JPH11306908A - キートップシート - Google Patents
キートップシートInfo
- Publication number
- JPH11306908A JPH11306908A JP11367098A JP11367098A JPH11306908A JP H11306908 A JPH11306908 A JP H11306908A JP 11367098 A JP11367098 A JP 11367098A JP 11367098 A JP11367098 A JP 11367098A JP H11306908 A JPH11306908 A JP H11306908A
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- JP
- Japan
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- key top
- thin
- annular convex
- disc spring
- top sheet
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チャタリングを抑制でき、操作感に優れ、さ
らに製造コストも低減できるキートップシートを提供す
る。 【解決手段】 回路基板Ｐに支持される支承部１１と、
支承部１１に連続する薄肉略ドーム状の皿ばね部１３
と、皿ばね部１３の頂部に連続する環状凸部１２と、環
状凸部１２内側に連続する略円板状の薄肉部１４と、薄
肉部１４の中央から回路基板Ｐ側に突出して回路基板Ｐ
側への変位で回路を開閉する押圧部１５とがゴム弾性体
で一体成形され、環状凸部１２に操作力が作用すると、
皿ばね部１３を変形させて押圧部１５を回路基板Ｐに当
接させた後に皿ばね部１３および薄肉部１４を変形させ
て環状凸部１２の回路基板Ｐ側への変位を許容するキー
トップシート１０であって、薄肉部１４に、環状凸部１
２側が薄肉、押圧部１５側が厚肉で環状凸部１２と連続
し、曲げ変形時に発生する最大応力が径方向に一様な平
等強さ部分１４ａと、平等強さ部分１４ａの最大肉厚と
等しい肉厚で押圧部１５と連続する厚肉部１４ｂとを形
成した。
らに製造コストも低減できるキートップシートを提供す
る。 【解決手段】 回路基板Ｐに支持される支承部１１と、
支承部１１に連続する薄肉略ドーム状の皿ばね部１３
と、皿ばね部１３の頂部に連続する環状凸部１２と、環
状凸部１２内側に連続する略円板状の薄肉部１４と、薄
肉部１４の中央から回路基板Ｐ側に突出して回路基板Ｐ
側への変位で回路を開閉する押圧部１５とがゴム弾性体
で一体成形され、環状凸部１２に操作力が作用すると、
皿ばね部１３を変形させて押圧部１５を回路基板Ｐに当
接させた後に皿ばね部１３および薄肉部１４を変形させ
て環状凸部１２の回路基板Ｐ側への変位を許容するキー
トップシート１０であって、薄肉部１４に、環状凸部１
２側が薄肉、押圧部１５側が厚肉で環状凸部１２と連続
し、曲げ変形時に発生する最大応力が径方向に一様な平
等強さ部分１４ａと、平等強さ部分１４ａの最大肉厚と
等しい肉厚で押圧部１５と連続する厚肉部１４ｂとを形
成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、携帯電話等の移
動体通信機器、家庭用電話機、電子手帳、車載用スイッ
チ、リモコン、計算機あるいはパーソナルコンピュータ
のキーボード等のデータ入力装置に用いられるスイッチ
のキートップシート、詳しくは、操作感の改善を図った
キートップシートに関する。
動体通信機器、家庭用電話機、電子手帳、車載用スイッ
チ、リモコン、計算機あるいはパーソナルコンピュータ
のキーボード等のデータ入力装置に用いられるスイッチ
のキートップシート、詳しくは、操作感の改善を図った
キートップシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】パーソナルコンピュータのキーボード
（押釦スイッチ）にあっては、一般に、支承部に複数の
可動部が薄肉ドーム状の皿ばね部を介して変位可能に連
続するキートップシートをシリコーンゴム等のゴム組成
物で成形し、このシート基体を直接若しくはクリック板
等の中間部材を介して回路基板に組み付けられる。そし
て、この種のキートップシートとして、従来、特許公報
第２６７３２８８号に記載されたもの等が知られる。
（押釦スイッチ）にあっては、一般に、支承部に複数の
可動部が薄肉ドーム状の皿ばね部を介して変位可能に連
続するキートップシートをシリコーンゴム等のゴム組成
物で成形し、このシート基体を直接若しくはクリック板
等の中間部材を介して回路基板に組み付けられる。そし
て、この種のキートップシートとして、従来、特許公報
第２６７３２８８号に記載されたもの等が知られる。
【０００３】上述した特許公報第２６７３２８８号に
は、キースイッチの支持部に支持されるベース部と、キ
ーのキーステム下面と当接する環状頂部と、環状頂部の
内方、かつ、環状頂部とベース部の中間に位置する厚肉
状の動作部と、ベース部に連続して円筒状でかつ略垂直
な下方部、環状頂部に連続して円錐状でかつ円錐状部分
の長さが下方部の円筒状部分の長さよりも長い上方部、
および、動作部の下面位置よりも低くかつ上方部と下方
との連結部分に形成された屈曲部とを有する側壁部と、
下方部の外周縁に設けられて下方部の変形を許容する環
状溝部と、環状頂部と動作部とを連結し、押圧力が所定
値を超えると下向きに膨出変形する略円弧状の薄肉の内
壁部と、ベース部に設けられた切欠部とを備えるキート
ップシートが記載される。
は、キースイッチの支持部に支持されるベース部と、キ
ーのキーステム下面と当接する環状頂部と、環状頂部の
内方、かつ、環状頂部とベース部の中間に位置する厚肉
状の動作部と、ベース部に連続して円筒状でかつ略垂直
な下方部、環状頂部に連続して円錐状でかつ円錐状部分
の長さが下方部の円筒状部分の長さよりも長い上方部、
および、動作部の下面位置よりも低くかつ上方部と下方
との連結部分に形成された屈曲部とを有する側壁部と、
下方部の外周縁に設けられて下方部の変形を許容する環
状溝部と、環状頂部と動作部とを連結し、押圧力が所定
値を超えると下向きに膨出変形する略円弧状の薄肉の内
壁部と、ベース部に設けられた切欠部とを備えるキート
ップシートが記載される。
【０００４】この特許公報第２６７３２８８号に記載の
キートップシートは、環状頂部に荷重が負荷されると、
先ず側壁部が変形を生じて動作部が回路基板と当接し、
続いて加えられる荷重で内壁部が変形を生じる。そし
て、内壁部と側壁部にそれぞれ皿ばね的な弾性変形特性
を付与し、そのストローク−荷重特性に４カ所の荷重方
向反転点を得る（同公報図４参照）。すなわち、この特
許公報第２６７３２８８号に記載のキートップシート
は、その特性曲線が４カ所に凸または凹の変曲点を有
し、これら変曲点でストロークに対する荷重の作用方向
が変化する。
キートップシートは、環状頂部に荷重が負荷されると、
先ず側壁部が変形を生じて動作部が回路基板と当接し、
続いて加えられる荷重で内壁部が変形を生じる。そし
て、内壁部と側壁部にそれぞれ皿ばね的な弾性変形特性
を付与し、そのストローク−荷重特性に４カ所の荷重方
向反転点を得る（同公報図４参照）。すなわち、この特
許公報第２６７３２８８号に記載のキートップシート
は、その特性曲線が４カ所に凸または凹の変曲点を有
し、これら変曲点でストロークに対する荷重の作用方向
が変化する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特許公報第２６７３２８８号に記載のキートップシー
トにあっては、内壁部も皿ばね的な弾性変形特性で変形
するため内壁部の変形（ストローク）域でチャタリング
を生じやすく操作感が劣るという問題がある。すなわ
ち、内壁部は変形域の途中でばね常数が低下するため、
荷重の僅かの変化でもストロークが変化し、チャタリン
グを生じやすい。この発明は、上記問題に鑑みてなされ
たもので、チャタリングを防止でき、良好な操作感が得
られるキートップシートを提供することを目的とする。
た特許公報第２６７３２８８号に記載のキートップシー
トにあっては、内壁部も皿ばね的な弾性変形特性で変形
するため内壁部の変形（ストローク）域でチャタリング
を生じやすく操作感が劣るという問題がある。すなわ
ち、内壁部は変形域の途中でばね常数が低下するため、
荷重の僅かの変化でもストロークが変化し、チャタリン
グを生じやすい。この発明は、上記問題に鑑みてなされ
たもので、チャタリングを防止でき、良好な操作感が得
られるキートップシートを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、支持部材に支持される支承部と、該支
承部に連続する薄肉略ドーム状の皿ばね部と、該皿ばね
部の頂部に連続する環状凸部と、該環状凸部内側に連続
する略円板状の薄肉部と、該薄肉部の中央から前記支持
部材側に突出して該支持部材側への変位で回路を開閉す
る作動部とがゴム弾性体で一体成形され、前記環状凸部
に操作力が作用すると、前記皿ばね部を変形させて前記
作動部を前記支持部材に当接させた後に前記皿ばね部お
よび前記薄肉部を変形させて前記環状凸部の前記支持部
材側への変位を許容するキートップシートにおいて、前
記薄肉部の少なくとも一部に、前記環状凸部側が薄肉、
前記作動部側が厚肉で曲げ変形時に発生する最大応力が
径方向に一様な平等強さ部分を前記環状凸部と連続させ
て形成した。
め、この発明は、支持部材に支持される支承部と、該支
承部に連続する薄肉略ドーム状の皿ばね部と、該皿ばね
部の頂部に連続する環状凸部と、該環状凸部内側に連続
する略円板状の薄肉部と、該薄肉部の中央から前記支持
部材側に突出して該支持部材側への変位で回路を開閉す
る作動部とがゴム弾性体で一体成形され、前記環状凸部
に操作力が作用すると、前記皿ばね部を変形させて前記
作動部を前記支持部材に当接させた後に前記皿ばね部お
よび前記薄肉部を変形させて前記環状凸部の前記支持部
材側への変位を許容するキートップシートにおいて、前
記薄肉部の少なくとも一部に、前記環状凸部側が薄肉、
前記作動部側が厚肉で曲げ変形時に発生する最大応力が
径方向に一様な平等強さ部分を前記環状凸部と連続させ
て形成した。
【０００７】そして、請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明にかかるキートップシートにおいて、前記支
承部が前記皿ばね部の外周側付け根部分に該皿ばね部の
付け根部分を全周にわたって囲周する凹溝を有し、ま
た、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明にかか
るキートップシートにおいて、前記平等強さ部分の肉厚
ｔが下式により定まる特性あるいは該特性に近似した特
性で変化する。 ｔ＝ｔ０｛１＋（ｘ／ｗ）１／２｝ ただし、ｔ０は前記環状凸部側の縁の肉厚、ｗは平等強
さ部分の径方向幅寸法、ｘは前記環状凸部側の縁を基準
とした径方向内側へ向かった位置を示す。
記載の発明にかかるキートップシートにおいて、前記支
承部が前記皿ばね部の外周側付け根部分に該皿ばね部の
付け根部分を全周にわたって囲周する凹溝を有し、ま
た、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明にかか
るキートップシートにおいて、前記平等強さ部分の肉厚
ｔが下式により定まる特性あるいは該特性に近似した特
性で変化する。 ｔ＝ｔ０｛１＋（ｘ／ｗ）１／２｝ ただし、ｔ０は前記環状凸部側の縁の肉厚、ｗは平等強
さ部分の径方向幅寸法、ｘは前記環状凸部側の縁を基準
とした径方向内側へ向かった位置を示す。
【０００８】この発明にかかるキートップシートは、キ
ートップ部材が環状凸部に設けられ、支持部材に直接あ
るいはクリック板を介して組み付けられてスイッチ装置
を構成する。キートップ部材は、操作部として機能する
もので、キーの機能や種類等を表す文字や記号の表示部
を有するＡＢＳ等の樹脂（望ましくは硬質樹脂）の成形
品が用いられ、接着剤やインサート成形等で固着され
る。支持部材は、スイッチ用の接点等を有するもので、
回路基板に代表される。クリック板は、樹脂や金属の薄
板からなり、キートップ部材（環状凸部）に対応した皿
ばね部、この皿ばね部の裏面に設けられた接点等を有す
る。このクリック板は、皿ばね部をキートップシートの
作動部に係合させ、キートップ部材の操作に反発弾性特
性（クリック感）を付与する。
ートップ部材が環状凸部に設けられ、支持部材に直接あ
るいはクリック板を介して組み付けられてスイッチ装置
を構成する。キートップ部材は、操作部として機能する
もので、キーの機能や種類等を表す文字や記号の表示部
を有するＡＢＳ等の樹脂（望ましくは硬質樹脂）の成形
品が用いられ、接着剤やインサート成形等で固着され
る。支持部材は、スイッチ用の接点等を有するもので、
回路基板に代表される。クリック板は、樹脂や金属の薄
板からなり、キートップ部材（環状凸部）に対応した皿
ばね部、この皿ばね部の裏面に設けられた接点等を有す
る。このクリック板は、皿ばね部をキートップシートの
作動部に係合させ、キートップ部材の操作に反発弾性特
性（クリック感）を付与する。
【０００９】キートップシートは、支承部、皿ばね部、
環状凸部、薄肉部、作動部を有し、また、必要に応じ
て、支承部に皿ばね部の周りで皿ばね部を囲周する環状
の凹溝が形成される。支承部は支持部材（以下、回路基
板と称する）へ支持する機能、皿ばね部はクリック感を
付与する機能、環状凸部はキートップ部材の取付部とし
ての機能、薄肉部は作動部が回路基板に当接した後の環
状凸部の回路基板側への変位を許容する機能、作動部は
接点の開閉を行わせる機能、凹溝は皿ばね部の付け根部
分の外側への変形（曲げ）を許容する機能を有する。
環状凸部、薄肉部、作動部を有し、また、必要に応じ
て、支承部に皿ばね部の周りで皿ばね部を囲周する環状
の凹溝が形成される。支承部は支持部材（以下、回路基
板と称する）へ支持する機能、皿ばね部はクリック感を
付与する機能、環状凸部はキートップ部材の取付部とし
ての機能、薄肉部は作動部が回路基板に当接した後の環
状凸部の回路基板側への変位を許容する機能、作動部は
接点の開閉を行わせる機能、凹溝は皿ばね部の付け根部
分の外側への変形（曲げ）を許容する機能を有する。
【００１０】特に、薄肉部は、発生する応力の最大値が
幅方向に一定な平等強さ部分を幅（径）方向の少なくと
も一部に備え、皿ばね的な弾性変形特性を呈さない部
分、変形に際しての撓み角度の変化が９０゜を超えない
部分と定義される。平等強さ部分は、環状凸部と連続
し、環状凸部側が薄肉、作動部側が厚肉であり、薄肉部
の少なくとも１／３以上の範囲に形成される。そして、
望ましい態様としては、薄肉部は、平等部分を一部に備
える場合は、作動部側を平等強さ部分よりも厚肉に成形
する。また、平等強さ部分は、剪断力および幅方向の伸
びを無視して静定的に考察すれば、環状凸部への付け根
を基準として作動部側へｘ変位した位置における厚みｔ
が、付け根の厚みｔ０と幅寸法ｗにより下式で示され
る。 ｔ＝ｔ０｛１＋（ｘ／ｗ）１／２｝ なお、述べるまでもないが、上式を無視して厳密解によ
り厚みｔを算出することも可能であり、厳密解による厚
みも本発明の意図するところである。
幅方向に一定な平等強さ部分を幅（径）方向の少なくと
も一部に備え、皿ばね的な弾性変形特性を呈さない部
分、変形に際しての撓み角度の変化が９０゜を超えない
部分と定義される。平等強さ部分は、環状凸部と連続
し、環状凸部側が薄肉、作動部側が厚肉であり、薄肉部
の少なくとも１／３以上の範囲に形成される。そして、
望ましい態様としては、薄肉部は、平等部分を一部に備
える場合は、作動部側を平等強さ部分よりも厚肉に成形
する。また、平等強さ部分は、剪断力および幅方向の伸
びを無視して静定的に考察すれば、環状凸部への付け根
を基準として作動部側へｘ変位した位置における厚みｔ
が、付け根の厚みｔ０と幅寸法ｗにより下式で示され
る。 ｔ＝ｔ０｛１＋（ｘ／ｗ）１／２｝ なお、述べるまでもないが、上式を無視して厳密解によ
り厚みｔを算出することも可能であり、厳密解による厚
みも本発明の意図するところである。
【００１１】このキートップシートは、ウレタンゴム、
アクリルゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、イソプレ
ンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体
（ＥＰＤＭ）等の合成ゴムや天然ゴム、ポリエステル系
若しくはウレタン系の熱可塑性エラストマ等のゴム弾性
体（組成物）を用いて、圧縮成形や射出成形等で単独
に、あるいは、キートップ部材をインサートとするイン
サート成形等により各部が一体成形される。ただし、作
動部は、必要に応じて導電性ゴム等で別個に成形され、
接着剤等で固着、あるいは、インサート成形で一体化さ
れる。特に、スイッチを照光式に構成する場合等には、
回路基板にＬＥＤ等の発光体を設け、キートップシート
やキートップ部材を透光性材料から成形し、また、クリ
ック板に透明板を用い、キートップシートには表面に環
状凸部等を除いて遮光性着色層をスプレー等の塗装等で
形成する。
アクリルゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、イソプレ
ンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体
（ＥＰＤＭ）等の合成ゴムや天然ゴム、ポリエステル系
若しくはウレタン系の熱可塑性エラストマ等のゴム弾性
体（組成物）を用いて、圧縮成形や射出成形等で単独
に、あるいは、キートップ部材をインサートとするイン
サート成形等により各部が一体成形される。ただし、作
動部は、必要に応じて導電性ゴム等で別個に成形され、
接着剤等で固着、あるいは、インサート成形で一体化さ
れる。特に、スイッチを照光式に構成する場合等には、
回路基板にＬＥＤ等の発光体を設け、キートップシート
やキートップ部材を透光性材料から成形し、また、クリ
ック板に透明板を用い、キートップシートには表面に環
状凸部等を除いて遮光性着色層をスプレー等の塗装等で
形成する。
【００１２】
【作用】この発明にかかるキートップシートは、環状凸
部にキートップ部材等を介して荷重が負荷されると、先
ず、皿ばね部が弾性変形して作動部が回路基板に当接
し、作動部の当接でスイッチが開閉作動する。ここで、
皿ばね部は皿ばね的な弾性変形で変形するため作動部が
回路基板に当接するまでに加重方向が反転し、この加重
方向の反転でクリック感が得られる。次いで、作動部が
回路基板に当接した後は、環状凸部は薄肉部と皿ばね部
の双方を変形させつつ回路基板側へさらに変位するが、
薄肉部が皿ばね的な弾性変形特性を呈しないため、チャ
タリングの発生が抑制でき、良好な操作感が得られる。
すなわち、薄肉部は、平等強さ部分に発生する応力が一
様で、また、作動部側が平等強さ部分より厚肉であるた
め、撓み角度の変化が９０゜以下の曲げ変形を生じるに
すぎず、荷重方向反転点が表れず、チャタリングを防止
でき、また、少ない体積で発生応力を小さくでき、優れ
た耐久性が安価に得られる。
部にキートップ部材等を介して荷重が負荷されると、先
ず、皿ばね部が弾性変形して作動部が回路基板に当接
し、作動部の当接でスイッチが開閉作動する。ここで、
皿ばね部は皿ばね的な弾性変形で変形するため作動部が
回路基板に当接するまでに加重方向が反転し、この加重
方向の反転でクリック感が得られる。次いで、作動部が
回路基板に当接した後は、環状凸部は薄肉部と皿ばね部
の双方を変形させつつ回路基板側へさらに変位するが、
薄肉部が皿ばね的な弾性変形特性を呈しないため、チャ
タリングの発生が抑制でき、良好な操作感が得られる。
すなわち、薄肉部は、平等強さ部分に発生する応力が一
様で、また、作動部側が平等強さ部分より厚肉であるた
め、撓み角度の変化が９０゜以下の曲げ変形を生じるに
すぎず、荷重方向反転点が表れず、チャタリングを防止
でき、また、少ない体積で発生応力を小さくでき、優れ
た耐久性が安価に得られる。
【００１３】
【実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図面を参
照して説明する。図１から図４はこの発明の一の実施の
形態を表し、図１がキートップシートの一部拡大断面
図、図２が図１の部分拡大図、図３が押圧動作時の変形
状態をアルファベット順に示す模式断面図、図４がスト
ロークに対する荷重の特性を示すグラフである。
照して説明する。図１から図４はこの発明の一の実施の
形態を表し、図１がキートップシートの一部拡大断面
図、図２が図１の部分拡大図、図３が押圧動作時の変形
状態をアルファベット順に示す模式断面図、図４がスト
ロークに対する荷重の特性を示すグラフである。
【００１４】図中、Ｐは回路基板、１０はキートップシ
ートを示す。図示および詳細な説明は割愛するが、回路
基板Ｐは、エポキシ樹脂板に導電パターン等を形成した
周知のものが用いられ、表面に圧電素子等のスイッチ素
子Ｓが設けられる。後述するように、スイッチ素子Ｓ
は、押圧部に押圧されると信号を発生する。なお、スイ
ッチ素子Ｓは、周知の銅箔等で構成された固定接点を用
いることも可能である。
ートを示す。図示および詳細な説明は割愛するが、回路
基板Ｐは、エポキシ樹脂板に導電パターン等を形成した
周知のものが用いられ、表面に圧電素子等のスイッチ素
子Ｓが設けられる。後述するように、スイッチ素子Ｓ
は、押圧部に押圧されると信号を発生する。なお、スイ
ッチ素子Ｓは、周知の銅箔等で構成された固定接点を用
いることも可能である。
【００１５】キートップシート１０は、シリコーンゴム
組成物等を用いた射出成形や圧縮成形等で一体成形され
る。このキートップシート１０は、回路基板Ｐへの支持
部であるシート状の支承部１１に複数の環状凸部１２が
それぞれ薄肉略ドーム状の皿ばね部１３を介して連続
し、各環状凸部１２の内側に薄肉部１４が連続し、薄肉
部１４の中央に回路基板側（以下、下方と称する）に向
かって押圧部（作動部）１５が一体に突設される。
組成物等を用いた射出成形や圧縮成形等で一体成形され
る。このキートップシート１０は、回路基板Ｐへの支持
部であるシート状の支承部１１に複数の環状凸部１２が
それぞれ薄肉略ドーム状の皿ばね部１３を介して連続
し、各環状凸部１２の内側に薄肉部１４が連続し、薄肉
部１４の中央に回路基板側（以下、下方と称する）に向
かって押圧部（作動部）１５が一体に突設される。
【００１６】支承部１１には、下面に切欠１１ａが形成
され、上面に皿ばね部１３の周りで環状溝１１ｂが形成
される。切欠１１ａは回路基板Ｐ表面との間に空気通路
を画成し、この空気通路が皿ばね部１３内外を連通す
る。環状溝１１ｂは、皿ばね部１３の付け根を全周にわ
たって囲周し、付け根の外側への倒れを容易にする。環
状凸部１２は、キートップ部材Ｋが接着剤等で固着、あ
るいは、内部に嵌着して設けられ、このキートップ部材
Ｋに作用する操作力Ｆが荷重として負荷される。
され、上面に皿ばね部１３の周りで環状溝１１ｂが形成
される。切欠１１ａは回路基板Ｐ表面との間に空気通路
を画成し、この空気通路が皿ばね部１３内外を連通す
る。環状溝１１ｂは、皿ばね部１３の付け根を全周にわ
たって囲周し、付け根の外側への倒れを容易にする。環
状凸部１２は、キートップ部材Ｋが接着剤等で固着、あ
るいは、内部に嵌着して設けられ、このキートップ部材
Ｋに作用する操作力Ｆが荷重として負荷される。
【００１７】皿ばね部１３は、支承部１１側に円筒部分
１３ａを、環状凸部１２側に側壁が部分球面をなす円錐
部分１３ｂを有し、これら部分１３ａ，１３ｂが環状溝
１１ｂの開口面の高さ位置で滑らかに連続する（連続す
る部分を符号１３ｃで表す）。この皿ばね部１３は、環
状凸部１２から下向きに荷重が負荷されると、押圧部１
５がスイッチ素子Ｓに当接するまでに１つの荷重反転点
を有する特性、すなわち、皿ばね的な特性で外側に膨
出、かつ、断面略Ｓ字状に屈曲するような変形を生じ
る。
１３ａを、環状凸部１２側に側壁が部分球面をなす円錐
部分１３ｂを有し、これら部分１３ａ，１３ｂが環状溝
１１ｂの開口面の高さ位置で滑らかに連続する（連続す
る部分を符号１３ｃで表す）。この皿ばね部１３は、環
状凸部１２から下向きに荷重が負荷されると、押圧部１
５がスイッチ素子Ｓに当接するまでに１つの荷重反転点
を有する特性、すなわち、皿ばね的な特性で外側に膨
出、かつ、断面略Ｓ字状に屈曲するような変形を生じ
る。
【００１８】薄肉部１４は、円形（環状）であって、外
周が環状凸部１２に連続し、内周が押圧部１５に連続す
る。図２に詳示するように、この薄肉部１４は、環状凸
部１２側に平等強さ部分１４ａを、押圧部１５側に厚肉
部分１４ｂを連続して有する。平等強さ部分１４ａは、
環状凸部１２の下向きの変位で変形した際に生じる最大
応力が径方向全域ｗにわたって一定（略一定）となる厚
みｔ、例えば、環状凸部１２への付け根を基準として作
動部側へｘ変位した位置における厚みｔが下式により示
される厚みとなるように成形される。また、厚肉部分１
４ｂは、その厚みが径方向に一様で、その厚み寸法が平
等強さ部分１４ａの内周側部分と等しい。 ｔ＝ｔ０｛１＋（ｘ／ｗ）１／２｝ ただし、上式中、ｔ０は環状凸部１２への付け根の厚
み、ｗは平等強さ部分１４ａの幅（径）寸法である。
周が環状凸部１２に連続し、内周が押圧部１５に連続す
る。図２に詳示するように、この薄肉部１４は、環状凸
部１２側に平等強さ部分１４ａを、押圧部１５側に厚肉
部分１４ｂを連続して有する。平等強さ部分１４ａは、
環状凸部１２の下向きの変位で変形した際に生じる最大
応力が径方向全域ｗにわたって一定（略一定）となる厚
みｔ、例えば、環状凸部１２への付け根を基準として作
動部側へｘ変位した位置における厚みｔが下式により示
される厚みとなるように成形される。また、厚肉部分１
４ｂは、その厚みが径方向に一様で、その厚み寸法が平
等強さ部分１４ａの内周側部分と等しい。 ｔ＝ｔ０｛１＋（ｘ／ｗ）１／２｝ ただし、上式中、ｔ０は環状凸部１２への付け根の厚
み、ｗは平等強さ部分１４ａの幅（径）寸法である。
【００１９】押圧部１５は、略円柱状であって、薄肉部
１４の下面中心部から一体に垂下する。この押圧部１５
は、環状凸部１２の下向き変位で下端がスイッチ素子Ｓ
に当接して押圧し、スイッチ素子Ｓを駆動する。なお、
前述したように、押圧部１５は導電性ゴム等で別個に成
形して接着剤等で薄肉部１４の下面に固着することも可
能であり、押圧部１５の形状や材質等はスイッチ素子Ｓ
の構造やクリック板の有無等に応じて適宜選択される。
１４の下面中心部から一体に垂下する。この押圧部１５
は、環状凸部１２の下向き変位で下端がスイッチ素子Ｓ
に当接して押圧し、スイッチ素子Ｓを駆動する。なお、
前述したように、押圧部１５は導電性ゴム等で別個に成
形して接着剤等で薄肉部１４の下面に固着することも可
能であり、押圧部１５の形状や材質等はスイッチ素子Ｓ
の構造やクリック板の有無等に応じて適宜選択される。
【００２０】この実施の形態にかかるキートップシート
１０は、環状凸部１２にキートップ部材Ｋを取り付け、
回路基板Ｐと組み付けられて押釦スイッチを構成する。
この押釦スイッチは、携帯電話やパーソナルコンピュー
タのキーボード等のケーシング内にキートップ部材を突
出させて収納され、キートップシート１０がキートップ
部材Ｋに図４に示すようなストローク−荷重特性を付与
し、キートップ部材Ｋの押圧操作で押圧部１５がスイッ
チ素子Ｓを押圧して作動させる。
１０は、環状凸部１２にキートップ部材Ｋを取り付け、
回路基板Ｐと組み付けられて押釦スイッチを構成する。
この押釦スイッチは、携帯電話やパーソナルコンピュー
タのキーボード等のケーシング内にキートップ部材を突
出させて収納され、キートップシート１０がキートップ
部材Ｋに図４に示すようなストローク−荷重特性を付与
し、キートップ部材Ｋの押圧操作で押圧部１５がスイッ
チ素子Ｓを押圧して作動させる。
【００２１】すなわち、図３を参照してキートップ部材
Ｋを介して操作力Ｆが環状凸部１２に作用した際の変形
状態を説明すると、先ず、皿ばね部１３を連続部分１３
ｃが外側に膨出するように変形させて環状凸部１２が下
降する（図３ａ）。続いて、皿ばね部１３は円錐部分１
３ｂが略Ｓ字状に屈曲変形し、環状凸部１２がさらに下
降する（図３ｂ）。そして、円錐部分１３ｂが所定の変
形状態に到達すると（図４中のＭ１点）、その付勢力の
方向が反転し、操作力Ｆ（荷重）が減少する。
Ｋを介して操作力Ｆが環状凸部１２に作用した際の変形
状態を説明すると、先ず、皿ばね部１３を連続部分１３
ｃが外側に膨出するように変形させて環状凸部１２が下
降する（図３ａ）。続いて、皿ばね部１３は円錐部分１
３ｂが略Ｓ字状に屈曲変形し、環状凸部１２がさらに下
降する（図３ｂ）。そして、円錐部分１３ｂが所定の変
形状態に到達すると（図４中のＭ１点）、その付勢力の
方向が反転し、操作力Ｆ（荷重）が減少する。
【００２２】そして、皿ばね部１３はさらに変形して環
状凸部１２が下降し、図３ｃに示すように、押圧部１５
がスイッチ素子Ｓに当接する（図４中の点Ｍ２）。この
後、皿ばね部１３とともに薄肉部１４も変形し（図３
ｄ）、環状凸部１２が下降する。この時、薄肉部１４は
主に曲げが支配的な変形を生じ（図４中の点Ｍ２と点Ｍ
３の間）、次いで、伸びが支配的な変形を生じる（図４
中、点Ｍ３以降）。このため、操作力Ｆはストロークの
増大とともに漸増し、荷重方向が反転することがなく、
チャタリングが防止され、良好な操作感が得られる。
状凸部１２が下降し、図３ｃに示すように、押圧部１５
がスイッチ素子Ｓに当接する（図４中の点Ｍ２）。この
後、皿ばね部１３とともに薄肉部１４も変形し（図３
ｄ）、環状凸部１２が下降する。この時、薄肉部１４は
主に曲げが支配的な変形を生じ（図４中の点Ｍ２と点Ｍ
３の間）、次いで、伸びが支配的な変形を生じる（図４
中、点Ｍ３以降）。このため、操作力Ｆはストロークの
増大とともに漸増し、荷重方向が反転することがなく、
チャタリングが防止され、良好な操作感が得られる。
【００２３】また、薄肉部１４の曲げ変形に際しては、
平等強さ部分１４ａに生じる最大応力がその径方向にわ
たって一様であるため、部分的に過大な応力が作用する
ことが無く、疲労が軽減されて優れた耐久性が得られ、
また、シリコーンゴム材料を有効利用して節減でき、製
造コストの低減が図れる。
平等強さ部分１４ａに生じる最大応力がその径方向にわ
たって一様であるため、部分的に過大な応力が作用する
ことが無く、疲労が軽減されて優れた耐久性が得られ、
また、シリコーンゴム材料を有効利用して節減でき、製
造コストの低減が図れる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
キートップシートによれば、回路基板への支持部である
支承部に皿ばね的な弾性変形特性で変形する皿ばね部を
介して環状凸部を連続させるとともに、環状凸部の内側
に薄肉部を介して作動部を連続させ、薄肉部の少なくと
も一部に曲げ変形で生じる最大応力が一定の平等強さ部
分を環状凸部と連続させて形成し、薄肉部が皿ばね的な
弾性変形特性を呈さないようにしたため、チャタリング
が防止され、優れた操作感が得られ、また、製造コスト
の低減も図れる。
キートップシートによれば、回路基板への支持部である
支承部に皿ばね的な弾性変形特性で変形する皿ばね部を
介して環状凸部を連続させるとともに、環状凸部の内側
に薄肉部を介して作動部を連続させ、薄肉部の少なくと
も一部に曲げ変形で生じる最大応力が一定の平等強さ部
分を環状凸部と連続させて形成し、薄肉部が皿ばね的な
弾性変形特性を呈さないようにしたため、チャタリング
が防止され、優れた操作感が得られ、また、製造コスト
の低減も図れる。
【図１】この発明の一の実施の形態にかかるキートップ
シートの一部を拡大した断面図である。
シートの一部を拡大した断面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】同キートップシートの変形状態の変遷をアルフ
ァベット順に示す模式断面図である。
ァベット順に示す模式断面図である。
【図４】同キートップシートのストローク−加重特性を
示すグラフである。
示すグラフである。
１０ キートップシート １１ 支承部 １１ａ 切欠 １１ｂ 環状溝 １２ 環状凸部 １３ 薄肉部 １３ａ 円筒部分 １３ｂ 円錐部分 １３ｃ 連続部分 １４ 薄肉部 １４ａ 平等強さ部分 １４ｂ 圧肉部分 １５ 押圧部（作動部） Ｋ キートップ部材 Ｐ 回路基板（支持部材） Ｓ スイッチ素子
Claims (3)
- 【請求項１】 支持部材に支持される支承部と、該支承
部に連続する薄肉略ドーム状の皿ばね部と、該皿ばね部
の頂部に連続する環状凸部と、該環状凸部内側に連続す
る略円板状の薄肉部と、該薄肉部の中央から前記支持部
材側に突出して該支持部材側への変位で回路を開閉する
作動部とがゴム弾性体で一体成形され、前記環状凸部に
操作力が作用すると、前記皿ばね部を変形させて前記作
動部を前記支持部材に当接させた後に前記皿ばね部およ
び前記薄肉部を変形させて前記環状凸部の前記支持部材
側への変位を許容するキートップシートにおいて、前記
薄肉部の少なくとも一部に、前記環状凸部側が薄肉、前
記作動部側が厚肉で曲げ変形時に発生する最大応力が径
方向に一様な平等強さ部分を前記環状凸部と連続させて
形成したことを特徴とするキートップシート。 - 【請求項２】 前記支承部が前記皿ばね部の外周側付け
根部分に該皿ばね部の付け根部分を全周にわたって囲周
する凹溝を有する請求項１記載のキートップシート。 - 【請求項３】 前記平等強さ部分の肉厚ｔが下式により
定まる特性あるいは該特性に近似した特性で変化する請
求項１記載のキートップシート。 ｔ＝ｔ０｛１＋（ｘ／ｗ）１／２｝ ただし、ｔ０は前記環状凸部側の縁の肉厚、ｗは平等強
さ部分の径方向幅寸法、ｘは前記環状凸部側の縁を基準
とした径方向内側へ向かった位置を示す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11367098A JP4201381B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | キートップシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11367098A JP4201381B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | キートップシート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11306908A true JPH11306908A (ja) | 1999-11-05 |
| JP4201381B2 JP4201381B2 (ja) | 2008-12-24 |
Family
ID=14618193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11367098A Expired - Fee Related JP4201381B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | キートップシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4201381B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030047200A (ko) * | 2001-12-08 | 2003-06-18 | 현대자동차주식회사 | 차량용 구간거리계의 리셋 스위치 |
| WO2007049527A1 (ja) | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Polymatech Co., Ltd. | 押釦スイッチ用弾性部材 |
| CN101840802A (zh) * | 2009-03-17 | 2010-09-22 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 开关用可动触点和开关装置 |
| WO2015195446A3 (en) * | 2014-06-16 | 2016-02-25 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Spring configuration for touch-sensitive input device |
| JP2018170262A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 富士通コンポーネント株式会社 | 反力発生部材及びキースイッチ装置 |
| JPWO2018079021A1 (ja) * | 2016-10-28 | 2019-03-07 | 積水ポリマテック株式会社 | 押釦スイッチ用弾性部材および押釦スイッチ |
| CN111776080A (zh) * | 2015-02-12 | 2020-10-16 | 美国iRobot公司 | 用于地板横越机器人的液体管理 |
| US11011329B2 (en) | 2013-12-13 | 2021-05-18 | Fujitsu Component Limited | Reaction force generating member for a key switch device |
| JP2022044831A (ja) * | 2017-03-30 | 2022-03-17 | 富士通コンポーネント株式会社 | 反力発生部材及びキースイッチ装置 |
| US11862415B2 (en) | 2013-05-14 | 2024-01-02 | Fujitsu Component Limited | Keyswitch device and keyboard |
-
1998
- 1998-04-23 JP JP11367098A patent/JP4201381B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030047200A (ko) * | 2001-12-08 | 2003-06-18 | 현대자동차주식회사 | 차량용 구간거리계의 리셋 스위치 |
| WO2007049527A1 (ja) | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Polymatech Co., Ltd. | 押釦スイッチ用弾性部材 |
| CN101840802A (zh) * | 2009-03-17 | 2010-09-22 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 开关用可动触点和开关装置 |
| US11862415B2 (en) | 2013-05-14 | 2024-01-02 | Fujitsu Component Limited | Keyswitch device and keyboard |
| US11011329B2 (en) | 2013-12-13 | 2021-05-18 | Fujitsu Component Limited | Reaction force generating member for a key switch device |
| WO2015195446A3 (en) * | 2014-06-16 | 2016-02-25 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Spring configuration for touch-sensitive input device |
| US10139922B2 (en) | 2014-06-16 | 2018-11-27 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Spring configuration for touch-sensitive input device |
| CN111776080A (zh) * | 2015-02-12 | 2020-10-16 | 美国iRobot公司 | 用于地板横越机器人的液体管理 |
| JPWO2018079021A1 (ja) * | 2016-10-28 | 2019-03-07 | 積水ポリマテック株式会社 | 押釦スイッチ用弾性部材および押釦スイッチ |
| US11004627B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-05-11 | Fujitsu Component Limited | Reaction force generating member and key switch device |
| JP2022044831A (ja) * | 2017-03-30 | 2022-03-17 | 富士通コンポーネント株式会社 | 反力発生部材及びキースイッチ装置 |
| US11355293B2 (en) | 2017-03-30 | 2022-06-07 | Fujitsu Component Limited | Reaction force generating member and key switch device |
| JP2018170262A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 富士通コンポーネント株式会社 | 反力発生部材及びキースイッチ装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4201381B2 (ja) | 2008-12-24 |
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