JPH1167002A - プッシュスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種電子機器の入力操作部等に使用されるプ
ッシュスイッチに関し、ドーム状可動接点の形状の設定
を容易にして、均一な操作フィーリングを有するプッシ
ュスイッチを安価に提供することを目的とする。 【解決手段】 ドーム状可動接点１０を、外周部１０Ａ
が円錐台状でその内側の中央部１０Ｂが僅かに上方に膨
らんだ略球面状とし、両者の境目を滑らかな曲線で結ん
だドーム形状とすることにより、ドーム状可動接点１０
の円錐台状部の斜面部の角度と高さを調整するのみで、
希望の操作フィーリングに設定したプッシュスイッチを
大量かつ安価に提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として携帯電
話、ページャ等の移動体通信機器やリモコン、オーディ
オ機器、ゲーム機器、カーナビゲーションシステム、電
子カメラ等の各種電子機器の入力操作部等に使用され、
プッシュ操作により駆動するプッシュスイッチに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のプッシュスイッチの技術
について、図６〜図８を用いて説明する。

【０００３】図６は従来のプッシュスイッチの正面断面
図であり、同図において、１は絶縁樹脂製の上面開放の
箱形ケースで、その内底面には接続端子２と連結した外
側固定接点３Ａ，３Ｂおよび接続端子４と連結した中央
固定接点５がインサート成形によって植設され、外側固
定接点３Ａ，３Ｂ上には弾性金属薄板製の略球殻状のド
ーム状可動接点６が載せられてスイッチ接点を構成し、
その上部には操作体７が上下動可能に載せられている。

【０００４】この操作体７は、下面中央の押圧部７Ａが
ドーム状可動接点６の上部に当接すると共に、上面のボ
タン部７Ｂが箱形ケース１の開口部を覆うカバー８の中
央孔８Ａから上部に突出して操作部となっている。

【０００５】このように構成された従来のプッシュスイ
ッチは、使用電子機器の操作ボタンを介して操作体７の
上面のボタン部７Ｂが下方に押されると、操作体７が下
方に動くと共に下面の押圧部７Ａがドーム状可動接点６
を押すことによってドーム状可動接点６は節度感を伴っ
て反転動作し、図７の断面図に示すように、ドーム状可
動接点６を介して外側固定接点３Ａ，３Ｂと中央固定接
点５との間、すなわち接続端子２と同４との間が電気的
に接続される。

【０００６】この後、操作体７の上面のボタン部７Ｂを
押す力を除くとドーム状可動接点６の弾性復元力によっ
て元の図６の状態に復帰し、接続端子２と同４との間は
オープンとなるように構成されたものであった。

【０００７】また、このようなプッシュスイッチの操作
フィーリングは、操作体７を押し下げる操作ストローク
を横軸に、その際の操作力を縦軸にした図８に示す特性
図により一般的に表わされ、同図において、Ａはドーム
状可動接点が反転するときの反転動作力、Ｂはドーム状
可動接点が反転した後に最も低い値となる操作力、すな
わち反発戻り力を示しており、通常、反転動作力Ａに対
する反発戻り力Ｂの比Ｂ／Ａが４０％〜６０％の範囲の
ものが操作フィーリングの良いものとして好まれている
ものであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のプッシュスイッチにおいては、所定の操作フィーリン
グ、すなわち反転動作力Ａおよび反発戻り力Ｂを実現す
るために、ドーム状可動接点６の略球殻状部を外周部か
ら内周部に向かって半径の異なる複数の球殻を微妙に調
整しつつ繋ぎあわせて設計しなければならないため、設
計時間がかかると共に、ドーム状可動接点６を加工する
金型も微妙な球殻形状の加工が必要となるために金型部
品が作り難く、同形状のドーム状可動接点６を多数個取
りするための金型は調整に時間とコストを必要とし、均
一な操作フィーリングを有するプッシュスイッチを大量
に製造し難いという課題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のプッシュスイッチは、樹脂製の箱形ケース底
面に配した外側固定接点上に載せるドーム状可動接点の
形状を、外周部が円錐台状でその内側が僅かに上方に膨
らんだ略球面状とすると共に、両者の境目を滑らかな曲
線で結んだドーム形状とし、このドーム状可動接点の中
央下方に配した中央固定接点との間でスイッチングを行
うようにしたものである。

【００１０】この本発明により、ドーム状可動接点の円
錐台状部の斜面の角度と高さを調整するのみで、プッシ
ュスイッチの所定の操作フィーリング、すなわち反転動
作力Ａや反発戻り力Ｂを容易に設定することができ、ド
ーム状可動接点の設計時間が大幅に短縮できると共に、
これを製作するための金型も簡単な形状にできるため、
ドーム状可動接点の特性が安定し、操作フィーリングの
バラツキの少ないプッシュスイッチを大量かつ安価に提
供することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、外周部が円錐台状、その内側の中央部が上方に僅か
に膨らんだ略球面状で、両者の境目が滑らかな曲線で結
ばれた形状に弾性金属薄板を絞り加工したドーム状可動
接点と、ドーム状可動接点を収容する上面開放で、その
内底面にドーム状可動接点の外周下面が載置される外側
固定接点並びにドーム状可動接点の中央下面の位置に中
央固定接点を備えた絶縁材料製の箱形ケースと、ドーム
状可動接点の中央上面を下方に押圧するように配された
操作体と、箱形ケース上方の開口部を覆うカバーからな
る構成のプッシュスイッチとしたものであり、ドーム状
可動接点を簡単な形状としたため、設計時間が大幅に短
縮できると共に、これを製造する金型の形状も簡単にな
るため、ドーム状可動接点の特性が安定化し易く、操作
フィーリングの均一なプッシュスイッチを大量かつ安価
に提供することができるという作用を有する。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、ドーム状可動接点の円錐台状部の斜面と
底面のなす角度が１０度〜３０度で、ドーム状可動接点
全体の高さに対する円錐台状部の高さの割合が５０％〜
７０％である構成としたものであり、上記範囲の形状を
したドーム状可動接点を装着したプッシュスイッチにお
いては、特にクリック感を明確に発生させることができ
るという作用を有する。

【００１３】以下、本発明の一実施の形態について、図
１〜図５を用いて説明する。なお、従来の技術の項で説
明した構成と同一構成の部分には同一符号を付し、その
詳細な説明を省略する。

【００１４】図１は同実施の形態によるプッシュスイッ
チの正面断面図であり、同図において、１は内底面に外
側固定接点３Ａ，３Ｂおよび中央固定接点５がインサー
ト成形によって植設された絶縁樹脂製の箱形ケースで、
外側固定接点３Ａ，３Ｂ上には弾性金属薄板製のドーム
状可動接点１０が載せられて、ドーム状可動接点１０を
介して外側固定接点３Ａ，３Ｂと中央固定接点５が接離
するスイッチ接点を構成し、その上部には、ドーム状可
動接点１０の上面に押圧部７Ａが当接するように操作体
７が上下動可能に載せられると共に、操作体７の上面の
ボタン部７Ｂが箱形ケース１の開口部を覆うカバー８の
中央孔８Ａから上部に突出して操作部となっていること
は、従来の技術の項と同じであるが、図２に示すように
ドーム状可動接点１０の形状は、外周部１０Ａが円錐台
状で、その内側の中央部１０Ｂが僅かに上方に膨らんだ
略球面状で、両者の境目は滑らかな曲線で結ばれた形状
になるように弾性金属薄板を絞り加工した構成のものに
なっている。

【００１５】なお、本実施の形態によるプッシュスイッ
チの動作は、従来の技術の項に説明した内容と同じであ
るため省略する。

【００１６】ここで、上記プッシュスイッチの操作フィ
ーリングを好まれるレベルとするために、図２に示すド
ーム状可動接点１０の反転動作力Ａと反発戻り力Ｂの比
Ｂ／Ａが４０％〜６０％の範囲内になるように、ドーム
状可動接点１０の底面と外周部１０Ａの円錐台状部の斜
面部分がなす角度θおよびドーム状可動接点１０の全体
の高さＨと円錐台状部の高さｈの比ｈ／Ｈを様々に変え
て検討した結果を図３に示す。

【００１７】同図からも判るように、ドーム状可動接点
１０が好ましい操作フィーリングといわれる反転動作力
Ａと反発戻り力Ｂの比Ｂ／Ａ＝４０％〜６０％を示す◎
印の範囲は、θ＝１０°〜３０°，ｈ／Ｈ＝５０％〜７
０％の範囲内であり、この範囲内の形状をしたドーム状
可動接点１０を装着することによりボタン部７Ｂ、すな
わち操作体７を押し下げて操作する場合に、ドーム状可
動接点１０が最も安定して反転し、良好なクリック感を
得ることができるプッシュスイッチを実現できることが
判った。

【００１８】次に、ドーム状可動接点１０の反転動作力
Ａとこれに大きく影響するドーム状可動接点１０の底面
と円錐台状部の斜面部分がなす角度θの関係について検
討した結果を図４に示すが、ｈ／Ｈ＝６０％に固定して
角度θを大きくしていくと、反転動作力Ａは指数的に大
きくなることが判った。

【００１９】さらにｈ／Ｈの比を変えて検討した場合に
は、図４に点線で示すように同様の傾向が見られ、ｈ／
Ｈの比を６０％より大きく設定した場合は、反転動作力
Ａが全体的に下がり、逆に６０％より小さく設定した場
合は、反転動作力Ａは全体的に上がる傾向が見られた。

【００２０】そして、ドーム状可動接点１０の反発戻り
力Ｂとこれに大きく影響するドーム状可動接点１０全体
の高さＨに対する円錐台状部の高さｈの割合ｈ／Ｈの関
係について検討した結果を図５に示すが、θ＝２０度に
固定してｈ／Ｈを大きくしていくと、反発戻り力Ｂは指
数的に大きくなることが判った。

【００２１】さらにθを変えて検討した場合には、図５
に点線で示すように同様の傾向が見られ、上記θを２０
度より大きく設定した場合は、反発戻り力Ｂが全体的に
上がり、逆に２０度より小さく設定した場合は、反発戻
り力Ｂは全体的に下がる傾向が見られた。

【００２２】このようにドーム状可動接点１０の反転動
作力Ａと高さの比ｈ／Ｈおよび反発戻り力Ｂと角度θの
代表的な相関図を数種類作成しておき、上記相関図から
必要に応じてｈ／Ｈおよびθを適宜選択するのみでドー
ム状可動接点１０の反転動作力Ａおよび反発戻り力Ｂの
大きさ、すなわちプッシュスイッチの操作フィーリング
を設定できるようになるため、設計時間が大幅に短縮化
できるものである。

【００２３】また、ドーム状可動接点１０は簡単な形状
であるため、これを製作するための金型のダイ、ポンチ
の製作が容易で金型費用およびその製作期間を大幅に削
減でき、多数個取りの金型を用いて特性バラツキの少な
いドーム状可動接点１０を生産することが容易であるた
め、操作フィーリングの安定したプッシュスイッチを大
量かつ安価に提供できるものである。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、プッシュ
スイッチの操作フィーリングを決定するドーム状可動接
点の反転動作力および反発戻り力の特性を容易に設定す
ることができる簡単な形状としたため、大幅に設計時間
が短縮化できると共に、操作フィーリングの安定したプ
ッシュスイッチを大量かつ安価に提供することができる
という有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるプッシュスイッチ
の正面断面図

【図２】（ａ）同要部であるドーム状可動接点の外観斜
視図 （ｂ）同正面断面図

【図３】同ドーム状可動接点の好ましい操作フィーリン
グを満たす形状についての検討結果を示す特性図

【図４】同ドーム状可動接点の底面と円錐台状部の斜面
部分がなす角度と反転動作力の相関を検討した結果を示
す特性図

【図５】同ドーム状可動接点全体の高さに対する円錐台
状部の高さの割合と反発戻り力の相関を検討した結果を
示す特性図

【図６】従来のプッシュスイッチの正面断面図

【図７】同操作体をプッシュ操作した時の正面断面図

【図８】ドーム状可動接点の操作ストロークに対する操
作力の変化を示す一般的な特性図

【符号の説明】

１ 箱形ケース ３Ａ，３Ｂ 外側固定接点 ５ 中央固定接点 ７ 操作体 ７Ａ 押圧部 ７Ｂ ボタン部 ８ カバー ８Ａ 中央孔 １０ ドーム状可動接点 １０Ａ 外周部 １０Ｂ 中央部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周部が円錐台状、その内側の中央部が
   上方に僅かに膨らんだ略球面状で、両者の境目が滑らか
   な曲線で結ばれた形状に弾性金属薄板を絞り加工したド
   ーム状可動接点と、ドーム状可動接点を収容する上面開
   放で、その内底面にドーム状可動接点の外周下面が載置
   される外側固定接点並びにドーム状可動接点の中央下面
   の位置に中央固定接点を備えた絶縁材料製の箱形ケース
   と、ドーム状可動接点の中央上面を下方に押圧するよう
   に配された操作体と、箱形ケース上方の開口部を覆うカ
   バーからなるプッシュスイッチ。
2. 【請求項２】 ドーム状可動接点の円錐台状部の斜面と
   底面のなす角度が１０度〜３０度で、ドーム状可動接点
   全体の高さに対する円錐台状部の高さの割合が５０％〜
   ７０％である請求項１記載のプッシュスイッチ。