(57)【要約】【課題】小型化されても押下操作時に可動接点の中央部を確実に押し込んで安定した反転動作を行わせることができ、かつ耐久性および組立作業性が良好な押釦スイッチを提供すること。【解決手段】上部開口２ａを有するハウジング２と、ハウジング２の内底部２ｂに配設された固定接点３，４と、各固定接点３，４から導出された端子５と、下面に設けられた粘着層９によって上部開口２ａを覆うようにハウジング２に貼着された絶縁性のカバーシート６と、ハウジング２内の空間に収納されたドーム状の可動接点８とを備え、可動接点８の中央部が固定接点３と接離可能に対向している押釦スイッチ１であって、カバーシート６には固形物７に加圧されて上に凸な形状に塑性変形した突出部６ａが設けられており、この突出部６ａが粘着層９によって固形物７と一体化されている。カバーシート６の融点はリフロー半田時の温度よりも高く、固形物７は可動接点８の中央部の真上に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部開口を有する絶縁性のハウジングと、このハウジングの前記上部開口を臨む内底部に配設された固定接点と、前記ハウジングに収納されて前記固定接点に接離可能なドーム状の可動接点と、下面に設けられた粘着層によって前記上部開口を覆うように前記ハウジングに貼着された絶縁性のカバーシートとを備え、リフロー半田時の温度よりも前記カバーシートの融点のほうが高い押釦スイッチであって、
前記カバーシートには固形物に加圧されて上に凸な形状に塑性変形した突出部が設けられており、この突出部が前記粘着層によって前記固形物と一体化されていると共に、前記固形物が前記可動接点の中央部の真上に配置されていることを特徴とする押釦スイッチ。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記カバーシートの前記突出部は天井部分の厚みに比して側壁部分の厚みが薄く形成されていることを特徴とする押釦スイッチ。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記固形物は上面の外周縁が全周に亘って丸みを帯びている円板状の樹脂成形品であることを特徴とする押釦スイッチ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記カバーシートがポリエーテルエーテルケトンからなることを特徴とする押釦スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機やゲーム機等の入力スイッチとして使用される押釦スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、この種の押釦スイッチは、ハウジングの内底部に中央固定接点および外側固定接点が配設されると共に、ハウジングの上部開口が可撓性を有する絶縁性のカバーシートで覆われており、カバーシートに蓋閉されたハウジング内の空間にドーム状の可動接点が収納されている。可動接点の周縁部は外側固定接点上に搭載されて常時接触しており、可動接点の中央部は中央固定接点の真上に接離可能に配置されている。各固定接点からはそれぞれハウジングの外部へ端子が導出されており、この押釦スイッチが実装される配線基板上にリフロー半田によって各端子が半田付けされるようになっている（例えば、特許文献１参照）。なお、実装時のリフロー半田工程でカバーシートが熱変形することは好ましくないため、カバーシートとしてはその融点がリフロー半田時の温度よりも高い材料が選択される。
【０００３】
また、実装後の押釦スイッチの上方には操作キー等の押圧駆動体が配置され、この押圧駆動体が押下操作されるとカバーシートを介して可動接点の中央部が押し込まれるため、押圧駆動体が所定ストローク押下操作された時点で、可動接点の中央部が反転して中央固定接点に接触する。その結果、中央固定接点と外側固定接点とが可動接点を介して導通されるため、両固定接点が導通されたことによる電気信号が端子から出力されてスイッチオフからオン状態に切り替わる。その際、可動接点の反転動作によってクリック感が生起されるため、操作キー等を押下操作した操作者は、押釦スイッチがオンしたことを手指で感得することができる。
【０００４】
ところで、この種の押釦スイッチが小型化されると、操作キー等の押圧駆動体が押下操作時に可動接点の中央部から外れた位置を押し込む可能性が高まる。その場合、可動接点の反転動作が不安定になるため、押釦スイッチをオン動作させにくくなったりクリック感が不明瞭になる等の不具合を生じてしまう。
【０００５】
そこで従来、ハウジングの上部開口を覆うカバーシートの中央部に、予めディスペンサ等によって半球状の押圧体を付設しておき、上方から操作力が付与されたときに、該押圧体を介して可動接点の中央部を確実に押し込めるように構成した押釦スイッチが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７１７８９号公報
【特許文献２】登録実用新案第３０２１１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載されている従来例のように、カバーシートの中央部にディスペンサ等によって押圧体を付設した場合、押下操作が繰り返されると、押圧体がカバーシートから剥離してしまう危険性が高まるため、長寿命な押釦スイッチを期待することができなくなる。また、押圧体が接着剤によってカバーシートに固着されている場合には、押釦スイッチの小型化が促進されると、小型の押圧体をカバーシートの中央部に正確に固着することが困難となることに加えて、十分な接着強度を確保することが困難となり、そのため、組立作業性が悪化したり、押圧体がカバーシートの中央部から外れた位置に固着されてしまう可能性が高まる。
【０００７】
なお、押下操作時に可動接点の中央部が確実に押し込めるようにするために、可動接点自体を中央部に突起を有する形状にフォーミングしたり、あるいは、突起部を有する可撓性シートを可動接点の上面に貼着しておくことも考えられる。しかし、ドーム状の可動接点の中央部に突起を設けると、反転時の可動接点に応力の歪が生じて耐久性が著しく悪化してしまう。また、可動接点が極めて小さくなると、突起部を可動接点の中央部に位置合わせして可撓性シートを該可動接点の上面に貼着する作業が円滑に行いにくくなるため、可撓性シートの突起部が可動接点の中央部に対して位置ずれしたり、組立作業性が悪くなる等の不具合を生じてしまう。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化されても押下操作時に可動接点の中央部を確実に押し込んで安定した反転動作を行わせることができ、かつ耐久性および組立作業性が良好な押釦スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明では、上部開口を有する絶縁性のハウジングと、このハウジングの前記上部開口を臨む内底部に配設された固定接点と、前記ハウジングに収納されて前記固定接点に接離可能なドーム状の可動接点と、下面に設けられた粘着層によって前記上部開口を覆うように前記ハウジングに貼着された絶縁性のカバーシートとを備え、リフロー半田時の温度よりも前記カバーシートの融点のほうが高い押釦スイッチにおいて、前記カバーシートには固形物に加圧されて上に凸な形状に塑性変形した突出部が設けられており、この突出部が前記粘着層によって前記固形物と一体化されていると共に、前記固形物が前記可動接点の中央部の真上に配置されているという構成にした。
【００１０】
このように構成された押釦スイッチは、予め、片面に粘着層を有するカバーシートを該粘着層側からポンチ等を用いて固形物で加圧することにより、カバーシートの一部を固形物の表面に沿う形状に突き出して突出部となすことができると共に、この突出部内で固形物の全表面を粘着層に圧着・固定させることができる。こうして形成された固形物付きのカバーシートは、ハウジング上の所定位置に搭載することによって固形物を可動接点の中央部の真上に自動的に配置させることができ、かつ粘着層によってカバーシートの周縁部分をハウジングに容易に貼着させることができる。したがって、この押釦スイッチは組立作業性が良好であり、可動接点に対する固形物の位置ずれも起こりにくい。また、押下操作が繰り返されても固形物が突出部から剥離する虞はなく、可動接点を特殊な形状にフォーミングする必要もない。
【００１１】
上記の構成において、カバーシートの突出部は天井部分の厚みに比して側壁部分の厚みが薄く形成されていることが好ましく、こうすることによって、該側壁部分を実装時のリフロー半田工程で熱変形しにくい部位となすことができるため、突出部の凸形状が実装後にも維持しやすくなる。
【００１２】
また、上記の構成において、固形物は上面の外周縁が全周に亘って丸みを帯びている円板状の樹脂成形品であることが好ましく、こうすることによって、カバーシートを固形物で加圧して凸状に塑性変形させる突き出し加工が容易に行えると共に、可動接点が固形物によって損傷される虞がなくなる。
【００１３】
なお、上記の構成において、カバーシートの材料はリフロー半田時の温度よりも融点が高い樹脂材料を適宜選択することが可能であるが、カバーシートが加工性に優れたポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなると、突出部を容易に形成できるため特に好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の押釦スイッチは、カバーシートの一部に固形物に加圧されて上に凸な形状に塑性変形した突出部が設けられており、この突出部内で固形物の全表面が粘着層に圧着・固定されているため、カバーシートをハウジング上の所定位置に搭載することによって固形物を自動的に可動接点の中央部の真上に配置させることができると共に、粘着層によってカバーシートの周縁部分をハウジングに容易に貼着させることができる。したがって、この押釦スイッチは組立作業性が良好であり、可動接点に対する固形物の位置ずれも起こりにくい。また、押下操作が繰り返されても固形物が突出部から剥離する虞はなく、可動接点を特殊な形状にフォーミングする必要もない。それゆえ、この押釦スイッチは、小型化が促進された場合にも、押下操作時に固形物によって可動接点の中央部を確実に押し込んで安定した反転動作を行わせることができ、耐久性に優れているため長寿命化が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る押釦スイッチの断面図、図２は該押釦スイッチの外観図、図３は該押釦スイッチに用いられたカバーシートおよび固形物の断面図、図４は該カバーシートの突出部を形成するための加工方法を示す説明図である。
【００１６】
図１と図２に示す押釦スイッチ１は、上部開口２ａを有する絶縁性のハウジング２と、ハウジング２の内底部２ｂに配設された中央固定接点３および外側固定接点４と、各固定接点３，４から個別に導出されてハウジング２の外部に配設された複数の端子５と、ハウジング２の上部開口２ａを覆う可撓性を有する絶縁性のカバーシート６と、カバーシート６の突出部６ａに一体化されている固形物７と、カバーシート６に蓋閉されたハウジング２内の空間に収納されたドーム状の可動接点８とによって主に構成されている。
【００１７】
ハウジング２は平面視矩形状の樹脂成形品であり、その内底部２ｂが上部開口２ａに臨出している。中央固定接点３は内底部２ｂの中央領域に露出しており、外側固定接点４は内底部２ｂの外周領域の複数個所に露出している。中央固定接点３と外側固定接点４は互いに離隔した位置に配設されており、各固定接点３，４からハウジング２の外部へ導出された各端子５どうしは電気的に絶縁されている。これらの端子５は、押釦スイッチ１が実装される図示せぬ配線基板上にリフロー半田によって半田付けされるようになっている。
【００１８】
可動接点８は、リン青銅等の導電性金属板をドーム状にフォーミングしてなる公知のものである。可動接点８の周縁部は外側固定接点４上に搭載されて常時接触しており、可動接点８の中央部は中央固定接点３の真上に接離可能に配置されている。
【００１９】
カバーシート６は融点が２８０℃以上（好ましくは３００℃以上）の耐熱性樹脂からなるフィルム体である。すなわち、押釦スイッチ１は実装時のリフロー半田工程で約２６０℃の高温環境下に晒されるので、カバーシート６を融点が２８０℃以上の樹脂材料で形成しておけば、リフロー半田時にカバーシート６の熱変形を回避することができる。なお、本実施形態例では、カバーシート６の樹脂材料としてポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を採用している。ＰＥＥＫは融点が３３４℃でガラス転移点が１４３℃の結晶性樹脂であり、カバーシート６は結晶化された状態のＰＥＥＫからなる。カバーシート６をＰＥＥＫ以外の他の樹脂材料、例えば熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等で形成することも可能であるが、ＰＥＥＫは加工性に優れているため突出部６ａを形成するうえで非常に有利である。
【００２０】
カバーシート６は外形が正八角形状でハウジング２の上部開口２ａを覆っており、カバーシート６の下面全域には粘着層９が設けられている。また、カバーシート６の周縁部分は粘着層９によってハウジング２の上端面２ｃに貼着されている。カバーシート６の中央部には固形物７を用いた突き出し加工によって凸状の突出部６ａが形成されており、この固形物７は突出部６ａ内に埋設された状態で粘着層９に圧着・固定されているため、固形物７は突出部６ａと一体化されている。図１に示すように、固形物７は可動接点８の中央部の真上に配置されており、該中央部の周囲で可動接点８の上面が粘着層９によってカバーシート６に貼着されている。したがって、突出部６ａに上方から押下操作力が付与されると、固形物７によって可動接点８の中央部が押下されるようになっている。
【００２１】
固形物７は耐熱性樹脂からなる成形品であり、本実施形態例では、固形物７の樹脂材料としてポリイミドを採用しているが、他の材料でもよい。ただし、固形物７は可動接点８の中央部に当接する部材なので、可動接点８を損傷する虞のある金属等の材料は好ましくない。この固形物７は、上面の外周縁が全周に亘って丸みを帯びた円板状に形成されている。
【００２２】
次に、図４を参照しつつ、固形物７を一体化した突出部６ａを形成するための加工方法について説明する。まず、カバーシート６を多数個取りするための長尺な帯状シート６０を用意し、この帯状シート６０の片面に設けられている粘着層９に貫通孔１０ａを有する剥離シート１０を被着させておく。この剥離シート１０の樹脂材料は特に限定されないが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルム体などが好適である。次に、この剥離シート１０付きの帯状シート６０を加工装置の下型１１と上型１２との間に位置合わせして挟持する。このとき、下型１１側のポンチ１３と上型１２側のダイ１４との間に貫通孔１０ａを位置させて、ポンチ１３上の固形物７が貫通孔１０ａを介して粘着層９と対向するように設定しておく。また、加工装置を加熱するなどして、ポンチ１３とダイ１４との間で帯状シート６０の温度がＰＥＥＫのガラス転移点（１４３℃）よりも若干高い温度（１５０〜１７０℃）になるように設定しておく。しかる後、ポンチ１３を上動させて貫通孔１０ａ上の帯状シート６０を粘着層９側から固形物７で加圧し、この帯状シート６０をダイ１４に衝打させることにより、帯状シート６０の一部を固形物７の表面に沿う形状に突き出して塑性変形させると共に、固形物７の表面に粘着層９を圧着させる。これにより、帯状シート６０の一部に上に凸な形状に塑性変形した突出部６ａが形成されて、突出部６ａ内で固形物７の全表面が粘着層９に圧着・固定されることになる。なお、固形物７は上面の外周縁が全周に亘って丸みを帯びているため、固形物７で帯状シート６０の一部を加圧して突出部６ａを形成するという突き出し加工は容易に行える。
【００２３】
かかる突き出し加工を行って突出部６ａを形成した帯状シート６０は、所定の大きさに切断して剥離シート１０を除去することによって、図１〜図３に示すようなカバーシート６が多数個取りできる。このカバーシート６の突出部６ａ内には円板状の固形物７が埋設状態で一体化されており、突き出し加工によって突出部６ａが形成されているため、突出部６ａの側壁部分６ｂの厚みは天井部分の厚みに比して薄くなっている。つまり、突出部６ａの側壁部分６ｂは、結晶化された樹脂フィルムの一部を薄く引き伸ばして加圧することによって形成された部位であり、高温環境下でも結晶化された状態を維持しやすいため、リフロー半田時に熱変形しにくい。
【００２４】
次に、上記の如く構成された押釦スイッチ１の動作について説明する。図示せぬ配線基板上に実装された押釦スイッチ１の上方には操作キー等の押圧駆動体が配置され、この押圧駆動体が押下操作されると、カバーシート６の突出部６ａと固形物７を介して可動接点８の中央部が押し込まれるため、押圧駆動体が所定ストローク押下操作された時点で、可動接点８の中央部が反転して中央固定接点３に接触する。その結果、中央固定接点３と外側固定接点４とが可動接点８を介して導通されるため、両固定接点３，４が導通されたことによる電気信号が端子５から出力されてスイッチオフからオン状態に切り替わる。その際、可動接点８の反転動作によってクリック感が生起されるため、操作キー等を押下操作した操作者は、押釦スイッチ１がオンしたことを手指で感得することができる。
【００２５】
以上説明したように本実施形態例に係る押釦スイッチ１は、カバーシート６の一部に固形物７に加圧されて上に凸な形状に塑性変形した突出部６ａが設けられており、この突出部６ａ内で固形物７の全表面が粘着層９に圧着・固定されているため、このカバーシート６をハウジング２上の所定位置に搭載することによって固形物７を自動的に可動接点８の中央部の真上に配置させることができると共に、粘着層９によってカバーシート６の周縁部分をハウジング２の上端面２ｃに容易に貼着させることができる。したがって、この押釦スイッチ１は組立作業性が良好であり、可動接点８に対する固形物７の位置ずれも起こりにくい。また、押下操作が繰り返されても固形物７が突出部６ａから剥離する虞はなく、可動接点８を特殊な形状にフォーミングする必要もない。それゆえ、この押釦スイッチ１は小型化が促進された場合にも、押下操作時に固形物７によって可動接点８の中央部を確実に押し込んで安定した反転動作を行わせることができる。また、この押釦スイッチ１は耐久性に優れているため長寿命化が期待できる。
【００２６】
しかも、この押釦スイッチ１は、カバーシート６の突出部６ａの側壁部分６ｂが他部よりも薄く形成されており、この側壁部分６ｂが実装時のリフロー半田工程で熱変形しにくい部位となっているため、突出部６ａの凸形状が実装後にも維持しやすく、この点でも長寿命化が期待できる。
【００２７】
なお、カバーシート６や固形物７の形状は上記実施形態例に限定されるものではない。また、本発明と直接関係しない接点機構部の構成が適宜選択可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態例に係る押釦スイッチの断面図である。
【図２】該押釦スイッチの外観図である。
【図３】該押釦スイッチに用いられたカバーシートおよび固形物の断面図である。
【図４】該カバーシートの突出部を形成するための加工方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  押釦スイッチ
２  ハウジング
２ａ  上部開口
２ｂ  内底部
３  中央固定接点
４  外側固定接点
５  端子
６  カバーシート
６ａ  突出部
６ｂ  側壁部分
７  固形物
８  可動接点
９  粘着層
１０  剥離シート
１０ａ  貫通孔
１３  ポンチ
１４  ダイ
６０  帯状シート
【図１】
2010135151.tif 000003
【図２】
2010135151.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010135151.tif 000006