になり、また、接着テープの貼り合わせも簡単となるから 作業性が向上するとともに、コストダウンが可能となる等の多くの顕著な効果が ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案によるシート状皿バネの第１の実施例
を示すもので、同図（Ａ）は概略平面図、同図（Ｂ）は
同図（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図２】この考案によるシート状皿バネの第２の実施例
を示すもので、同図（Ａ）は概略平面図、同図（Ｂ）は
同図（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】この考案によるシート状皿バネを使用したキー
ボードスイッチの一例を示すもので、同図（Ａ）は概略
平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図４】この考案によるシート状皿バネを使用したキー
ボードスイッチの他の例を示すもので、同図（Ａ）は概
略平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ線断面図で
ある。

【図５】従来のシート状皿バネとこの考案によるシート
状皿バネの操作時の動作を説明するための概略断面図で
ある。

【図６】この考案によるシート状皿バネと従来のシート
状皿バネの荷重特性を示す特性図である。

【図７】従来のシート状皿バネの第１の例を示すもの
で、同図（Ａ）は概略平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）
のＡ−Ａ線断面図である。

【図８】従来のシート状皿バネの第２の例を示すもの
で、同図（Ａ）は概略平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）
のＡ−Ａ線断面図である。

【図９】従来のシート状皿バネの第３の例を示すもの
で、同図（Ａ）は概略平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）
のＡ−Ａ線断面図である。

【図１０】従来のシート状皿バネの第４の例を示すもの
で、同図（Ａ）は概略平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）
のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１ シート状皿バネ １ａ シート状体 ２ ドーム状部 ３ 凸部 ４ 両面接着テープ ５ 回路基板 ６ メンブレンシート ７、８ 接点 ９ スペーサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定形状のシート状体と、該シート状体
   の所定位置に一体に形成され、かつこのシート状体の一
   方の面側へ突出する、クリック感触を出すための少なく
   とも１つのドーム状部と、各ドーム状部の周囲に所定の
   間隔で前記シート状体に一体に形成され、かつ前記シー
   ト状体の他方の面側へ突出する複数の凸部とを具備する
   ことを特徴とするシート状皿バネ。