WO2019130730A1 - スイッチ装置 - Google Patents

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WO2019130730A1
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rubber dome
rubber
switch
dome
contact portion
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渡部 義之
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アルプスアルパイン株式会社
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    • H01H2300/01Application power window

Definitions

  • the present invention relates to a switch device.
  • a switch device there is a two-stage switch having two switches.
  • this two-stage switch when the pressing member pressing the switch is pressed, one switch is first turned on and the other switch is then turned on, so that the on / off operation can be performed in two steps.
  • Such two-stage switches are used in various applications, for example, switches for operating power windows.
  • Each switch in the two-stage switch as described above is provided with two fixed contact portions on the surface of the substrate, and a rubber dome provided so as to cover the two fixed contact portions and provided with a movable contact portion on the inside have.
  • the rubber dome is deformed to the substrate side by pressing the pressing member, and the movable contact portion provided on the inner side of the rubber dome contacts both of two fixed contact portions provided on the surface of the substrate.
  • the switch is closed and turned on.
  • two such switches are provided, and by providing an actuator between the pressing member and the two rubber domes, the timings of the two switches can be shifted and turned on. That is, after one switch is turned on, the other switch can be turned on by further applying a force.
  • the manual operation mode is used to move the door glass up and down only during the on period of one of the switches, and then the other switch is turned on
  • the door glass is turned off after that, it can be used properly as an auto mode in which the door glass is automatically operated to the closed position or the open position of the window.
  • a first rubber dome, a second rubber dome, and a slider disposed to face the top surfaces of the first rubber dome and the second rubber dome
  • the first rubber dome is deformed by moving the slider toward the first rubber dome and the second rubber dome and pushing the upper surface of the first rubber dome.
  • the second rubber dome is further moved by the slider moving toward the first rubber dome and the second rubber dome to push the upper surface of the second rubber dome while the rubber dome of 1 is deformed.
  • a thicker portion is formed on the side of the first rubber dome than in the other portion.
  • the two-stage operation feeling can be easily recognized, and the life can be extended.
  • FIG. 1 An exploded perspective view of the switch device in the present embodiment
  • the X1-X2 direction, the Y1-Y2 direction, and the Z1-Z2 direction are orthogonal to each other.
  • a plane including the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction is described as an XY plane
  • a plane including the Y1-Y2 direction and the Z1-Z2 direction is described as the YZ plane
  • the Z1-Z2 direction and the X1-X2 direction are described.
  • the plane containing is described as ZX plane.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a two-stage switch which is a switch device in the present embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view
  • FIG. 3A is a side view
  • FIG. 3B is a top view
  • FIG. 4 is a cross-sectional view cut along dashed dotted line 3A-3B in FIG. 3B
  • FIG. 5 is a cross-sectional view cut along dashed dotted line 3C-3D in FIG. 3B.
  • the switch device in the present embodiment includes an operation unit 10, a support unit 20, two actuators (examples of sliders) 30A and 30B, a rubber dome sheet 40, a substrate 60, a lower case 80, and the like.
  • the operation unit 10 is a portion for the operator to touch and operate the switch device in the present embodiment, and is formed by injection molding of a synthetic resin such as a heat resistant ABS resin (acrylonitrile styrene styrene copolymer).
  • the operation unit 10 is formed in a box shape, and the upper surface of the operation unit 10 is an operation surface 11 pressed by the operator.
  • the operation unit 10 is attached to the support unit 20 so as to be capable of pivoting about an axis indicated by an alternate long and short dash line 1A in FIG.
  • the operation unit 10 moves in the Z2 direction. Accordingly, as shown by the broken line arrow A in FIG. 3A etc., the operation unit 10 can be moved up and down.
  • two protrusions 13a and 13b extending in the Z2 direction are formed inside the operation unit 10, as shown in FIGS.
  • One of the two projections 13a and 13b corresponds to the actuator 30A, and the other projection 13b corresponds to the actuator 30B.
  • the support portion 20 is formed by injection molding of synthetic resin such as heat resistant ABS resin.
  • the support portion 20 is a portion supporting the operation portion 10 in the Z1 direction side, which is the upper portion, and the upper case 21 is the Z2 direction side, which is the lower portion.
  • a convex portion is provided on the upper portion of the support portion 20 so as to face the inside of the wall surface extending in the Z1 direction, and the convex portion is inserted into the engaging portion of the operation portion 10 provided corresponding to the convex portion. , And supports the operation unit 10 in a rotatable state.
  • the lower case 80 has a box-like shape, and is formed by injection molding using a synthetic resin such as a heat-resistant ABS resin, similarly to the support portion 20 in which the upper case 21 is provided.
  • a synthetic resin such as a heat-resistant ABS resin
  • the actuators 30A, 30B are formed by injection molding of a synthetic resin such as polyoxymethylene resin (POM: polyoxymethylene).
  • POM polyoxymethylene resin
  • Each of the actuators 30A and 30B has a rectangular, flat plate-like main body portion 31 and a pressing portion 32 provided on the Z2 direction side of the main body portion 31.
  • Two convex portions 33 and 34 are provided on both sides in the X1-X2 direction on the bottom surface 32a on the Z2 direction side of the pressing portion 32 of the actuators 30A and 30B.
  • the upper surface 35 on the Z1 direction side of the main body 31 of the actuators 30A and 30B is in contact with the projections 13a and 13b provided on the inner ceiling surface 12 of the operation unit 10 corresponding to each of the actuators 30A and 30B. .
  • the upper surface 35 on the Z1 direction side of the main body 31 of the actuator 30A is provided with the projection 13 a provided inside the operation unit 10 and the center of the upper surface 35 of the main body 31. It contacts in the X2 direction side more than.
  • the upper surface 35 on the Z1 direction side of the main body 31 of the actuator 30 B is a protrusion 13 b provided on the ceiling surface 12 inside the operation unit 10 and the upper surface 35 of the main body 31. It contacts on the X1 direction side than the center.
  • the actuators 30A, 30B move in the Z1-Z2 direction along with the operation in the operation unit 10. Specifically, the actuators 30A and 30B move in the Z2 direction by pushing the operation surface 11 of the operation unit 10.
  • the operation is performed by shifting the position of the upper surface 35 of the main body 31 of the actuators 30A and 30B in contact with the protrusions 13a and 13b provided inside the operation unit 10 from the center of the upper surface 35.
  • each of the actuators 30A and 30B performs a tilting operation.
  • the rubber dome sheet 40 is formed of an elastic material such as synthetic rubber, and the four rubber domes 51A and 52A are provided on the substantially box-shaped base portion 41 so as to protrude in the Z1 direction. , 51B, 52B are formed.
  • the rubber domes 51A and 51B may be described as a first rubber dome, and the rubber domes 52A and 52B may be described as a second rubber dome.
  • the outer side of the first rubber domes 51A and 51B is formed with an upper portion 53a which is convex in the Z1 direction side, and a concave portion 53c is provided in the central portion of the upper surface 53b on the Z1 direction side of the upper portion 53a. Between the upper portion 53a and the base portion 41, a deformed portion 53d is formed which is deformed such that the upper portion 53a is buckled in the Z2 direction.
  • the outer side of the second rubber domes 52A and 52B is formed with an upper portion 54a which is convex in the Z1 direction side, and a concave portion 54c is provided in the central portion of the upper surface 54b on the Z1 direction side of the upper portion 54a. Between the upper portion 54a and the base portion 41, a deformed portion 54d is formed which is deformed so that the upper portion 54a is buckled in the Z2 direction.
  • a lower portion 53e which is convex in the Z2 direction is formed on the inner side of the first rubber domes 51A and 51B, and is movable on the surface on the Z2 direction side of the lower portion 53e.
  • a contact portion 55 is provided.
  • a lower portion 54e which is convex in the Z2 direction is formed inside the second rubber domes 52A and 52B, and a movable contact portion 56 is provided on the surface on the Z2 direction side of the lower portion 54e.
  • the movable contact portion 55 and the movable contact portion 56 are formed of conductive carbon (carbon) or the like. Specifically, the movable contact portion 55 and the movable contact portion 56 are formed using a conductive ink in which conductive powder such as carbon is dispersed in a binder of synthetic resin.
  • the first rubber dome 51A and the second rubber dome 52A correspond to the actuator 30A, and the convex portion 33 provided on the pressing portion 32 of the actuator 30A is in the concave portion 53c of the first rubber dome 51A.
  • the protrusion 34 is in the recess 54c of the second rubber dome 52A. In this state, the bottom surface 32a of the depressed portion 32 of the actuator 30A is in contact with the top surface 53b of the first rubber dome 51A and the top surface 54b of the second rubber dome 52A.
  • the first rubber dome 51B and the second rubber dome 52B correspond to the actuator 30B, and the convex portion 33 provided on the pressing portion 32 of the actuator 30B is in the concave portion 53c of the first rubber dome 51B.
  • the protrusion 34 is in the recess 54c of the second rubber dome 52B. In this state, the bottom surface 32a of the depressed portion 32 of the actuator 30B is in contact with the top surface 53b of the first rubber dome 51B and the top surface 54b of the second rubber dome 52B.
  • a printed wiring board (PCB, printed wiring board) in which a metal film such as copper foil is patterned on the surface of the substrate body 61 is used as the substrate 60.
  • PCB printed wiring board
  • four fixed contact portions that is, first fixed contact portions 71A and 71B, and second fixed contact portions 72A and 72B are formed on one surface of the substrate 60.
  • the first fixed contact portions 71A, 71B and the second fixed contact portions 72A, 72B are provided at positions corresponding to the four rubber domes 51A, 51B, 52A, 52B provided on the rubber dome sheet 40. There is.
  • one fixed contact 73a and the other fixed contact 73b are formed by a metal film formed on the surface of the substrate main body 61.
  • one fixed contact 74a, the other fixed contact 74b, and the like are formed of a metal film formed on the surface of the substrate main body 61.
  • the rubber dome sheet 40 is installed at a predetermined position on the substrate 60.
  • the first fixed contact portion 71A is disposed at a position corresponding to the first rubber dome 51A of the rubber dome sheet 40
  • the second fixed contact portion 72A is a second rubber dome of the rubber dome sheet 40. It is arranged at a position corresponding to 52A.
  • the first fixed contact portion 71B is disposed at a position corresponding to the first rubber dome 51B of the rubber dome sheet 40
  • the second fixed contact portion 72B is a second rubber dome of the rubber dome sheet 40. It is arranged at a position corresponding to 52B.
  • the movable contact portion 55 of the first rubber dome 51A of the rubber dome sheet 40 and the first fixed contact portion 71A formed on the substrate 60 face each other, and the first fixed contact portion 71A and the first fixed contact portion 71A
  • the first rubber dome 51A forms a first switch.
  • the movable contact portion 56 of the second rubber dome 52A of the rubber dome sheet 40 and the second fixed contact portion 72A formed on the substrate 60 are opposed to each other, and the second fixed contact portion 72A and the second A second switch is formed by the rubber dome 52A.
  • the switch of is operated by the actuator 30A.
  • the movable contact portion 55 of the first rubber dome 51B of the rubber dome sheet 40 and the first fixed contact portion 71B formed on the substrate 60 are opposed to each other, and the first fixed contact portion 71B and the first The rubber dome 51B forms a first switch.
  • the movable contact portion 56 of the second rubber dome 52B of the rubber dome sheet 40 and the second fixed contact portion 72B formed on the substrate 60 are opposed to each other, and the second fixed contact portion 72B and the second A second switch is formed by the rubber dome 52B.
  • the operation unit 10 moves in the Z2 direction, and one protrusion provided on the inside of the operation unit 10
  • the upper surface 35 of the actuator 30A is pushed by 13a, and the upper surface 35 of the actuator 30B is pushed by the other projection 13b.
  • the actuator 30A is tilted.
  • the first rubber dome 51A provided with the concave portion 53c in which the convex portion 33 of the pressing portion 32 of the actuator 30A is inserted is pushed, and the deformation portion 53d of the first rubber dome 51A is deformed.
  • the movable contact portion 55 provided on the inner side of the first rubber dome 51A contacts one fixed contact 73a and the other fixed contact 73b in the first fixed contact portion 71A, and one fixed contact 73a and the other fixed contact
  • the first switch is turned on by electrically connecting with 73 b.
  • the first switch is first turned on by pushing the operation surface 11 of the operation unit 10 downward, that is, in the Z2 direction side.
  • the second switch remains off. Thereafter, by pushing the operation surface 11 of the operation unit 10 downward, the second switch is turned on, and both the first switch and the second switch are turned on.
  • FIGS. 8 to 10B are top views of the rubber dome sheet 940
  • FIG. 9 is a cross-sectional view cut along a dashed dotted line 8A-8B in FIG. 8
  • FIG. 10A is a cross section cut along a dashed dotted line 8C-8D
  • FIG. 10B is a cross-sectional view cut along dashed dotted line 8E-8F.
  • the rubber dome sheet 940 has a first rubber dome 951 and a second rubber dome 952.
  • the outer side of the first rubber dome 951 is formed with an upper portion 953a that is convex in the Z1 direction side, and a concave portion 953c is provided in the central portion of the upper surface 953b on the Z1 direction side of the upper portion 953a. Between the upper portion 953a and the base portion, a deformed portion 953d is formed which is deformed such that the upper portion 953a buckles in the Z2 direction.
  • the outer side of the second rubber dome 952 is formed with an upper portion 954a which is convex in the Z1 direction side, and a concave portion 954c is provided in the central portion of the upper surface 954b on the Z1 direction side of the upper portion 954a.
  • a deformed portion 954d is formed between the upper portion 954a and the base portion so that the upper portion 954a is deformed so as to buckle in the Z2 direction.
  • a lower portion 953 e convex in the Z2 direction is formed inside the first rubber dome 951, and a movable contact portion 955 is provided on the surface on the Z2 direction side of the lower portion 953 e.
  • a lower portion 954e convex in the Z2 direction is formed inside the second rubber dome 952, and a movable contact portion 956 is provided on the surface on the Z2 direction side of the lower portion 954e.
  • the movable contact portion 955 and the movable contact portion 956 are formed of conductive carbon (carbon) or the like.
  • 11A to 11C show deformation of the rubber dome pressed by the actuator 30, and the rubber dome sheet 940 is put on the corresponding position on the substrate 60, and the rubber dome sheet 940 is put on the rubber dome sheet 940.
  • the actuator 30 is installed.
  • FIG. 11A shows a state before the actuator 30 is pushed.
  • the convex portion 33 provided in the pressing portion 32 of the actuator 30 is in the concave portion 953 c of the first rubber dome 951, and the convex portion 34 is in the concave portion 954 c of the second rubber dome 952.
  • the bottom surface 32 a of the pressing portion 32 of the actuator 30 is in contact with the top surface 953 b of the first rubber dome 951 and the top surface 954 b of the second rubber dome 952.
  • the bottom surface 32a of the depressed portion 32 of the actuator 30 is substantially parallel to the XY plane, and the upper surface 953b of the first rubber dome 951 and the upper surface 954b of the second rubber dome 952 are also And the XY plane.
  • the bottom surface 32a of the depressed portion 32 of the actuator 30 is inclined with respect to the XY plane, that is, the X2 direction side is lower than the X1 direction side (Z2 direction side) It is in an inclined state.
  • a force is applied to the second rubber dome 952.
  • the upper surface 954b of the second rubber dome 952 is also inclined in correspondence with the bottom surface 32a of the pressing portion 32 of the actuator 30, and the deformed portion 954d of the second rubber dome 952 is partially deformed. Become.
  • the deformation portion 954d of the second rubber dome 952 is also buckled by being pushed by the actuator 30, and the movable contact provided on the lower portion 954e of the second rubber dome 952
  • the portion 956 contacts the second fixed contact portion 72 provided on the substrate, and the second switch is turned on.
  • FIG. 12 shows the relationship between the amount of displacement when the operation unit is pressed and the force pressing the operation unit.
  • the movement amount L1 is a displacement amount from the state before the operation unit is pressed to the turning on of the first switch
  • the movement amount L2 is the movement amount from the state where the first switch is turned on It is a displacement amount until the switch 2 is turned on.
  • the movement amount L1 and the movement amount L2 be substantially equal from the viewpoint of the feeling of operation. This is because, for example, if the movement amount L2 is too short, the second switch is turned on with a slight displacement after turning on the first switch, and only the first switch is turned on.
  • the movement amount L2 until the second switch is turned on is preferably approximately equal.
  • the moving amount L2 is shorter than the moving amount L1.
  • the deformed portion 954d of the second rubber dome 952 is not completely buckled, but is pushed by the bottom surface 32a of the depressed portion 32 of the actuator 30, and the second rubber This is because the upper surface 954 b of the dome 952 is in a tilted state.
  • the upper surface 954b of the second rubber dome 952 is inclined, a part of the deformation portion 954d of the second rubber dome 952, that is, the X1 direction side of the deformation portion 954d of the second rubber dome 952 is deformed doing.
  • the second switch can not be turned on unless a very strong force is applied, and the feeling of operation also becomes worse.
  • FIG. 13 is a top view of the rubber dome sheet 40 of the switch device in the present embodiment
  • FIG. 14 is a cross-sectional view cut along the dashed dotted line 13A-13B in FIG. 13
  • FIG. 15A is a dashed dotted line
  • FIG. 15B is a cross-sectional view cut at 13C-13D
  • FIG. 15B is a cross-sectional view cut at an alternate long and short dash line 13E-13F.
  • a rib portion (an example of a thick portion) 54g is provided in the X1-X2 direction on the upper side surface 54f and the deformation portion 54d around the upper portion 54a outside the second rubber dome 52A.
  • the second rubber dome 52A has an upper side surface in the X1-X2 direction in which the rib portion 54g is formed than a thickness of the upper side surface 54f and the deformation portion 54d in the Y1-Y2 direction in which the rib portion 54g is not formed.
  • the thickness of the portion 54f and the deformation portion 54d is large.
  • the thickness of the deformation portion 54d in the Y1-Y2 direction in which the rib portion 54g is not formed is about 0.45 mm
  • X1- in which the rib portion 54g is formed is about 0.55 mm.
  • the X1-X2 direction is a direction in which the first rubber dome 51A and the second rubber dome 52A are aligned. Therefore, the rib portion 54g is formed on the upper portion 53a and the deformation portion 54d of the second rubber dome 52A in the direction in which the first rubber dome 51A and the second rubber dome 52A are aligned. In other words, the rib portion 54g formed on the upper portion 53a and the deformation portion 54d of the second rubber dome 52A is formed on the side of the first rubber dome 51A.
  • the thicknesses of the upper portion 53a and the deformation portion 54d in the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction are substantially the same. is there.
  • the thickness of the deformation portion 53d in the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction is the same, and is about 0.35 mm.
  • 16A to 16C show how the rubber dome pressed by the actuator 30 is deformed, and the rubber dome sheet 40 is put on the corresponding position on the substrate 60, and the rubber dome sheet 40 is put on the rubber dome sheet 40.
  • the actuator 30A is installed.
  • FIG. 16A shows a state before the actuator 30A is pressed.
  • the convex part 33 provided in the pressing part 32 of the actuator 30A enters into the concave part 53c of the first rubber dome 51A, and the convex part 34 enters into the concave part 54c of the second rubber dome 52A.
  • the bottom surface 32a of the pressing portion 32 of the actuator 30 is in contact with the upper surface 53b of the first rubber dome 51A and the upper surface 54b of the second rubber dome 52A. Therefore, in the state shown in FIG. 16A, the bottom surface 32a of the depressed portion 32 of the actuator 30A is substantially parallel to the XY plane, and the upper surface 53b of the first rubber dome 51A and the upper surface of the second rubber dome 52A. 54b is also substantially parallel to the XY plane.
  • the actuator 30A when the actuator 30A is pushed by pushing the operation unit 10, the upper surface 53b of the first rubber dome 51A in which the convex portion 33 of the depressed portion 32 of the actuator 30A is inserted is pushed, and the deformation portion 53d is It buckles and it will be in the state shown to FIG. 16B.
  • the movable contact portion 55 provided on the lower portion 53e of the first rubber dome 51A contacts the first fixed contact portion 71A provided on the substrate, and the first switch is turned on.
  • the rib portion 54g is formed on the side of the first rubber dome 51A in the upper side surface 54f and the deformation portion 54d, and the thickness of this portion is increased.
  • the strength is high. Therefore, in this state, the second rubber dome 52A is pushed by the pressing portion 32 of the actuator 30, and a force is applied to the second rubber dome 52A, but the upper side surface 54f of the second rubber dome 52A and Since the shape is maintained by the rib portion 54g formed in the deformation portion 54d, the deformation of this portion is suppressed. Therefore, the upper surface 54b of the second rubber dome 52A is maintained substantially parallel to the XY plane.
  • the bottom surface 32a of the depressed portion 32 of the actuator 30 is inclined with respect to the XY plane, that is, the X2 direction side is lower than the X1 direction side (Z2 direction side) It is inclined to become
  • the deformation portion 54d of the second rubber dome 52A is also buckled by being pushed by the actuator 30A, and the movable contact provided on the lower portion 54e of the second rubber dome 52A.
  • the portion 56 contacts the second fixed contact portion 72A provided on the substrate 60, and the second switch is turned on.
  • the movement amount L1 is a displacement amount from when the operation unit is pressed to when the first switch is turned on
  • the movement amount L2 is when the first switch is turned on. It is a displacement amount until the switch 2 is turned on.
  • a rib portion 54g is formed on the upper side surface 54f and the deformed portion 54d on the side of the first rubber dome 51A to which a force is applied.
  • the strength of this part is strong. Therefore, even if the upper surface 54b of the second rubber dome 52A is pushed by the bottom surface 32a of the pressing portion 32 of the actuator 30, the deformation portion 54d of the second rubber dome 52A is not deformed and the shape is maintained. Therefore, the upper surface 54b of the second rubber dome 52A is not inclined.
  • the movement amount L1 and the movement amount L2 can be made substantially the same. Further, in this state, as shown in FIG. 16B, the deformation portion 54d of the second rubber dome 52A is not deformed, so the life of the second rubber dome 52A can be extended.
  • the switch device in the present embodiment can easily recognize two-step operation feeling in the two-stage switch, and can have a long life.
  • the rib portion 54g of the second rubber dome 52A may be provided only on the deformation portion 54d, and is provided only on the upper side surface 54f. It is also good. Specifically, as shown in FIGS. 18 and 19, the rib portion 54 g may be provided only on the upper side surface 54 f.
  • FIG. 18 is a top view of the rubber dome sheet
  • FIG. 19 is a cross-sectional view cut along a dashed dotted line 18A-18B in FIG.
  • the switch device in the present embodiment may have a thick portion in which the thickness of the portion corresponding to the rib portion is increased instead of forming the rib shape.
  • the second rubber dome 52A is a portion of the upper side surface 54f and the deformation portion 54d in the X1-X2 direction on the side of the first rubber dome 51A.
  • the thick portion 54 h may be formed.
  • the thick portion 54h is formed to have the largest thickness in the X1-X2 direction, gradually becomes thinner as it is separated from the first rubber dome 51A, and is not formed in the Y1-Y2 direction.
  • FIG. 20 is a top view of the rubber dome sheet
  • FIG. 21 is a cross-sectional view cut along dashed dotted line 20A-20B in FIG. 20
  • FIG. 22 is a cross-sectional view cut parallel to the XY plane. is there.
  • thick portion 54h of second rubber dome 52A may be provided only on deformation portion 54d, and is provided only on upper side surface 54f. May be For example, as shown in FIGS. 23 and 24, a thick portion 54h may be provided only on the upper side surface 54f.
  • FIG. 23 is a top view of the rubber dome sheet
  • FIG. 24 is a cross-sectional view taken along the alternate long and short dash line 23A-23B in FIG.
  • the rib portion 54g may also be described as a thick portion.

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Abstract

第1のラバードームと、第2のラバードームと、前記第1のラバードーム及び前記第2のラバードームの上面に対向して配置されるスライダと、を有し、前記スライダが前記第1のラバードーム及び前記第2のラバードームの方へ動いて前記第1のラバードームの上面を押すことにより、前記第1のラバードームが変形し、前記第1のラバードームが変形した状態で更に前記スライダが前記第1のラバードーム及び前記第2のラバードームの方へ動いて前記第2のラバードームの上面を押すことにより、前記第2のラバードームが変形するものであって、前記第2のラバードームの前記第1のラバードームの側には、他の部分よりも厚い肉厚部が形成されていることを特徴とするスイッチ装置。

Description

スイッチ装置
 本発明は、スイッチ装置に関するものである。
 スイッチ装置として、2つのスイッチを有する2段スイッチが存在している。この2段スイッチは、スイッチを押す押下部材を押した際、最初に一方のスイッチがオンとなり、次に、他方のスイッチがオンとなるものであり、2段階でオンオフ動作を行うことができる。このような2段スイッチは、様々な用途、例えば、パワーウィンドウの操作用スイッチ等に用いられている。
特開平2-40820号公報 特開2016-1557号公報
 上記のような2段スイッチにおける各々のスイッチは、基板の表面に2つの固定接点部と、この2つの固定接点部を覆うように設置され、内側には可動接点部が設けられたラバードームとを有している。このスイッチでは、押下部材を押すことによりラバードームが基板側に変形し、ラバードームの内側に設けられた可動接点部が、基板の表面に設けられた2つの固定接点部の双方と接触することにより、スイッチが閉じられオンとなる。2段スイッチでは、このようなスイッチが2つ設けられており、押下部材と2つのラバードームとの間にアクチュエータを設けることにより、2つのスイッチのタイミングをずらしてオンにすることができる。即ち、一方のスイッチがオン動作した後に、更に力を加えることにより、他方のスイッチをオン動作させることができる。
 このような2段スイッチを自動車のパワーウィンドウの操作用スイッチとして用いた場合には、一方のスイッチのオン期間中だけドアガラスを上下動作せるマニュアルモードとして用い、続けて他方のスイッチがオンとなったときには、その後にオフとなっても、ドアガラスを窓の閉鎖位置または開放位置まで自動的に動作させるオートモードとして用いるような、使い分けをすることができる。
 ところで、このような2段スイッチは、2段階の操作感を認識しやすく、長寿命であるものが好ましい。
 このため、2段スイッチにおいて、2段階の操作感が認識しやすく、長寿命なものが求められている。
 本実施の形態の一観点によれば、第1のラバードームと、第2のラバードームと、前記第1のラバードーム及び前記第2のラバードームの上面に対向して配置されるスライダと、を有し、前記スライダが前記第1のラバードーム及び前記第2のラバードームの方へ動いて前記第1のラバードームの上面を押すことにより、前記第1のラバードームが変形し、前記第1のラバードームが変形した状態で更に前記スライダが前記第1のラバードーム及び前記第2のラバードームの方へ動いて前記第2のラバードームの上面を押すことにより、前記第2のラバードームが変形するものであって、前記第2のラバードームの前記第1のラバードームの側には、他の部分よりも厚い肉厚部が形成されていることを特徴とする。
 開示のスイッチ装置によれば、2段スイッチにおいて、2段階の操作感が認識しやすく、長寿命にすることができる。
本実施の形態におけるスイッチ装置の分解斜視図 本実施の形態におけるスイッチ装置の斜視図 本実施の形態におけるスイッチ装置の構造図(1) 本実施の形態におけるスイッチ装置の構造図(2) 本実施の形態におけるスイッチ装置の断面図(1) 本実施の形態におけるスイッチ装置の断面図(2) 本実施の形態におけるスイッチ装置のラバードームシートの斜視図 本実施の形態におけるスイッチ装置の基板の斜視図 ラバードームシートの上面図 ラバードームシートの断面図(1) ラバードームシートの断面図(2) ラバードームシートの断面図(3) ラバードームの変形の説明図(1) ラバードームの変形の説明図(2) ラバードームの変形の説明図(3) 図8~図11Cのラバードームシートを用いたスイッチのフィーリング曲線の特性図 本実施の形態におけるラバードームシートの上面図 本実施の形態におけるラバードームシートの断面図(1) 本実施の形態におけるラバードームシートの断面図(2) 本実施の形態におけるラバードームシートの断面図(3) 本実施の形態におけるラバードームの変形の説明図(1) 本実施の形態におけるラバードームの変形の説明図(2) 本実施の形態におけるラバードームの変形の説明図(3) 本実施の形態におけるラバードームシートを用いたスイッチのフィーリング曲線の特性図 本実施の形態におけるラバードームシートの変形例1の上面図 本実施の形態におけるラバードームシートの変形例1の断面図 本実施の形態におけるラバードームシートの変形例2の上面図 本実施の形態におけるラバードームシートの変形例2の断面図(1) 本実施の形態におけるラバードームシートの変形例2の断面図(2) 本実施の形態におけるラバードームシートの変形例3の上面図 本実施の形態におけるラバードームシートの変形例3の断面図
 実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。尚、本願においては、X1-X2方向、Y1-Y2方向、Z1-Z2方向を相互に直交する方向とする。また、X1-X2方向及びY1-Y2方向を含む面をXY面と記載し、Y1-Y2方向及びZ1-Z2方向を含む面をYZ面と記載し、Z1-Z2方向及びX1-X2方向を含む面をZX面と記載する。
 (2段スイッチ)
 本実施の形態におけるスイッチ装置である2段スイッチについて説明する。図1は、本実施の形態におけるスイッチ装置である2段スイッチの分解斜視図であり、図2は斜視図であり、図3Aは側面図であり、図3Bは上面図である。図4は、図3Bにおける一点鎖線3A-3Bにおいて切断した断面図であり、図5は、図3Bにおける一点鎖線3C-3Dにおいて切断した断面図である。
 本実施の形態におけるスイッチ装置は、操作部10、支持部20、2つのアクチュエータ(スライダの一例)30A、30B、ラバードームシート40、基板60、下ケース80等を有している。
 操作部10は、本実施の形態におけるスイッチ装置を操作者が触れて操作するための部分であり、耐熱性のABS樹脂(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)等の合成樹脂により射出成形により形成されている。操作部10は箱形の形状で形成されており、操作部10の上面は、操作者が押す操作面11となっている。
 操作部10は、図2の一点鎖線1Aに示される軸を中心に回動することができるように支持部20に取り付けられている。これにより操作者の指等により、操作部10の操作面11を上から押す、即ち、Z1方向の側からZ2方向の側に押すと、操作部10がZ2方向に動く。従って、図3A等における破線矢印Aに示すように、操作部10を上下動作させることができる。
 操作部10の内側には、図4及び図5に示されるように、操作面11の裏側の天井面12から、Z2方向に延びる2つの突起部13a、13bが形成されている。これらの2つの突起部13a、13bのうちの一方の突起部13aはアクチュエータ30Aに対応するものであり、他方の突起部13bはアクチュエータ30Bに対応するものである。
 支持部20は、耐熱性のABS樹脂等の合成樹脂により、射出成形により形成されている。支持部20は、上部となるZ1方向側が操作部10を支持する部分であり、下部となるZ2方向側が上ケース21となっている。支持部20の上部には、Z1方向に延びる壁面の内側に対向して凸部が設けられており、凸部に対応して設けられた操作部10の係合部に凸部が入り込んでおり、操作部10を回動可能な状態で支持している。
 下ケース80は箱状の形状をしており、上ケース21が設けられている支持部20と同様に、耐熱性のABS樹脂等の合成樹脂を用いて射出成形により形成されている。本実施の形態におけるスイッチ装置においては、支持部20における上ケース21と下ケース80とを接続することにより、内部に空間を有する箱体が形成され、この箱体の内部に、アクチュエータ30A、30B、ラバードームシート40、基板60等が収納されている。
 アクチュエータ30A、30Bは、ポリオキシメチレン樹脂(POM:polyoxymethylene)等の合成樹脂により、射出成形により形成されている。アクチュエータ30A、30Bは、各々矩形で平板状の本体部31と、本体部31のZ2方向側に設けられた押下部32とを有している。アクチュエータ30A、30Bの押下部32のZ2方向側の底面32aには、2つの凸部33、34がX1-X2方向の両側に設けられている。
 アクチュエータ30A、30Bの本体部31のZ1方向側の上面35には、各々のアクチュエータ30A、30Bに対応する操作部10の内側の天井面12に設けられた突起部13a、13bと接触している。
 具体的には、図4に示されるように、アクチュエータ30Aの本体部31のZ1方向側の上面35は、操作部10の内側に設けられた突起部13aと、本体部31の上面35の中心よりもX2方向側で接触している。
 また、図5に示されるように、アクチュエータ30Bの本体部31のZ1方向側の上面35は、操作部10の内側の天井面12に設けられた突起部13bと、本体部31の上面35の中心よりもX1方向側で接触している。
 アクチュエータ30A、30Bは、操作部10における操作に伴いZ1-Z2方向に動く。具体的には、アクチュエータ30A、30Bは、操作部10における操作面11を押すことにより、Z2方向に動く。本実施の形態においては、操作部10の内側に設けられた突起部13a、13bと接触しているアクチュエータ30A、30Bの本体部31の上面35の位置を上面35の中心よりずらすことにより、操作部10によりアクチュエータ30A、30Bが押された際に、各々のアクチュエータ30A、30Bは、傾倒した動作を行う。
 次に、ラバードームシート40について図6に基づき説明する。本実施の形態においては、ラバードームシート40は、合成ゴム等の弾性を有する材料により形成されており、略箱形のベース部41には、Z1方向側に出っ張った4つのラバードーム51A、52A、51B、52Bが形成されている。本実施の形態においては、ラバードーム51A、51Bを第1のラバードームと記載し、ラバードーム52A、52Bを第2のラバードームと記載する場合がある。
 第1のラバードーム51A、51Bの外側は、Z1方向側に凸となる上部53aが形成されており、上部53aのZ1方向側の上面53bの中央部分には凹部53cが設けられている。上部53aとベース部41との間には、上部53aがZ2方向に座屈するように変形する変形部53dが形成されている。
 第2のラバードーム52A、52Bの外側は、Z1方向側に凸となる上部54aが形成されており、上部54aのZ1方向側の上面54bの中央部分には凹部54cが設けられている。上部54aとベース部41との間には、上部54aがZ2方向に座屈するように変形する変形部54dが形成されている。
 また、図4及び図5に示されるように、第1のラバードーム51A、51Bの内側には、Z2方向に凸となる下部53eが形成されており、下部53eのZ2方向側の面に可動接点部55が設けられている。同様に、第2のラバードーム52A、52Bの内側には、Z2方向に凸となる下部54eが形成されており、下部54eのZ2方向側の面には可動接点部56が設けられている。
 本実施の形態においては、可動接点部55及び可動接点部56は、導電性を有する炭素(カーボン)等により形成されている。具体的には、可動接点部55及び可動接点部56は、カーボン等の導電性の粉体が合成樹脂のバインダー中に分散された導電性インクを用いて形成されている。
 第1のラバードーム51A、第2のラバードーム52Aは、アクチュエータ30Aに対応しているものであり、アクチュエータ30Aの押下部32に設けられた凸部33は第1のラバードーム51Aの凹部53cに入り込んでおり、凸部34は、第2のラバードーム52Aの凹部54c内に入り込んでいる。この状態においては、アクチュエータ30Aの押下部32の底面32aは、第1のラバードーム51Aの上面53b及び第2のラバードーム52Aの上面54bと接触している。
 第1のラバードーム51B、第2のラバードーム52Bは、アクチュエータ30Bに対応しているものであり、アクチュエータ30Bの押下部32に設けられた凸部33は第1のラバードーム51Bの凹部53cに入り込んでおり、凸部34は、第2のラバードーム52Bの凹部54c内に入り込んでいる。この状態においては、アクチュエータ30Bの押下部32の底面32aは、第1のラバードーム51Bの上面53b及び第2のラバードーム52Bの上面54bと接触している。
 次に、基板60について図7に基づき説明する。本実施の形態においては、基板60は、基板本体61の表面に銅箔等の金属膜がパターニングされたプリント配線板(PCB、printed wiring board)が用いられている。具体的には、基板60の一方の面には、4つの固定接点部、即ち、第1の固定接点部71A、71B、第2の固定接点部72A、72Bが形成されている。これらの第1の固定接点部71A、71B、第2の固定接点部72A、72Bは、ラバードームシート40に設けられた4つのラバードーム51A、51B、52A、52Bに対応する位置に設けられている。
 第1の固定接点部71A、71Bには、基板本体61の表面に形成された金属膜により、一方の固定接点73a及び他方の固定接点73b等が形成されている。第2の固定接点部72A、72Bには、基板本体61の表面に形成された金属膜により、一方の固定接点74a及び他方の固定接点74b等が形成されている。
 本実施の形態におけるスイッチ装置においては、基板60の上の所定の位置にラバードームシート40が設置されている。これにより、第1の固定接点部71Aは、ラバードームシート40の第1のラバードーム51Aに対応する位置に配置され、第2の固定接点部72Aは、ラバードームシート40の第2のラバードーム52Aに対応する位置に配置される。同様に、第1の固定接点部71Bは、ラバードームシート40の第1のラバードーム51Bに対応する位置に配置され、第2の固定接点部72Bは、ラバードームシート40の第2のラバードーム52Bに対応する位置に配置される。
 この状態では、ラバードームシート40の第1のラバードーム51Aの可動接点部55と基板60に形成された第1の固定接点部71Aとが対向しており、第1の固定接点部71Aと第1のラバードーム51Aとにより第1のスイッチが形成される。また、ラバードームシート40の第2のラバードーム52Aの可動接点部56と基板60に形成された第2の固定接点部72Aとが対向しており、第2の固定接点部72Aと第2のラバードーム52Aとにより第2のスイッチが形成される。このように、第1の固定接点部71Aと第1のラバードーム51Aとにより形成された第1のスイッチと、第2の固定接点部72Aと第2のラバードーム52Aとにより形成された第2のスイッチは、アクチュエータ30Aにより操作される。
 また、ラバードームシート40の第1のラバードーム51Bの可動接点部55と基板60に形成された第1の固定接点部71Bとが対向しており、第1の固定接点部71Bと第1のラバードーム51Bとにより第1のスイッチが形成される。また、ラバードームシート40の第2のラバードーム52Bの可動接点部56と基板60に形成された第2の固定接点部72Bとが対向しており、第2の固定接点部72Bと第2のラバードーム52Bとにより第2のスイッチが形成される。このように、第1の固定接点部71Bと第1のラバードーム51Bとにより形成された第1のスイッチと、第2の固定接点部72Bと第2のラバードーム52Bとにより形成された第2のスイッチは、アクチュエータ30Bにより操作される。
 本実施の形態においては、操作部10の操作面11を下に、即ち、Z2方向側に押すことにより、操作部10がZ2方向に動き、操作部10の内側に設けられた一方の突起部13aにより、アクチュエータ30Aの上面35が押され、他方の突起部13bによりアクチュエータ30Bの上面35が押される。
 このように、操作部10の内側に設けられた一方の突起部13aにより、アクチュエータ30Aの上面35が押されることにより、アクチュエータ30Aが傾倒する。これにより、最初に、アクチュエータ30Aの押下部32の凸部33が入り込んでいる凹部53cが設けられた第1のラバードーム51Aを押し、第1のラバードーム51Aの変形部53dが変形し、第1のラバードーム51Aの内側に設けられた可動接点部55が、第1の固定接点部71Aにおける一方の固定接点73a及び他方の固定接点73bと接触し、一方の固定接点73aと他方の固定接点73bとが電気的に接続されて、第1のスイッチがオンとなる。
 この状態で、更に、操作部10の操作面11を下に、即ち、Z2方向側に押すことにより、アクチュエータ30Aが動き、アクチュエータ30Aの押下部32の凸部34が入り込んでいる凹部54cが設けられた第2のラバードーム52Aを押し、第2のラバードーム52Aの変形部54dを変形させ、第2のラバードーム52Aの内側に設けられた可動接点部56が、第2の固定接点部72Aにおける一方の固定接点74a及び他方の固定接点74bと接触し、一方の固定接点74aと他方の固定接点74bとが電気的に接続されて、第2のスイッチがオンとなる。
 よって、本実施の形態におけるスイッチ装置では、操作部10の操作面11を下に、即ち、Z2方向側に押すことにより、最初に第1のスイッチがオンとなる。この状態では、第2のスイッチはオフのままである。この後、更に、操作部10の操作面11を下に押すことにより、第2のスイッチがオンとなり、第1のスイッチ及び第2のスイッチがともにオンとなる。
 (ラバードーム)
 次に、図8から図10Bに示すような、一般的なラバードームシートを用いた2段スイッチの操作感について説明する。尚、図8は、このラバードームシート940の上面図であり、図9は、図8における一点鎖線8A-8Bにおいて切断した断面図であり、図10Aは、一点鎖線8C-8Dにおいて切断した断面図であり、図10Bは、一点鎖線8E-8Fにおいて切断した断面図である。尚、このラバードームシート940は、第1のラバードーム951と第2のラバードーム952とを有している。
 第1のラバードーム951の外側は、Z1方向側に凸となる上部953aが形成されており、上部953aのZ1方向側の上面953bの中央部分には凹部953cが設けられている。上部953aとベース部との間には、上部953aがZ2方向に座屈するように変形する変形部953dが形成されている。
 第2のラバードーム952の外側は、Z1方向側に凸となる上部954aが形成されており、上部954aのZ1方向側の上面954bの中央部分には凹部954cが設けられている。上部954aとベース部との間には、上部954aがZ2方向に座屈するように変形する変形部954dが形成されている。
 また、第1のラバードーム951の内側には、Z2方向に凸となる下部953eが形成されており、下部953eのZ2方向側の面に可動接点部955が設けられている。同様に、第2のラバードーム952の内側には、Z2方向に凸となる下部954eが形成されており、下部954eのZ2方向側の面には可動接点部956が設けられている。本実施の形態においては、可動接点部955及び可動接点部956は、導電性を有する炭素(カーボン)等により形成されている。
 図11A~図11Cは、アクチュエータ30により押されたラバードームが変形する様子を示すものであり、基板60の上の対応する位置にラバードームシート940が被せされ、ラバードームシート940の上には、アクチュエータ30が設置されている。
 図11Aは、アクチュエータ30が押される前の状態を示している。アクチュエータ30の押下部32に設けられた凸部33は第1のラバードーム951の凹部953cに入り込んでおり、凸部34は、第2のラバードーム952の凹部954c内に入り込んでいる。この状態においては、アクチュエータ30の押下部32の底面32aは、第1のラバードーム951の上面953b及び第2のラバードーム952の上面954bと接触している。図11Aに示す状態では、アクチュエータ30の押下部32の底面32aは、XY面と略平行な状態となっており、第1のラバードーム951の上面953b及び第2のラバードーム952の上面954bも、XY面と略平行な状態となっている。
 この状態から、アクチュエータ30が押されると、アクチュエータ30の押下部32の凸部33が入り込んでいる第1のラバードーム951の上面953bが押され、変形部953dが座屈し、図11Bに示す状態となる。図11Bに示される状態では、第1のラバードーム951の下部953eに設けられた可動接点部955が、基板に設けられた第1の固定接点部71と接触し、第1のスイッチがオンとなる。この状態では、第2のラバードーム952は、アクチュエータ30の押下部32により押されているものの、アクチュエータ30の押下部32により押される力が偏っているため、変形部954dが完全に座屈するまでには至ってはいない。従って、図11Bに示されるように、アクチュエータ30の押下部32の底面32aは、XY面に対し傾いた状態、即ち、X2方向側がX1方向側よりも下側(Z2方向側)となるように傾いた状態となっている。この状態では、上述したように、第2のラバードーム952には力が加わっている。従って、第2のラバードーム952の上面954bも、アクチュエータ30の押下部32の底面32aに対応して傾いた状態となり、第2のラバードーム952の変形部954dが一部変形している状態となる。
 この後、更に、アクチュエータ30により押されることにより、図11Cに示されるように、第2のラバードーム952の変形部954dも座屈し、第2のラバードーム952の下部954eに設けられた可動接点部956が、基板に設けられた第2の固定接点部72と接触し、第2のスイッチがオンとなる。
 このようなラバードームシート940を用いたスイッチにおいて、操作部を押した場合の変位量と操作部を押す力との関係を図12に示す。図12において、移動量L1は、操作部が押される前の状態から第1のスイッチをオンにするまでの変位量であり、移動量L2は、第1のスイッチがオンになった状態から第2のスイッチをオンにするまでの変位量である。2段スイッチでは、操作感の観点より、移動量L1と移動量L2は略等しいことが好ましい。これは、例えば、移動量L2があまりに短いと、第1のスイッチをオンにした後、僅かに変位させただけで第2のスイッチがオンになってしまい、第1のスイッチのみをオンの状態となるように維持することが困難となる。また、移動量L1に比べて移動量L2が長すぎると、第1のスイッチがオンになった後、操作部をどの程度押せばオンになるのか感覚的に解りにくいため、第2のスイッチをオンにする操作がし難い。このため、2段スイッチを操作する操作感の観点からは、操作部を押していない状態から、第1のスイッチをオンにするまでの移動量L1と、第1のスイッチがオンになった後、第2のスイッチをオンにするまでの移動量L2は、略等しい方が好ましい。
 しかしながら、図12に示されるように、図8から図10Bに示されるラバーシートドームを用いた2段スイッチでは、移動量L1よりも移動量L2が短い。これは、図11Bに示される状態においては、第2のラバードーム952の変形部954dは完全には座屈してはいないが、アクチュエータ30の押下部32の底面32aにより押され、第2のラバードーム952の上面954bが傾いた状態となっているからである。このように、第2のラバードーム952の上面954bが傾いた状態では、第2のラバードーム952の変形部954dの一部、即ち、第2のラバードーム952の変形部954dのX1方向側が変形している。
 また、この状態では、図11Bに示すように、第2のラバードーム952の変形部954dの一部が変形しているため、第2のラバードーム952の変形部954dのこの部分の負荷は大きく痛みやすいため、ラバードームの寿命が短くなる場合がある。
 このため、第2のラバードーム952の変形部954dを全体的に厚くして、第2のラバードーム952の変形部954dの強度を高める方法が考えられる。これにより、アクチュエータ30の押下部32の底面32aにより、第1のラバードーム951の変形部953dが座屈するまで押されても、第2のラバードーム952の変形部954dの変形を防ぐことができる。従って、第2のラバードーム952の上面954bが傾いた状態となることも防ぐことができ、移動量L1と移動量L2を略同じにすることができ、更には、ラバードームの寿命を長くすることができる。しかしながら、この場合、第2のラバードーム952の変形部954dの強度が強くなった分、第2のラバードーム952の変形部954dを座屈させるために必要な力も高くなる。従って、かなり強い力を加えないと第2のスイッチをオンさせることができないため、操作感も悪くなる。
 尚、2段スイッチの操作感の観点からは、第1のスイッチをオンにするために必要な力F1と、第2のスイッチをオンにするために必要な力F2との関係は、F1:F2=1:2程度であることが好ましい。
 従って、第2のスイッチをオンにするために必要な力があまり高くなりすぎることなく、第1のスイッチをオンにするまでの移動量L1と、第1のスイッチがオンになった後、第2のスイッチをオンにするまでの移動量L2が略等しい2段スイッチが求められている。
 (本実施の形態におけるラバードーム)
 次に、本実施の形態におけるスイッチ装置のラバードームについて、図13から図15Bに基づき説明する。尚、図13は、本実施の形態におけるスイッチ装置のラバードームシート40の上面図であり、図14は、図13における一点鎖線13A-13Bにおいて切断した断面図であり、図15Aは、一点鎖線13C-13Dにおいて切断した断面図であり、図15Bは、一点鎖線13E-13Fにおいて切断した断面図である。尚、第1のラバードーム51A及び第2のラバードーム52Aにより形成される2段スイッチについて説明するが、第1のラバードーム51B及び第2のラバードーム52Bにより形成される2段スイッチについても同様である。
 本実施の形態は、第2のラバードーム52Aの外側の上部54aの周囲の上部側面54f及び変形部54dには、X1-X2方向にリブ部(肉厚部の一例)54gが設けられており、厚さが厚くなっている。従って、第2のラバードーム52Aは、リブ部54gが形成されていないY1-Y2方向における上部側面54f及び変形部54dの厚さよりも、リブ部54gが形成されているX1-X2方向における上部側面54f及び変形部54dの厚さが厚い。例えば、第2のラバードーム52Aは、リブ部54gが形成されていないY1-Y2方向における変形部54dの厚さは約0.45mmであるのに対し、リブ部54gが形成されているX1-X2方向における変形部54dの厚さは約0.55mmである。
 尚、X1-X2方向は、第1のラバードーム51Aと第2のラバードーム52Aとが並んでいる方向である。従って、リブ部54gは、第1のラバードーム51Aと第2のラバードーム52Aとが並んでいる方向における第2のラバードーム52Aの上部53a及び変形部54dに形成されている。言い換えるならば、第2のラバードーム52Aの上部53a及び変形部54dに形成されているリブ部54gは、第1のラバードーム51Aの側に形成されている。
 また、第1のラバードーム51Aについては、リブ部に相当するものは形成されてはいないため、X1-X2方向、及び、Y1-Y2方向における上部53a及び変形部54dの厚さは略同じである。例えば、第1のラバードーム51Aは、X1-X2方向、及び、Y1-Y2方向における変形部53dの厚さは同じであり、約0.35mmである。
 図16A~図16Cは、アクチュエータ30により押されたラバードームが変形する様子を示すものであり、基板60の上の対応する位置にラバードームシート40が被せされ、ラバードームシート40の上には、アクチュエータ30Aが設置されている。
 図16Aは、アクチュエータ30Aが押される前の状態を示している。アクチュエータ30Aの押下部32に設けられた凸部33は第1のラバードーム51Aの凹部53cに入り込んでおり、凸部34は、第2のラバードーム52Aの凹部54c内に入り込んでいる。この状態においては、アクチュエータ30の押下部32の底面32aは、第1のラバードーム51Aの上面53b及び第2のラバードーム52Aの上面54bと接触している。よって、図16Aに示す状態では、アクチュエータ30Aの押下部32の底面32aは、XY面と略平行な状態となっており、第1のラバードーム51Aの上面53b及び第2のラバードーム52Aの上面54bも、XY面と略平行な状態となっている。
 この状態から、操作部10を押すことにより、アクチュエータ30Aが押されると、アクチュエータ30Aの押下部32の凸部33が入り込んでいる第1のラバードーム51Aの上面53bが押され、変形部53dが座屈し、図16Bに示す状態となる。図16Bに示される状態では、第1のラバードーム51Aの下部53eに設けられた可動接点部55が、基板に設けられた第1の固定接点部71Aと接触し、第1のスイッチがオンとなる。本実施の形態においては、第2のラバードーム52Aは、上部側面54f及び変形部54dにおいて、第1のラバードーム51Aの側にリブ部54gが形成されており、この部分の厚さは厚くなっており、強度が高くなっている。従って、この状態では、第2のラバードーム52Aは、アクチュエータ30の押下部32により押され、第2のラバードーム52Aには力が加わっているが、第2のラバードーム52Aの上部側面54f及び変形部54dに形成されているリブ部54gにより形状が維持されるため、この部分の変形が抑制される。よって、第2のラバードーム52Aの上面54bは、XY面と略平行な状態が保たれる。
 尚、この状態は、図16Bに示されるように、アクチュエータ30の押下部32の底面32aは、XY面に対し傾いた状態、即ち、X2方向側がX1方向側よりも下側(Z2方向側)となるように傾いた状態となっている。
 この後、更に、アクチュエータ30Aにより押されることにより、図16Cに示されるように、第2のラバードーム52Aの変形部54dも座屈し、第2のラバードーム52Aの下部54eに設けられた可動接点部56が、基板60に設けられた第2の固定接点部72Aと接触し、第2のスイッチがオンとなる。
 このような本実施の形態におけるラバードームシート40を用いたスイッチにおいて、操作部を押した場合の変位量と操作部を押す力との関係を図17に示す。図17において、移動量L1は、操作部が押される前の状態から第1のスイッチをオンにするまでの変位量であり、移動量L2は、第1のスイッチがオンになった状態から第2のスイッチをオンにするまでの変位量である。
 本実施の形態は、図16Bに示される状態においては、第2のラバードーム52Aは、力が加わる第1のラバードーム51A側の上部側面54f及び変形部54dには、リブ部54gが形成されており、この部分の強度が強くなっている。このため、アクチュエータ30の押下部32の底面32aにより、第2のラバードーム52Aの上面54bが押されても、第2のラバードーム52Aの変形部54dは変形することがなく形状が維持されるため、第2のラバードーム52Aの上面54bが傾いた状態にはならない。
 従って、図17に示されるように、本実施の形態におけるラバーシートドームを用いた2段スイッチでは、移動量L1と移動量L2とを略同じにすることができる。また、この状態では、図16Bに示すように、第2のラバードーム52Aの変形部54dは変形しないため、第2のラバードーム52Aの寿命を長くすることができる。
 また、第2のラバードーム52Aの変形部54dのリブ部54gが形成されている部分以外の部分では、リブ部54gが形成されている部分よりも薄くなっている。このため、第2のラバードーム52Aの変形部54dが座屈する際に必要な力は、あまり大きくはならず、第1のスイッチをオンにするために必要な力F1と、第2のスイッチをオンにするために必要な力F2との関係は、F1:F2=1:2程度に調整することができる。
 従って、本実施の形態におけるスイッチ装置は、2段スイッチにおいて、2段階の操作感が認識されやすく、長寿命にすることができる。
 (変形例)
 また、本実施の形態におけるスイッチ装置は、第2のラバードーム52Aにおけるリブ部54gは、変形部54dのみに設けたものであってもよく、また、上部側面54fのみに設けたものであってもよい。具体的には、図18及び図19に示されるように、上部側面54fのみにリブ部54gを設けた構造のものであってもよい。尚、図18は、このラバードームシートの上面図であり、図19は、図18における一点鎖線18A-18Bにおいて切断した断面図である。
 また、本実施の形態におけるスイッチ装置は、リブ形状を形成する代わりに、リブ部に相当する部分の厚さを厚くした肉厚部を設けたものであってもよい。具体的には、図20から図22に示されるように、第2のラバードーム52Aは、第1のラバードーム51A側のとなるX1-X2方向における上部側面54f及び変形部54dには、肉厚部54hを形成したものであってもよい。肉厚部54hはX1-X2方向における厚さが最も厚く形成されており、第1のラバードーム51Aから離れるに伴い徐々に薄くなっており、Y1-Y2方向には形成されてはいない。尚、図20は、このラバードームシートの上面図であり、図21は、図20における一点鎖線20A-20Bにおいて切断した断面図であり、図22は、XY面に平行に切断した断面図である。
 このような肉厚部54hを第2のラバードーム52Aの上部側面54f及び変形部54dに形成した場合であっても、リブ部54gを形成した場合と同様の効果を得ることができる。
 また、本実施の形態におけるスイッチ装置は、第2のラバードーム52Aにおける肉厚部54hは、変形部54dのみに設けたものであってもよく、また、上部側面54fのみに設けたものであってもよい。例えば、図23及び図24に示されるように、上部側面54fのみに肉厚部54hを設けた構造のものであってもよい。尚、図23は、このラバードームシートの上面図であり、図24は、図23における一点鎖線23A-23Bにおいて切断した断面図である。
 尚、本願においては、リブ部54gについても肉厚部と記載する場合がある。
 以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
 尚、本国際出願は、2017年12月25日に出願した日本国特許出願第2017-247928号に基づく優先権を主張するものであり、その出願の全内容は本国際出願に援用する。
10    操作部
11    操作面
12    天井面
13a、13b   突起部
20    支持部
21    上ケース
30A、30B   アクチュエータ
31    本体部
32    押下部
32a   底面
33、34    凸部
35    上面
40    ラバードームシート
41    ベース部
51A、51B   ラバードーム(第1のラバードーム)
52A、52B   ラバードーム(第2のラバードーム)
53a、54a   上部
53b、54b   上面
53c、54c   凹部
53d、54d   変形部
53e、54e   下部
54f   上部側面
54g   リブ部
54h   肉厚部
55、56    可動接点部
60    基板
61    基板本体
71A、71B   第1の固定接点部
72A、72B   第2の固定接点部
73a、74a   一方の固定接点
73b、74b   他方の固定接点
80    下ケース

Claims (4)

  1.  第1のラバードームと、
     第2のラバードームと、
     前記第1のラバードーム及び前記第2のラバードームの上面に対向して配置されるスライダと、
     を有し、
     前記スライダが前記第1のラバードーム及び前記第2のラバードームの方へ動いて前記第1のラバードームの上面を押すことにより、前記第1のラバードームが変形し、前記第1のラバードームが変形した状態で更に前記スライダが前記第1のラバードーム及び前記第2のラバードームの方へ動いて前記第2のラバードームの上面を押すことにより、前記第2のラバードームが変形するものであって、
     前記第2のラバードームの前記第1のラバードームの側には、他の部分よりも厚い肉厚部が形成されていることを特徴とするスイッチ装置。
  2.  前記第1のラバードーム及び前記第2のラバードームは、前記スライダにより押されて座屈する変形部を有し、
     前記肉厚部は、前記第2のラバードームの前記変形部の前記第1のラバードームの側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ装置。
  3.  前記第1のラバードームの内側に形成された可動接点部と、
     前記第2のラバードームの内側に形成された可動接点部と、
     表面に第1の固定接点部及び第2の固定接点部が設けられた基板と、
     を有し、
     前記第1のラバードームの可動接点部と前記第1の固定接点部が対向し、前記第2のラバードームの可動接点部と前記第2の固定接点部が対向して配置されており、
     前記第1のラバードームが変形した際には、前記第1のラバードームの内側の可動接点部と前記第1の固定接点部とが接触し、
     前記第2のラバードームが変形した際には、前記第2のラバードームの内側の可動接点部と前記第2の固定接点部とが接触することを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチ装置。
  4.  操作部を有し、
     前記スライダは、前記操作部が操作されることにより動き、前記第1のラバードーム及び前記第2のラバードームの上面を押すことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のスイッチ装置。
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