JPH1031932A

JPH1031932A - 押釦スイッチ用クリック部材

Info

Publication number: JPH1031932A
Application number: JP18588796A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Miyajima; 賢一宮島; Kiyobumi Tanaka; 清文田中
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】本発明は、キートップ部のストロークに要す
るスペースをより小さなものとし、高いクリック感触の
得られるクリック部材を提供することにある。【解決手段】エラストマ樹脂シート２の上面に突出して
形成された複数のドーム部３と、該ドーム部３の外面に
設けられた圧伝達部材４と、ドーム部３の内面に前記圧
伝達部材４と対応する位置に設けられた可動接点５とを
有することを特徴とする押釦スイッチ用クリック部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＯＡ機器、携帯電
話等の通信機器などに使用されている押釦スイッチ部材
に係り、特には、押釦スイッチ部材のキートップ部の下
方に装着される複数のドーム部がベース部を介して連接
され、可動接点を有し、クリック感触を与える押釦スイ
ッチ用クリック部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、押釦操作の際、入力したという認
識は、キートップ部を押圧したときの感触すなわちクリ
ック感触で得られ、押釦操作が正しくなされたことを確
認する目安でもある。このため、従来、好ましいクリッ
ク感触を得るために様々なタイプの押釦スイッチ部材が
提案されてきた。例えば、図７に示す押釦スイッチ部材
は、キートップ部ａを有するカバー部材ｂと、キートッ
プ部の下方に突出する柱状凸部ｃと、ドーム部ｅを有し
スプリング機能を有する樹脂製クリック板ｄとが設けら
れ、樹脂製クリック板ｄのドーム部ｅの内面には可動接
点ｆが設けられ、この可動接点ｆと対向する位置に固定
接点ｇが基板ｈ上に設けられている。この押釦スイッチ
部材は押釦操作に柔軟に対応する可撓性を有している。
図８に示す押釦スイッチ部材では、図７に示した押釦ス
イッチ部材の樹脂製クリック板ｄに代えて金属製クリッ
ク板ｉが配設されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、普及の著しい通
信機器等の携帯端末は、小型、薄型化が時代の趨勢であ
り、より短い押圧ストロークで確実な入力感触が得られ
る押釦スイッチ部材が望まれている。しかしながら、図
７、８に示した押釦スイッチ部材は、いずれもクリック
板のドーム部を押し下げるために、キートップ部の下方
に突出する柱状凸部を備えている。このような柱状凸部
は、これをストロークさせるためのスペースを必要と
し、押釦スイッチ部材の薄型化への障害となっていた。
さらに、柱状凸部の形状によってクリツク感触が変わる
ため、その形状は次第に複雑となり、また柱状凸部の形
状を接触するドーム部の外面形状に合わせる必要があ
り、押釦スイッチの設計、製造、金型のコストアップの
要因となっていた。

【０００４】従って、本発明の目的は、キートップ部の
下方に突出する柱状凸部を不要とし、キートップ部のス
トロークに要するスペースをより小さなものとし、高い
クリック感触の得られるクリック部材を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、鋭意研究の結
果、クリツク部材のドーム部の外面に圧伝達部材を設
け、特には、その厚さ、径を所定の範囲に納めることに
よって、キートップ部の底面に柱状凸部を設けなくて
も、好ましいクリック感が得られることを見出し、本発
明を完成した。すなわち、本発明の押釦スイッチ用クリ
ック部材は、エラストマ樹脂シートの上面に突出して形
成された複数のドーム部と、該ドーム部の外面に設けら
れた圧伝達部材と、ドーム部の内面に前記圧伝達部材と
対応する位置に設けられた可動接点とを有している。

【０００６】この圧伝達部材は、厚さが50μｍ以上あれ
ばよく、なかでも 100μｍ以上あるとき高いクリック感
触が得られるが、300 μｍを超えると厚さの差はあまり
認められない。しかしながら、より薄型のスイッチ部材
を得るという本発明の当初の目的を勘案して、好ましい
厚さの範囲は 100〜300 μｍである。圧伝達部材の直径
は、ドーム部のドーム径（Ｓ）の20〜70％の範囲が好ま
しく、20％未満では押圧時に、ドーム部の内面に設けら
れた可動接点と基板側に対向して配置される固定接点と
の確実かつ安定した接続を得がたい。また、70％を超え
ると押圧荷重が大きくなり、この場合も確実かつ安定し
た接続を得がたい。この圧伝達部材は、クリツク板のド
ーム部外面に、UV硬化樹脂を塗着し硬化させて設けて
も、あるいは樹脂シートを接着して設けてもよい。

【０００７】前記エラストマ樹脂シートは、ポリエステ
ル結合を有する材料からなり、ガラス転移温度が65〜12
0 ℃、熱収縮率が0.7 〜2.5 ％、ヤング率が400 〜650k
g/mm² 、破断強度が20〜30kg/mm²、および破断伸度が90
〜130 ％の範囲にあるものが材料特性上好ましい。ガラ
ス転移温度が65℃未満では、エラストマ樹脂シートをド
ーム形状に成形しても所定のドーム形状が得られない。
また、120 ℃を超えると、ドーム形状への成形は容易に
なるが、収縮が大きく所定の寸法形状が得られない。熱
収縮率は、成形温度が上記ガラス転移温度範囲内にある
とき、0.7 〜2.5 ％が品質的に安定した形状、寸法が得
られるため好ましい。ヤング率は、その値が400 kg/mm²
未満では感触のよいクリック感が得られず、また650kg/
mm² を超えるとエラストマ樹脂シートの剛性が強すぎて
動作荷重が大きく、スムーズな押圧ができず、感触のよ
いクリック感が得られない。また、感触のよいクリック
感を得るためには、破断強度が20〜30kg/mm²、破断伸度
が90〜130 ％の範囲にあるものが材料特性上好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
もとづき説明する。図１は、本発明の押釦スイッチ用ク
リック部材（以下、単にクリック部材という）を示し、
（ａ）はその縦断面図であり、（ｂ）は平面図、（ｃ）
は底面図である。なお、（ａ）は、複数のドーム部を有
するクリック部材の１ドーム部をその周辺部とともに拡
大図示したものであり、（ｂ）、（ｃ）は２個のドーム
部からなるクリック部材を示している。クリック部材１
には、エラストマ樹脂シート２の上面に複数のドーム部
３が突出して形成されている。ドーム部の頂部外面には
圧伝達部材４が設けられ、キートップ部を介して、この
上面に操作圧力が加えられる。

【０００９】ドーム部の内面には可動接点５が設けられ
る。この可動接点５は、クリック部材を押釦スイッチ部
材に組み込んだとき、その基板に設けられた固定接点と
対向する位置に設けられ（図７参照）、ドーム部が押圧
されると可動接点と固定接点とが接して電気的に接続さ
れる。さらに、ドーム部を支えるベース部６にはスペー
サー７が配設され、ドーム部の屈曲（押圧ストローク）
をスムースにするとともに、ドーム部内のエアー抜きを
する。このスペーサー７は、ベース部６に樹脂製シート
を接着して設けてもよく、あるいは、厚めのエラストマ
樹脂シート２を用いて、加熱加圧成形によりベース部６
とスペーサー７とを一体的に形成してもよい。

【００１０】本発明の押釦スイッチ用クリック部材の製
造方法について簡単に説明すると、表面に円形状または
楕円形状の凸部が設けられた熱盤を成形部に備えたプレ
ス成形機を用いて、加熱加圧プレスによりエラストマ樹
脂シートにドーム部を成形し、このドーム部の外（凸
側）表面に、所定の硬度、大きさ、形状を有する樹脂シ
ートを接着するかまたはUV硬化樹脂を塗布・硬化して圧
伝達部材を設け、さらに、ドーム部の内（凹側）表面
に、スクリーン印刷等によって導電材からなる可動接点
を設けることによりクリック部材が得られる。また、エ
ラストマ樹脂シートに圧伝達部材を先ず設けた後にドー
ム部を成形することもできる。このエラストマ樹脂シー
トは、厚さが50〜200 μｍ、好ましくは75〜120 μｍで
ある。50μｍ以下では押圧時に高いクリック感触が得ら
れず、また200 μｍを超えると押圧時の動作荷重が大き
すぎて、スムーズな押圧ができない。加えて、押圧感触
も悪く、低ストロークで感触の良い押釦スイッチが得ら
れない。さらに、成形にも時間がかかり量産性が悪い。

【００１１】このように薄い樹脂シートで、耐熱性を有
し熱的寸法安定性がよく（ガラス転移点が高く、熱収縮
率が低い）、加熱・加圧成形による加工性に優れ、かつ
破断強度、破断伸度、ヤング率等の機械的強度にも優れ
た樹脂シートとしては、ポリエステル結合を有している
ポリエチレンテレフタレート（PET ）やポリエチレンナ
フタレート（PEN ）などが適度の硬度と弾性率を有して
いるため好ましい。なかでも、PEN は、PET とほぼ同じ
成形条件で加工することができ、PET より薄い厚さで、
PET より良好な熱的寸法安定性、機械的強度を有し、高
いクリック感触が得られることから適している。この他
にも、エラストマ樹脂シートとして、ガラス転移温度が
110℃以上の熱可塑性樹脂、例えば、ポリカーボネー
ト、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリ
スルホン等を用いることもできる。

【００１２】ドームの表面に設けられる圧伝達部材は、
押圧荷重が分散されることなくドーム部に伝達されるこ
とを要し、その硬度は、ゴム硬度で 50 °H 以上、より
良い感触を得るためにはショアD 硬度で 40 度以上あれ
ばよい。圧伝達部材の形成は、ディスペンサーを用いた
吐出による公知の印刷方法で形成するのがよく、作業効
率上好ましい。特に、UV硬化樹脂を用いる場合は、短時
間に効率よく形成することができる。また、印刷やディ
スペンサーによる吐出では、均一な厚さ、所定の形状精
度の確保が困難な場合、材料特性がクリック部材と同じ
であるエラストマ樹脂シートを所定の圧伝達部材の形状
に加工し、接着して設けてもよい。圧伝達部材の形状
は、円形、楕円形、矩形等適宜選択して用いられる。

【００１３】さらに、ベース部に設けられるエアー抜き
用樹脂製スペーサー７としては、材質的には、クリック
部材と同じ材料特性を有するエラストマ樹脂シートを用
いるのが耐熱収縮、耐環境特性上好ましい。また、その
厚さは 0.05 〜0.2 mmが好ましく、0.05mm未満では十分
なクリック感を与えるストロークが得られず、0.2 mmを
超えるとストロークが長くなり、電気的に接続する際の
動作荷重が大きくなり、スムーズな押圧ができず、感触
のよいクリック感が得られない。

【００１４】上記構成からなる本発明の押釦スイッチ用
クリック部材は、特に、ドーム部の外表面に圧伝達部材
を設けたことにより、従来、ドーム部を押圧するために
キートップ部の底面に設けていた凸状部は不要となり、
ドーム部と接するキートップ部の底面が平面をなしてい
ても、ドーム部は短い押圧ストロークで屈曲し、押釦操
作者に高いクリツク感触を与え、可動接点と固定接点と
が確実に接続される。このような構成からなるクリック
部材を用いて押釦スイッチを構成すれば、極めて薄い押
釦スイッチが得られ、また押釦スイッチは、平面状のパ
ネルやキートップ付きの平面状パネルなど形状が簡単と
なり、パネル成形のコストが低減し、構造が簡易化され
るなどの優れた利点が得られる。以下、本発明の実施の
形態を図１〜図６に基づいて説明する。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）エラストマ樹脂シートとして、ガラス転移
温度 113℃、熱収縮率 0.9％、ヤング率 620 kg/mm² 、
破断強度が28 kg/mm² 、および破断伸度が90％の特性を
備え、厚さが 100μｍの透明なポリエチレンナフタレー
トフィルム、テオネックス（帝人社製、商品名）を用
い、このフィルムを 150℃で１時間の熱処理（アニーリ
ング処理）を行い、熱収縮量を、加熱成形時のフィルム
の寸法精度を１／1000程度に調整した。この熱処理済み
フィルムに、スクリーン印刷によりカーボン系導電性イ
ンキ、NST-1 （信越ポリマー社製、商品名）を所定の箇
所にφ2.5 mmの大きさで印刷し、雰囲気温度 140℃で５
分間の乾燥硬化を行い、可動接点（導電性接点部）を設
けた。

【００１６】次に、200 ℃に加熱した金型内にこのフィ
ルムをセットして、１分間の加圧プレスを行い、先の可
動接点が凹部側の内表面に位置するドーム部を形成し
た。このドーム部の外表面に、UV硬化樹脂、セイカビー
ムSCR-SP-1（大日精化工業製、商品名）を滴下し、UV硬
化装置（光源；80 W/cm 高圧水銀灯）により紫外線を５
分間照射して硬化させ、厚さ 150μｍ、φ2.5 mmの円柱
状の圧伝達部材を形成した。さらに、ベース部の下面に
エアー抜き用スペーサーとして、厚さ 100μｍのPEN フ
ィルムを接着して図１に示す本発明のクリック部材を得
た。

【００１７】（評価）このようにして得られたクリック
部材の荷重特性を、歪みゲージ付きＸ−Ｙレコーダー
（信越ポリマー社製）とテスターを用いて測定した。先
端の測定子８は、図２に示すように、ドーム径と同じ径
を有する円柱体でドームとの接触面が平面となってい
る。操作感触については、図３のストローク・荷重曲線
からクリック率を求めて評価した。図３はモデル曲線図
であり、クリック率は、図から求めたピーク荷重に対す
るクリック量の割合であり、この値が大きいほど操作感
触が優れている。上記実施例１の測定結果を表１に示
す。このクリック部材からは違和感のない高いクリック
感触が得られた。なお、操作感触の評価は、指触官能試
験により行い、その結果を感触極めて良好を◎、感触良
好を○、感触良を△、感触良くないを×、と表示した。

【００１８】

【表１】

【００１９】（実施例２）エラストマ樹脂シートとし
て、ガラス転移温度 70 ℃、熱収縮率 1.3％、ヤング率
400 kg/mm² 、破断強度が25 kg/mm² 、および破断伸度
が 130％の特性を備え、厚さが 125μｍの透明な二軸延
伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、Ｔ−60（東レ
社製、商品名）を用い、このフィルムを 150℃で１時間
30分の熱処理（アニーリング処理）を行い、熱収縮量
を、加熱成形時のフィルムの寸法精度の１／1000程度に
調整した。この熱処理済みフィルムの一方の面に、スク
リーン印刷によりカーボン系導電性インキ、NST-1 （信
越ポリマー社製、商品名）を所定の箇所にφ2.5 mmの大
きさで印刷し、雰囲気温度 140℃で５分間の乾燥硬化を
行い、可動接点を設けた。

【００２０】前記フィルムの他方の面に、先に設けた可
動接点と対応する位置に圧伝達部材として厚さ200 μｍ
で一辺が 3.0 mm の正方形状のポリカーボネート、パン
ライト（帝人化成製、商品名）を接着した。次に、120
℃に加熱した金型内にこのフィルムをセットして、２分
間の加圧プレスを行い、先の可動接点がドーム部の凹部
内面に位置するように成形して、ドーム径５mm、曲率半
径６mmのドーム部を形成した。さらに、ドーム部の凹部
側ベース部にエアー抜き用スペーサーとして、厚さ 100
μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを接着して
図４に示す本発明のクリック部材を得た。このクリック
部材の荷重特性を測定したところ、表１に示したよう
に、違和感のない高いクリック感触が得られた。

【００２１】（比較例１）エラストマ樹脂シートとし
て、実施例２と同じポリエチレンテレフタレートのフィ
ルム（厚さ 125μｍ）を用い、ドーム部凸状面に圧伝達
部材を有していないクリック部材を実施例２と同じ成形
条件にて作製した。得られたクリック部材を図５に示
す。この圧伝達部材を備えていないクリック部材の荷重
特性、クリック感触は表１に示すとおりであり、良好な
クリック感触、操作感触は得られなかった。

【００２２】（比較例２）図６の形状を有するクリック
部材において、エラストマ樹脂シートとして、実施例２
と同じように、ドーム部材として厚さ 125μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルム及びエアー抜き用スペー
サーとして厚さ 100μｍのポリエチレンテレフタレート
フィルムを用い、ドーム径D₁をそれぞれφ3.0、φ5.0 、
φ8.0 mmとし、圧伝達部材の厚さT が150 μｍで、その
外径D₂をドーム径D₁のそれぞれ 0、10、20、30、40、5
0、60、70、80、90％としたクリック部材を作製し、荷
重特性を測定した。その結果を表２に示す。圧伝達部材
の径D₂がドーム径D₁の20〜70％のとき良好な操作感触が
得られた。

【００２３】

【表２】

【００２４】（比較例３）図６の形状を有するクリック
部材のドーム径D₁をそれぞれφ3.0、φ5.0 、 φ8.0 mmと
し、圧伝達部材の厚さT をそれぞれ 0、 50、75、100 、
150 、300 μｍとしたものを比較例２と同様にしてクリ
ック部材を作製し、荷重特性を測定した。その結果を表
３に示す。操作感触は、厚さT が75μｍ以上のとき良好
となり、100 μｍを超えると操作感触の差は無くなっ
た。

【００２５】

【表３】

【００２６】

【発明の効果】本発明のクリック部材は、上記構成から
なり、ドーム部は、短い押圧ストロークで屈曲し、押釦
操作者に良好な高いクリツク感触を与え、可動接点と固
定接点とが確実に接続されたことを認識させる。このよ
うな構成からなるクリック部材を用いて押釦スイッチを
構成すれば、従来、キートップ部下面に設けられていた
ドーム部押圧のための柱状凸部は不要となり、極めて薄
い押釦スイッチが得られ、また押釦スイッチは、平面状
のパネルやキートップ付きの平面状パネルなど形状が簡
単となり、パネル成形のコストが低減し、構造が簡易化
されるなどの優れた利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図は、本発明の押釦スイッチ用クリック部材を
示し、（ａ）はその縦断面図であり、（ｂ）は平面図、
（ｃ）は底面図である。

【図２】クリック部材の荷重特性測定の様子を示す部分
断面説明図である。

【図３】クリック率算出の際に用いるストローク・荷重
曲線図である。

【図４】実施例２に示すクリック部材の部分断面図であ
る。

【図５】比較例１に示す従来のクリック部材の部分断面
図である。

【図６】比較例２、３に示すクリック部材の部分断面図
である。

【図７】樹脂製クリック板を有する従来の押釦スイッチ
部材の部分断面図である。

【図８】金属製クリック板を有する従来の押釦スイッチ
部材の部分断面図である。

【符号の説明】

１．・・・・・・クリック部材、ａ．・・・・・・キー
トップ部、２．・・・・・・エラストマ樹脂シート、ｂ．
・・・・・・カバー部材、３．・・・・・・ドーム部、
ｃ．・・・・・・柱状凸部、４．・・・・・・圧伝達部材、
ｄ．・・・・・・樹脂製クリック板、５．・・・・・・可
動接点、ｅ．・・・・・・ドーム部、６．・・
・・・・ベース部、ｆ．・・・・・・可動接点、
７．・・・・・・スペーサー、ｇ．・・・・・・固定
接点、８．・・・・・・測定子、ｈ．・・・・
・・基板、９．・・・・・・接着剤層、ｉ．・・
・・・・金属製クリック板、ｊ．・・・・・・接着剤層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エラストマ樹脂シートの上面に突出して形
成された複数のドーム部と、該ドーム部の外面に設けら
れた圧伝達部材と、ドーム部の内面に前記圧伝達部材と
対応する位置に設けられた可動接点とを有することを特
徴とする押釦スイッチ用クリック部材。
【請求項２】前記圧伝達部材は、厚さが50〜300 μｍの
範囲にある請求項１に記載の押釦スイッチ用クリック部
材。
【請求項３】前記圧伝達部材は、直径がドーム部のドー
ム径（Ｓ）の20〜70％の範囲にある請求項１又は２に記
載の押釦スイッチ用クリック部材。