JPH10321080A - メンブレムスイッチ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接点と固定電極の接触後に充分なオーバストロ
ークがとれて接触安定性が図れ、かつ製造コストの安価
なメンブレムスイッチ構造を得る。 【解決手段】頂部内面に接点３を有するドーム状弾性部
１は、プラスチックシート６等の可撓性絶縁材料を絞り
加工により形成する。ドーム状弾性部１の頂部上面には
第二弾性部としての凹形状部８が形成され、その内周面
は側壁９をなす。このようなドーム状弾性部１を固定電
極４を覆うように基板５上に取り付ける。ボタン７を押
下すると、接点３が固定電極４に接触（面接触）後も凹
形状部８および側壁９がつぶれて撓み、接点３と固定電
極４の接触面を大きくし、凹形状部８の段差分がオーバ
ストロークとなって変位量を増大し、スイッチ動作の接
触安定性が向上する。ドーム状弾性部１は絞り加工のた
めコスト低減ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ、電話機、ハンディターミナル等のキーボードに
使用するメンブレムスイッチの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のメンブレムスイッチ構造
は、図４に示すように、銅張積層板から成る基板５の表
面に固定電極４が形成され、プラスチックシート１４等
の可撓性を有する絶縁物に形成したドーム状弾性部１１
が固定電極４を覆うように基板５上に取り付け構成され
る。この弾性部の頂部内面には、固定電極４と対面する
接点１３が設けられている。ここでドーム状弾性部１１
の頂部をボタン７等を介して押し下げると、ドーム状弾
性部１１の側面１２が屈曲して頂部内部の接点１３が下
方に変位し、基板５上の固定電極４と接触してスイッチ
をオン状態にする。

【０００３】また、スイッチの接触安定性を高めるため
に、図５に示すように、ドーム状弾性部１１とボタン７
の間にコイルばね１５又は、ゴム等の弾性体を介在して
スイッチをオン・オフ動作させるスイッチ構造もある。

【０００４】また、従来技術として、実開昭６４−５３
２７号公報の如きものもあり、詳細を以下に示す。即ち
図６に示すように、基板２４に設けられた固定電極２６
と、ゴム弾性を有する高分子材料からなりかつ固定電極
２６と対向する位置に可動側導電部３０が設けられる弾
性部材２１とを具備したキースイッチであって、弾性部
材２１は、一端側が開口しかつ圧縮荷重に対して弾性変
形可能で所定の撓みに達するまでは荷重が増大し所定の
撓みを越えるとその一部が屈曲して荷重が減少するよう
な荷重−撓み特性を持つ第一カップ部２２と、第一カッ
プ部２２の他端側に設けられかつキートップ側の駆動部
材３２が当接する台座部２７と、この台座部２７の内側
に位置して第一カップ部２２とは逆向き設けられかつそ
の中央部内面側に可動側導電部３０が配置された弾性変
形可能な第二カップ部２８と、この第二カップ部２８の
駆動部材３２側に設けられかつ台座部２７よりも高さが
低いとともに第二カップ部２８が所定の撓みに達した状
態において駆動部材３２が当接する突起部３１とを具備
してなり、第二カップ部２８が撓むことによって十分な
オーバストロークを得るようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】第１の問題点は、従来
のメンブレムスイッチ構造では、スイッチオン状態の接
触安定性に欠けている。

【０００６】その理由は、図４、５に示すように、メン
ブレムスイッチの形状がドーム型でドーム部頂部の内面
に接点があり、スイッチ押下時に前記接点が基板上の固
定電極に接触するとオン状態になり、この時のポイント
がストロークの最終点となるため、オーバストロークが
無い。その結果、オン状態のストロークマージンが無
く、接触安定性に欠けるからである。

【０００７】第２の問題点は、従来のメンブレムスイッ
チ構造は、図４、５に示すようにボタンを押下した時、
ドーム状弾性部が破線の様な屈曲が発生し、接点と固定
接点が接触しオン状態になる。この時、接触面は点状に
成るために接触安定性に欠けることである。第３の問題
点は、実開昭６４−５３２７号公報のものではオーバス
トロークが得られるが、ゴム弾性を有する高分子材料を
使用し、かつ形状が非常に複雑なために射出成形製法を
行うしか方法がない。その結果、複雑な金型製造により
金型コストが高く、また、製品製造に関しても成形サイ
クル時間の短縮が出来ないために原価低減が図れないこ
とである。

【０００８】本発明の目的は、上記従来の問題点を解消
し、接点と固定電極の接触後に充分なオーバストローク
がとれ、しかも製造コストの安価なメンブレムスイッチ
構造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は内面に接点を有
するドーム状弾性部と、基板上に前記接点と対面するよ
うに設けた固定電極とからなり、前記ドーム状弾性部を
押下することにより前記接点と前記固定電極とが接触す
るごときメンブレムスイッチ構造において、前記ドーム
状弾性部がプラスチックシート等の可撓性を有する絶縁
材料からなり且つ前記ドーム状弾性部の頂部に第二弾性
部を設けてなり、前記接点と前記固定電極との接触後に
前記第二弾性部の撓みによるオーバストロークを発生さ
せて接触安定性を得るようになっている。

【００１０】このメンブレムスイッチ構造において、前
記第二弾性部が前記ドーム状弾性部の頂部に凹形状に設
けられており、また前記プラスチックシート等の可撓性
を有する絶縁材料からなる前記ドーム状弾性部が絞り加
工により形成されるのが好ましい。

【００１１】すなわち本発明では、プラスチックシート
等の可撓性を有する絶縁材料に絞り加工などの工法を用
いてドーム状弾性部を形成することにより、金型コス
ト、製品コストを低減し、かつドーム状弾性部の頂部に
２段階に撓むことのできる第二弾性部を形成することに
より、スイッチオンポイントからさらにオーバストロー
ク量を発生できるようにしたものである。

【００１２】このように本発明によれば、金型の簡易化
に伴うコスト低減および製品製造サイクルの短縮に伴う
製品コスト低減ができ、さらに従来のメンブレムスイッ
チの問題点であるオーバストロークが小さいための接触
安定性を向上させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１４】図１は本発明の実施の形態の構成を示す正
面図、図２はこの実施の形態の動作を示す正面図で、
（ａ）はスイッチ・オン始まり状態、（ｂ）はスイッチ
・オン撓み終了状態をそれぞれ示す図である。

【００１５】図１を参照すると、本発明の実施の形態
は、銅張積層板からなる基板５の表面に固定電極４が形
成され、プラスチックシート６等の可撓性を有する絶縁
材料を絞り加工により形成したドーム状弾性部１が固定
電極４を覆うように基板５上に取り付け構成され、この
ドーム状弾性部１の頂部内面には固定電極４と対面する
接点３が設けられている。さらに、ドーム状弾性部１の
頂部上面には、第二弾性部としての凹形状部８が凹んで
形成され、凹形状部８の内周面は側壁９をなしている。
接点３と固定電極４を接触させるべくドーム状弾性部１
を押下するためのボタン７が凹形状部８の上部に配置さ
れる。

【００１６】このような構成による実施の形態の動作に
ついて、図１および図２を参照して説明する。

【００１７】ボタン７を押し下げるとドーム状弾性部１
の側面２が屈曲して頂部の凹形状部８と共に変位し、図
２（ａ）のごとく接点３が基板５上の固定電極４に接触
しスイッチがオン状態になる（面接触）。更に、ボタン
７を変位δで示すように押下すると、図２（ｂ）のごと
く接点３が接触したまま固定電極４との接触面が大きく
なり、凹形状の側壁９がつぶれて撓み、ボタン７はその
撓み量分押し下げられる事となる。これにより、スイッ
チオン状態からのオーバストローク（第二弾性部として
の凹形状部８の撓み量）が発生し、スイッチのオン動作
接触時の安定性が向上する。

【００１８】スイッチをオフの状態に戻すには、ボタン
７への押圧力を解除すればドーム状弾性部１の有する復
旧力によって接点３が固定電極４から離れる。

【００１９】次に、上述のような本発明の実施の形態に
伴う実施例について、図１及び図２に更に図３を加えて
説明する。

【００２０】図３は本発明の実施例の押しボタン押圧力
−変位特性図であり、従来技術の特性と比較して表した
ものである。

【００２１】本実施例のメンブレムスイッチ構造は、図
１，２に示す銅張積層板からなる基板５の表面に固定電
極４が形成される。一方、プラスチックシート６等の可
撓性を有する絶縁材料に絞り加工によりドーム状弾性部
１を形成し、その頂部上面は凹形状部８をなしており、
その内側には接点３を固定電極４と対応するように設け
ている。また、ドーム状弾性部１の頂部を押し下げ操作
をするためのボタン７を凹形状部８の上部に有してい
る。

【００２２】このような構成の実施例において、ボタン
７を押し下げるとドーム状弾性部１の側面２が屈曲して
頂部の凹形状部８も共に変位し、接点３が基板５上の固
定電極４に面接触し、スイッチがオン状態になる。即
ち、図２（ａ）に示すスイッチ・オン始まり状態であ
り、図３の変位図ではＡｐｏｉｎｔに相当する。更に、
ボタン７を図２（ａ）の変位σで示すように押し下げる
と、接点３が接触したまま固定電極４との接触面が大き
くなり、凹形状部８の側壁９がつぶれて撓み、ボタン７
はその撓み量分押し下げられる事となる。即ち、図２
（ｂ）に示すスイッチ・オン撓み終了状態となり、図３
の変位図のＢｐｏｉｎｔに達する。

【００２３】このように、従来技術のスイッチにおける
ストロークの最終点のみがオン状態（図４，５で示した
破線の状態）で図３の破線で示すａの変位量（スイッチ
オン状態の範囲）が小さかったものが、本実施例によれ
ば、凹形状部８の段差分がオーバストローク量となって
図３の変位図の実線で示すスイッチオン状態の範囲ｂの
変位量が増大し、スイッチオンの状態が持続する。この
結果、スイッチ動作の接触安定性の向上が図れる。

【００２４】スイッチをオフの状態に戻すには、ボタン
７への押圧力を解除すれば、ドーム状弾性部１の有する
復旧力によって接点３が固定電極４から離れる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の第１の効果は、構成形状を簡素
化し、プラスチック等のシート材に絞り加工などの工法
を用いることで金型のコスト低減を図ることができる。
また、前記工法を使用することで製品製造サイクルが短
縮でき製品コスト低減ができる。

【００２６】第１の効果が得られる理由は、製品形状の
簡素化により、従来の射出成形からシート材の絞り加工
などの工法に代えることでコスト低減が達成できるから
である。

【００２７】本発明の第２の効果は、ドーム状弾性部の
頂部に凹形状部８を設け、その内面に接点３を設けるこ
とによって接点３が固定電極４に接触（面接触）（図２
の（ａ）状態）後の凹形状部８が撓む（図２の（ｂ）状
態）ことで、スイッチ動作の接触安定性の向上が図れる
ことである。

【００２８】第２の効果が得られる理由は、ドーム状弾
性部の頂部に第二弾性部としての凹形状部を設け、接点
と固定電極の接触面を大きくし、更にこの凹形状部の段
差分がオーバストロークとなり変位量を増大し、オン状
態が持続、スイッチ動作の接触安定性を向上させるから
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を示す正面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態の動作を示す正面図で、
（ａ）はスイッチ・オン始まり状態、（ｂ）はスイッチ
・オン撓み終了状態ををそれぞれ示す図である。

【図３】本発明の実施例および従来技術における押しボ
タン−変位特性図であり、Ａｐｏｉｎｔがスイッチ・オ
ン始まり点、Ｂｐｏｉｎｔがスイッチ・オン時の撓み終
了点をそれぞれ示す。

【図４】従来のメンブレムスイッチ構造の第１の例を示
す正面図である。

【図５】従来のメンブレムスイッチ構造の第２の例を示
す正面図である。

【図６】従来のメンブレムスイッチ構造の第３の例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１，１１ ドーム状弾性部 ２，１２ 側面 ３，１３ 接点 ４ 固定電極 ５ 基板 ６，１４ プラスチックシート ７ ボタン ８ 凹形状部 ９ 側壁 １５ コイルばね

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に接点を有するドーム状弾性部と、
   基板上に前記接点と対面するように設けた固定電極とか
   らなり、前記ドーム状弾性部を押下することにより前記
   接点と前記固定電極とが接触するごときメンブレムスイ
   ッチ構造において、前記ドーム状弾性部がプラスチック
   シート等の可撓性を有する絶縁材料からなり且つ前記ド
   ーム状弾性部の頂部に第二弾性部を設けてなり、前記接
   点と前記固定電極との接触後に前記第二弾性部の撓みに
   よるオーバストロークを発生させて接触安定性を得るこ
   とを特徴とするメンブレムスイッチ構造。
2. 【請求項２】 前記第二弾性部が前記ドーム状弾性部の
   頂部に凹形状に設けられることを特徴とする請求項１記
   載のメンブレムスイッチ構造。
3. 【請求項３】 前記プラスチックシート等の可撓性を有
   する絶縁材料からなる前記ドーム状弾性部が絞り加工に
   より形成されることを特徴とする請求項１または２に記
   載のメンブレムスイッチ構造。