(57)【要約】  感圧抵抗板を用いて２段階のクリック感を生じさせることができる多段感圧スイッチを提供する。ハウジング１０の凹部１２の底壁に突設された一対の第１突設固定接点２８及び第２突設固定接点３８と、底壁と面一の一対の第１平坦固定接点２９及び第２平坦固定接点３９との上に感圧抵抗板４０が配置され、その上にクリック感を発生する第１タクト板５０、さらにその上方にスペーサ６０、板バネ７０、第２タクト板８０、蓋９０が順に配置されている。蓋９０のキートップ９２を押し下げていき、押圧力が第１段階の大きさに達すると、第２タクト板８０が反転して感圧抵抗板４０に圧力が加えられて突設固定接点２８，３８の間が閉じ、押圧力が第２段階の大きさに達すると第１タクト板５０が反転して一対の平坦固定接点２９，３９の間が閉じ、さらに第３段階では押圧力の大きさに応じて一対の平坦固定接点２９，３９の間を流れる電流の大きさを制御できる。
2018101212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有する絶縁材料からなるハウジングと、
前記ハウジングの前記凹部内の底壁に固定された少なくとも一対の固定接点と、
前記一対の固定接点の上に配置された感圧抵抗板と、
前記感圧抵抗板の上に配置され、所定の押圧力に対してクリック感を発生するクリック感発生構造と、
前記クリック感発生構造の上に配置されて前記凹部の開口部を塞ぐ可撓性を有する蓋部材を備え、
前記クリック感発生構造が、
前記感圧抵抗板の上に配置され且つ前記ハウジングの前記開口部に向かって凸となるように湾曲した第１のタクト板と、
前記第１のタクト板の中央部の上に底部が固定され且つ前記底部と対向する位置に凸部を備えたスペーサと、
前記スペーサの前記凸部が移動可能に収納される貫通孔を備え、前記スペーサの上部に配置され且つ前記ハウジングの前記凹部の内壁部に外周部の少なくとも一部が支持されて、前記押圧力により前記貫通孔が前記第１のタクト板に近づくように変形する板バネ部材と、
前記板バネ部材の上に配置され、前記ハウジングの前記凹部の前記内壁部に外周部の少なくとも一部が拘束され且つ前記ハウジングの前記開口部に向かって凸となるように湾曲し、前記押圧力により変形する前記蓋部材と接触して変形して前記板バネ部材を変形させるとともに前記スペーサの前記凸部に前記押圧力を伝達する第２のタクト板とを備えていることを特徴とする多段感圧スイッチ。
【請求項２】
前記感圧抵抗板は前記底壁との間に間隔をあけた状態で配置されている請求項１に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項３】
両端に前記ハウジングから露出する一対の端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第１の固定接点を備えた枝部を有する第１の端子金具と、
両端に前記ハウジングから露出する一対の端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第２の固定接点を備えた枝部を有する第２の端子金具とがインサートとして前記ハウジングがインサート成形されており、
前記第１の固定接点と前記第２の固定接点とが、前記ハウジングの前記底壁に沿って対向する位置に配置されて、前記一対の固定接点を構成している請求項１に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項４】
前記第１の端子金具の前記枝部と前記第２の端子金具の前記枝部には、前記底壁の中央部において露出して前記底壁の面方向で対向する別の一対の固定接点が形成されている請求項２に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項５】
前記別の一対の固定接点は、前記面方向に対向する凹凸部をそれぞれ備えている請求項４に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項６】
前記感圧抵抗板と前記凹部内の前記底壁との間の間隔は、第１段階の押圧力が前記蓋部材を介して前記クリック感発生構造に加えられて前記板バネ部材を変形させながら前記第２のタクト板が反転し、反転した前記第２のタクト板を介して前記スペーサ及び前記第１のタクト板に前記第１段階の押圧力が加わった状態で、前記感圧抵抗板が前記一対の固定接点に押し付けられ、前記第１の押圧力よりも大きい第２段階の押圧力が前記蓋部材、前記第２のタクト板及び前記スペーサを介して前記第１のタクト板に加えられて前記第１のタクト板が反転し、反転した前記第１のタクト板により前記感圧抵抗板の中央部が前記凹部の前記底壁に押しつけられることを可能にするように定められている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項７】
凹部を有する絶縁材料からなるハウジングと、
前記ハウジングの前記凹部内の底壁に間隔をあけて固定された第１の一対の固定接点と、
前記第１の一対の固定接点の間に位置して前記ハウジングの前記凹部内の底壁の中央部に間隔をあけて固定された第２の一対の固定接点と、
前記第１の一対の固定接点と接触する第１の抵抗体パターンと前記第２の一対の固定接点と対向する第２の抵抗体パターンを有して、前記底壁との間に間隔をあけた状態で配置された感圧抵抗板と、
前記感圧抵抗板の上に配置され、所定の押圧力に対してクリック感を発生するクリック感発生構造と、
前記クリック感発生構造の上に配置されて前記凹部の開口部を塞ぐ可撓性を有する蓋部材を備え、
前記クリック感発生構造が、
前記感圧抵抗板の上に配置され且つ前記ハウジングの前記開口部に向かって凸となるように湾曲した第１のタクト板と、
前記第１のタクト板の中央部の上に底部が固定され且つ前記底部と対向する位置に凸部を備えたスペーサと、
前記スペーサの前記凸部が移動可能に収納される貫通孔を備え、前記スペーサの上部に配置され且つ前記ハウジングの前記凹部の内壁部に外周部の少なくとも一部が支持されて、前記押圧力により前記貫通孔が前記第１のタクト板に近づくように変形する板バネ部材と、
前記板バネ部材の上に配置され、前記ハウジングの前記凹部の前記内壁部に外周部の少なくとも一部が拘束され且つ前記ハウジングの前記開口部に向かって凸となるように湾曲し、前記押圧力により変形する前記蓋部材と接触して変形して前記板バネ部材を変形させるとともに前記スペーサの前記凸部に前記押圧力を伝達する第２のタクト板とを備えており、
前記感圧抵抗板と前記凹部内の前記底壁との間の間隔は、第１段階の押圧力が前記蓋部材を介して前記クリック感発生構造に加えられて前記板バネ部材を変形させながら前記第２のタクト板が反転し、反転した前記第２のタクト板を介して前記スペーサ及び前記第１のタクト板に前記第１段階の押圧力が加わった状態で、前記感圧抵抗板の前記第１の抵抗体パターンが前記一対の固定接点に押し付けられ、前記第１の押圧力よりも大きい第２段階の押圧力が前記蓋部材、前記第２のタクト板及び前記スペーサを介して前記第１のタクト板に加えられて前記第１のタクト板が反転し、反転した前記第１のタクト板により前記感圧抵抗板の前記第２の抵抗体パターンが前記第２の一対の固定接点に押し付けられるように定められている多段感圧スイッチ。
【請求項８】
前記クリック感発生構造は、前記第２の押圧力よりも大きい第３の押圧力が前記蓋部材、前記第２のタクト板及び前記スペーサを介して前記第１のタクト板に加えられることを許容するように構成されている請求項６または７に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項９】
前記蓋部材は、前記スペーサと対応する位置に外側に向かって突出するキートップを一体に備えている請求項１または７に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項１０】
前記スペーサは、弾性を有している請求項１または７に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項１１】
前記スペーサは、ウレタンにより形成されている請求項１０に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項１２】
前記板バネ部材の前記貫通孔の輪郭形状は円形を有しており、
前記スペーサの前記凸部は、前記貫通孔内に位置する部分から徐々に径寸法が大きくなる切頭円錐形を呈している請求項１，７または１１に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項１３】
前記板バネ部材は、１枚以上の金属板により形成されている請求項１または７に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項１４】
一端に前記ハウジングから露出する端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第１の固定接点を備えた枝部を有する第１の端子金具と、
一端に前記ハウジングから露出する端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第２の固定接点を備えた枝部を有する第２の端子金具と、
一端に前記ハウジングから露出する端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第３の固定接点を備えた枝部を有する第３の端子金具と、
一端に前記ハウジングから露出する端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第４の固定接点を備えた枝部を有する第４の端子金具とがインサートとして前記ハウジングがインサート成形されており、
前記第１の固定接点と前記第２の固定接点とが、前記ハウジングの前記底壁に沿って対向する位置に配置されて、前記第１の一対の固定接点を構成しており、
前記第３の固定接点と前記第４の固定接点とは、前記第２の抵抗体パターンと接触する前記第２の一対の固定接点を構成している請求項７に記載の多段感圧スイッチ。
【請求項１５】
前記第３の固定接点と前記第４の固定接点は、前記底壁の中央部において前記底壁の面方向に対向する凹凸部をそれぞれ備えている請求項１４に記載の多段感圧スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段階のスイッチ状態を、感圧抵抗板を用いて実現する多段感圧スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
実開平５−１７８６１号公報（特許文献１）、特開２０１０−１５７９３号公報（特許文献２）等には、感圧抵抗体を用いた従来の感圧スイッチが開示されている。感圧抵抗体を用いた感圧スイッチでは、押圧力を変えることにより、多段階のスイッチ状態を形成することが可能である。また特開２００４−３１１７１号公報（特許文献３）には、２種類のタクト板を用いることにより２段階のクリック感を発生させることができる２段動作プッシュスイッチが開示されている。また実開平３−８８２７号公報（特許文献４）にも２種類のタクト板を用いた２段動作のスイッチが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−１７８６１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５７９３号公報
【特許文献３】特開２００４−３１１７１号公報
【特許文献４】実開平３−８８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の感圧スイッチでは、押圧力を変えることにより抵抗値が変わって複数段階のスイッチ状態を形成することはできる。しかしながらどこまで押圧力を増せば次のスイッチ状態になるのかは操作者の勘に頼るしかなかった。また通常のプッシュスイッチで、２段階のクリック感を生じさせるスイッチはあるが、既存の構造そのままを適用して感圧抵抗板を用いる場合に２段階のクリック感を生じさせることは難しいという問題がある。【０００５】
本発明の目的は、感圧抵抗板を用いて２段階のクリック感を生じさせることができる多段感圧スイッチを提供することにある。【０００６】
本発明の他の目的は、感圧抵抗板を用いて２段階のクリック感を生じさせることができ、しかも３段階のスイッチ状態を得ることができる多段感圧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】
【０００７】
本発明の基本となる多段感圧スイッチは、凹部を有する絶縁材料からなるハウジングと、ハウジングの凹部内の底壁に固定された少なくとも一対の固定接点と、一対の固定接点の上に配置された感圧抵抗板と、感圧抵抗板の上に配置され、所定の押圧力に対してクリック感を発生するクリック感発生構造と、クリック感発生構造の上に配置されて凹部の開口部を塞ぐ可撓性を有する蓋部材を備えている。【０００８】
本発明では、クリック感発生構造が、感圧抵抗板の上に配置され且つハウジングの開口部に向かって凸となるように湾曲した第１のタクト板と、第１のタクト板の中央部の上に底部が固定され且つ該底部と対向する位置に凸部を備えたスペーサと、スペーサの凸部が移動可能に収納される貫通孔を備え、スペーサの上部に配置され且つハウジングの凹部の内壁部に外周部の少なくとも一部が支持されて、押圧力により貫通孔が前記第１のタクト板に近づくように変形する板バネ部材と、板バネ部材の上に配置され、ハウジングの凹部の内壁部に外周部の少なくとも一部が拘束され且つハウジングの開口部に向かって凸となるように湾曲し、押圧力により変形する蓋部材と接触して変形して板バネ部材を変形させるとともにスペーサの凸部に押圧力を伝達する第２のタクト板とを備えている。【０００９】
本発明によれば、クリック感発生構造を上記のように構成することにより、感圧抵抗板を用いる場合でも２段階のクリック感じを生じさせることが可能になった。特に、板バネ部材を設けたことにより、第２のタクト板が反転した後に、第１のタクト板を反転させることができる。【００１０】
感圧抵抗板は、ハウジングの底壁との間に間隔をあけた状態で配置されていても、また底壁と接触した状態で配置されていてもよい。感圧抵抗板とハウジングの底壁との間に間隔があると、押圧操作時の蓋部材の変形量が大きくなり、スイッチの操作感を増大させることができる。【００１１】
感圧抵抗板と凹部内の底壁との間の間隔は、第１段階の押圧力が蓋部材を介してクリック感発生構造に加えられて板バネ部材を変形させながら第２のタクト板が反転し、反転した第２のタクト板を介してスペーサ及び第１のタクト板に第１段階の押圧力が加わった状態で、感圧抵抗板が一対の固定接点に押し付けられ、第１の押圧力よりも大きい第２段階の押圧力が蓋部材、第２のタクト板及びスペーサを介して第１のタクト板に加えられて第１のタクト板が反転し、反転した第１のタクト板により感圧抵抗板の中央部が凹部の底壁に押しつけられることを可能にするように定められているのが好ましい。【００１２】
具体的には、両端に前記ハウジングから露出する一対の端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第１の固定接点を備えた枝部を有する第１の端子金具と、両端に前記ハウジングから露出する一対の端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第２の固定接点を備えた枝部を有する第２の端子金具とがインサートとして前記ハウジングがインサート成形されており、第１の固定接点と第２の固定接点とが、ハウジングの底壁に沿って対向する位置に配置されて、一対の固定接点を構成しているのが好ましい。この場合、第１の端子金具の枝部と第２の端子金具の枝部には、底壁の中央部において露出して底壁の面方向で対向する別の一対の固定接点が形成されているのが好ましい。このようにすると簡単な構造で、少なくとも３段階以上の抵抗値または電流値を第１の端子金具の端子部と第２の端子金具の端子部との間に得ることができる。【００１３】
なお別の一対の固定接点は、面方向に対向する凹凸部をそれぞれ備えているのが好ましい。このようにすると感圧抵抗板が接触する接触面積の増加割合が段階的になり、変化がわかりやすくなる。【００１４】
２回路のスイッチを構成する本発明の多段感圧スイッチでは、凹部を有する絶縁材料からなるハウジングと、ハウジングの凹部内の底壁に間隔をあけて固定された第１の一対の固定接点と、第１の一対の固定接点の間に位置してハウジングの凹部内の底壁の中央部に間隔をあけて固定された第２の一対の固定接点と、第１の一対の固定接点と接触する第１の抵抗体パターンと第２の一対の固定接点と対向する第２の抵抗体パターンを有して、底壁との間に間隔をあけた状態で配置された感圧抵抗板と、感圧抵抗板の上に配置され、所定の押圧力に対してクリック感を発生するクリック感発生構造と、クリック感発生構造の上に配置されて前記凹部の開口部を塞ぐ可撓性を有する蓋部材を備えている。そしてクリック感発生構造は、感圧抵抗板の上に配置され且つハウジングの開口部に向かって凸となるように湾曲した第１のタクト板と、第１のタクト板の中央部の上に底部が固定され且つ前記底部と対向する位置に凸部を備えたスペーサと、スペーサの凸部が移動可能に収納される貫通孔を備え、スペーサの上部に配置され且つハウジングの凹部の内壁部に外周部の少なくとも一部が支持されて、押圧力により貫通孔が第１のタクト板に近づくように変形する板バネ部材と、板バネ部材の上に配置され、ハウジングの凹部の内壁部に外周部の少なくとも一部が拘束され且つハウジングの前記開口部に向かって凸となるように湾曲し、押圧力により変形する蓋部材と接触して変形して板バネ部材を変形させるとともにスペーサの凸部に押圧力を伝達する第２のタクト板とを備えている。その上で、感圧抵抗板と凹部内の底壁との間の間隔は、第１段階の押圧力が蓋部材を介してクリック感発生構造に加えられて板バネ部材を変形させながら第２のタクト板が反転し、反転した第２のタクト板を介してスペーサ及び第１のタクト板に第１段階の押圧力が加わった状態で、感圧抵抗板の第１の抵抗体パターンが一対の固定接点に押し付けられ、第１の押圧力よりも大きい第２段階の押圧力が蓋部材、第２のタクト板及びスペーサを介して第１のタクト板に加えられて第１のタクト板が反転し、反転した第１のタクト板により感圧抵抗板の第２の抵抗体パターンが第２の一対の固定接点に押し付けられるように定められている。このようにすると第１の一対の固定接点を含んで第１のスイッチ回路が構成され、第２の一対の固定接点を含んで第２のスイッチ回路が構成される。したがって２種類のスイッチ状態を別個に提供することができ、スイッチの用途を広げることができる。【００１５】
クリック感発生構造は、第２の押圧力よりも大きい第３の押圧力が蓋部材、第２のタクト板及びスペーサを介して第１のタクト板に加えられることを許容するように構成されているのが好ましい。このようにするとクリック感は伴わないが、第３のスイッチ状態を得ることができる。【００１６】
蓋部材は、スペーサと対応する位置に外側に向かって突出するキートップを一体に備えているのが好ましい。このようなキートップがあれば、操作性が向上する。【００１７】
スペーサは、弾性を有しているのが好ましい。スペーサが弾性を有していると、クリック感が得られてしかも、軟らかい操作タッチを実現できる。【００１８】
スペーサの弾性を得るために、スペーサはウレタンにより形成されているのが好ましい。ウレタンによりスペーサを形成すると、耐久性が高いスペーサを提供できる。【００１９】
板バネ部材の貫通孔の輪郭形状は円形を有しており、スペーサの凸部は、貫通孔内に位置する部分から徐々に径寸法が大きくなる切頭円錐形を呈しているのが好ましい。このような構造にすると、スペーサの凸部をスムーズに板バネ部材の貫通孔内で変位させることができる。【００２０】
板バネ部材は、１枚以上の金属板により形成されているのが好ましい。金属板の枚数を調整することにより、必要な押圧力を簡単に調整することができる。【００２１】
両端にハウジングから露出する一対の端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第１の固定接点を備えた枝部を有する第１の端子金具と、両端にハウジングから露出する一対の端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第２の固定接点を備えた枝部を有する第２の端子金具とがインサートとしてハウジングがインサート成形されており、第１の固定接点と第２の固定接点とが、ハウジングの底壁に沿って対向する位置に配置されて、一対の固定接点を構成しているのが好ましい。このような構造を採用すると、端子部の配置と固定接点の配置を簡単に実現できる。【００２２】
第１の端子金具の枝部と第２の端子金具の枝部には、前記底壁の中央部において対向する凹凸部が形成されているのが好ましい。このような凹凸部を形成すると、押圧力の増加応じて、感圧抵抗板が接触する接触面積の増加割合が段階的になり、変化がわかりやすくなる。【００２３】
一端にハウジングから露出する端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第１の固定接点を備えた枝部を有する第１の端子金具と、一端にハウジングから露出する端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第２の固定接点を備えた枝部を有する第２の端子金具と、一端にハウジングから露出する端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第３の固定接点を備えた枝部を有する第３の端子金具と、一端にハウジングから露出する端子部を有する本体部と、該本体部に連結されて第４の固定接点を備えた枝部を有する第４の端子金具とがインサートとしてハウジングがインサート成形されている。そして第１の固定接点と第２の固定接点とが、ハウジングの底壁に沿って対向する位置に配置されて、第１の一対の固定接点を構成している。また第３の固定接点と第４の固定接点とは、第２の抵抗体パターンと接触する第２の一対の固定接点を構成しているのが好ましい。このような構造を採用すると、端子部の配置と固定接点の配置の変更を簡単に実現できる。【００２４】
第３の固定接点と第４の固定接点は、底壁の中央部において底壁の面方向に対向する凹凸部をそれぞれ備えているのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る多段感圧スイッチの第１の実施の形態の構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１の多段感圧スイッチを示す正面図である。
【図３】図１の多段感圧スイッチを示す右側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶの線に沿って切断した断面図である。
【図５】図１の多段感圧スイッチの機能を表す回路図である。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１の多段感圧スイッチの作用を説明するために、ステムを押し込んでいくに従い変化する各接点間の電気導通状態を示す図である。
【図７】本発明に係る多段感圧スイッチの第２の実施の形態の構成を示す分解斜視図である。
【図８】図７の多段感圧スイッチを示す正面図である。
【図９】図７の多段感圧スイッチを示す右側面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘの線に沿って切断した断面図である。
【図１１】図７の多段感圧スイッチの機能を表す回路図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図７の多段感圧スイッチの作用を説明するために、ステムを押し込んでいくに従い変化する各接点間の電気導通状態を示す図である。
【図１３】図７の多段感圧スイッチの感圧抵抗板の抵抗パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る多段感圧スイッチの第１の実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
《第１の実施の形態》
図１〜６に本発明に係る多段感圧スイッチの第１の実施の形態を示す。この多段感圧スイッチは、厚みの薄いほぼ直方体形状のハウジング１０の上面に開口した凹部１２内に各部材を収容して構成される。凹部１２は、ほぼ円柱状の主凹部１３の内壁と、この主凹部１３と連通し且つ軸線周りに１８０度ずれた位置に形成された一対の正面図視方形の凹陥部１４，１４を備えている。一対の凹陥部１４，１４の開口部側の部分には一対の段部１８，１８が形成されている。一対の凹陥部１４，１４に対応して、ハウジング１０の対向する一対の外壁にも正面から見た状態で方形形状となる突出部１６，１６が設けられている。ハウジング１０は絶縁性を有する合成樹脂製であり、配線基板としての機能をも有している。ハウジング１０の凹部１２内の底壁１５には一対の固定接点（２８，２９，３８，３９）が固定されている。
【００２８】
固定接点（２８，２９，３８，３９）及び固定接点（２８，２９，３８，３９）に接続された端子部をそれぞれ有する第１端子金具２０と第２端子金具３０とは、インサートとしてハウジング１０と一体にインサート成形されている。
【００２９】
図６によく示されているように、第１端子金具２０及び第２端子金具３０はそれぞれ、図６で見て左右方向に延びる本体部２２，３２と、本体部２２，３２に連結され、本体部２２，３２の中央付近から図６で見て上下方向に延びる枝部２４，３４とを有する。第１端子金具２０及び第２端子金具３０は、本体部２２，３２の両端にハウジング１０から露出するそれぞれ一対の端子部２６，３６を有する。さらに第１端子金具２０及び第２端子金具３０の枝部２４，３４それぞれの先端近くには第１突設固定接点２８及び第２突設固定接点３８がそれぞれ備えられ、枝部２４，３４の先端と根元との間は第１平坦固定接点２９及び第２平坦固定接点３９を構成している。
【００３０】
第１突設固定接点２８及び第２突設固定接点３８は、ハウジング１０の凹部１２の底壁に沿って対向する位置から上方に向かって突設された形状であり、一対の突設固定接点を構成する。第１平坦固定接点２９及び第２平坦固定接点３９は、ハウジング１０の凹部１２の底壁と面一であり、一対の平坦固定接点を構成する。
【００３１】
なお第１端子金具２０及び第２端子金具３０の枝部は、図６によく示されているように、凹部１２の底壁の中心部において、対向する凹凸部が形成されている。このような凹凸部を形成すると、押圧力の増加に応じて、感圧抵抗板４０が接触する接触面積の増加割合が段階的になり、変化がわかりやすくなる。
【００３２】
一対の固定接点の上には、略円形板状の感圧抵抗板４０が配置されている。感圧抵抗板４０には周縁から外側に突き出た一対の舌片４２，４２が設けられており、舌片４２，４２の下面がそれぞれ第１突設固定接点２８及び第２突設固定接点３８の上面に接して支持されて、感圧抵抗板４０が第１突設固定接点２８と第２突設固定接点３８との上に載置されている。感圧抵抗板４０のその他の部分の下面とハウジング１０の凹部１２内の底壁１５との間には、適当な大きさの間隔が空けられている。
【００３３】
他の実施の形態においては、感圧抵抗板４０の下面は底壁１５と接触した状態で配置されている。
【００３４】
第１の実施の形態のように感圧抵抗板４０と底壁１５との間に間隔を設けると、スイッチの押圧操作時に上方から押される蓋９０の変形量（すなわちキートップ９２の下方への移動量）が大きくなり、スイッチの操作感を増大させることができる。
【００３５】
感圧抵抗板４０は加えられる押圧力の大きさに反比例して、押圧力の印加された部分の電気抵抗率が低下するタイプの感圧抵抗材料製である。
【００３６】
感圧抵抗板４０の上には、加わる所定の大きさの押圧力（第１段階の押圧力）に対してクリック感を発生するための第１タクト板５０が載置されている。第１タクト板５０は、直径が感圧抵抗板４０とほぼ同一な円板状の輪郭形状を有しており、ハウジング１０の凹部１２の開口に向かって凸となるように湾曲したドーム状である。従って感圧抵抗板４０と第１タクト板５０とは、第１タクト板５０の周縁部でのみ接している。
【００３７】
第１タクト板５０は薄い金属板製であり、可撓性を有しているので、第１段階の押圧力が加わると反転して中央部が下方に凹んだ形状に変化し、第１段階の押圧力が第１段階の押圧力より小さくなるともとの形状に戻る。この反転の際にクリック感が発生する。第１タクト板５０が反転すると、下方に凹んだ中央部が感圧抵抗板４０の中央部に接して、感圧抵抗板４０の中央部を上方から押圧する。
【００３８】
スペーサ６０は、第１タクト板５０の中央部の上面に、そのベース６２が配置されている。スペーサ６０のベース６２は円板状であり、ベース６２と対向する上面側の位置に凸部６４を備えている。凸部６４は、ベース６２の円板状の周縁近くから上方に突出し、上方に向かうに従って先細りし、上面が平坦に形成されている切頭円錐形状である。
【００３９】
スペーサ６０はウレタン製であり、弾性を有している。スペーサ６０が弾性を有していると、クリック感が得られてしかも、軟らかい操作タッチを実現できるとともに、高い耐久性が得られる。
【００４０】
板バネ７０は、スペーサ６０の上方に配置されており、貫通孔７２を備えたドーナツ板状であり、１８０度ずれた位置に一対の舌片７４，７４を備えている。舌片７４，７４それぞれの先端近くの部分が、ハウジング１０の凹部１２の凹陥部１４の開口近くに設けられた一対の段部１８，１８の上面に載せられることにより、板バネ７０はハウジング１０に対して支持されている。
【００４１】
板バネ７０の貫通孔７２の輪郭形状は円形であり、スペーサ６０の凸部６４は、貫通孔７２内に位置する平坦な上面部分からベース６２に向かって徐々に径寸法が大きくなる切頭円錐形状を呈している。このためスペーサ６０の凸部６４をスムーズに板バネ７０の貫通孔７２内で変位させることができる。
【００４２】
貫通孔７２は、スペーサ６０の凸部６４がその中を移動可能に収納する。板バネ７０はバネの性質を有するので、上方からの押圧力により貫通孔７２が第１タクト板５０に近づくように変形することができる。
【００４３】
第２タクト板８０は板バネ７０の上方に配置されている。第２タクト板８０は、ハウジングの凹部の内壁部に外周部の少なくとも一部が凹部１２の開口寄りの内周壁面によって径方向への動きが拘束され且つハウジング１０の開口に向かって凸となるように湾曲したドーム状である。第２タクト板８０は、上方からの押圧力により変形する蓋９０と接触して、所定の大きさ以上の押圧力が加わると反転して、板バネ７０を変形させるとともに、スペーサ６０の凸部６４に押圧力を伝達する。
【００４４】
蓋９０は可撓性を有する液晶ポリマー等の合成樹脂製であり、ハウジング１０の上面全体を覆って凹部１２の開口を塞ぐとともに、スペーサ６０に対応する中心の位置に、切頭円錐状のキートップ９２を一体に備えている。キートップ９２を下方に押し下げることにより、多段感圧スイッチを操作することができる。
【００４５】
感圧抵抗板４０と凹部１２内の底壁１５との間の間隔は、第１段階の押圧力が蓋９０を介して第２タクト板８０に加えられて板バネ７０を変形させながら第２タクト板８０が反転し、反転した第２タクト板８０を介してスペーサ６０及び第１タクト板５０に第１段階の押圧力が加わった状態で、感圧抵抗板４０が一対の固定接点である第１突設固定接点２８及び第２突設固定接点３８に押し付けられ、第１段階の押圧力よりも大きい第２段階の押圧力が蓋９０、第２タクト板８０及びスペーサ６０を介して第１タクト板５０に加えられて第１タクト板５０が反転し、反転した第１タクト板５０により感圧抵抗板４０の中央部が凹部１２の底壁１５に押しつけられることを可能にするように定められている。
【００４６】
次に第１の実施の形態の多段感圧スイッチの動作作用について説明する。
【００４７】
第１の実施の形態の多段感圧スイッチを操作する際には、蓋９０のキートップ９２を下方に押し下げていく。押圧力が第１段階の大きさに達すると、第２タクト板８０が反転し、第２タクト板８０の下面が板バネ７０及びスペーサ６０の凸部６４に接触して、押圧力を伝達する。押圧力はスペーサ６０及び第１タクト板５０を介して、感圧抵抗板４０にまで伝達される。
【００４８】
このときの電気導通状態を図６（ａ）に示す（第１のスイッチ状態）。感圧抵抗板４０には押圧力により電気抵抗率が低下して電気を導通することのできる部分が生じているが、押圧力が加わっているのは開口に向かって凸となるように湾曲したドーム状を未だ維持している第１タクト板５０の周縁に接する周縁部分のみである。よって第１突設固定接点２８及び第２突設固定接点３８の間が閉じてオンになる。説明のために抵抗値が低下した部分を図６（ａ）に斜線パターンで示す。
【００４９】
この状態では、多段感圧スイッチはオンになるものの、第１突設固定接点２８と第２突設固定接点３８とは距離も遠く、感圧抵抗板４０の周縁のみの電気抵抗率が低下しているだけなので、流れる電流は小さく限定されている。このときの多段感圧スイッチの電気抵抗は、例えば２０ｋΩである。
【００５０】
キートップ９２をさらに押し下げるためには、板バネ７０の反発力に抗さなければならず、徐々に強い力が必要になってくる。押圧力が第２段階の大きさに達すると、第１タクト板５０が反転する。このとき２度目のクリック感を発生する。反転した第１タクト板５０の下方に向かって湾曲した中心部は、感圧抵抗板４０の中心部を押して、ハウジング１０の凹部１２の底壁１５に感圧抵抗板４０の下面を押し付ける。
【００５１】
この状態を図６（ｂ）に示す（第２のスイッチ状態）。感圧抵抗板４０の中心部が押圧されて、電気抵抗率が低下し、斜線パターンで示した部分の抵抗値が低下して変化している。従ってその下の第１平坦固定接点２９と第２平坦固定接点３９との間が閉じる。第１平坦固定接点２９と第２平坦固定接点３９とは距離が短いので、図６（ａ）の状態よりも大きい電流が流れる。このときの多段感圧スイッチの合計電気抵抗は、例えば５ｋΩである。
【００５２】
さらにキートップ９２を押し下げていくと、キートップ９２を押し下げる押圧力がほぼそのまま感圧抵抗板４０に加えられるようになる。すなわちキートップ９２−第２タクト板８０−スペーサ６０−第１タクト板５０の各下面と上面同士が全て密着した状態となって、ほとんど直接、第３段階の押圧力で感圧抵抗板４０を押すことができる。この状態ではクリック感は伴わない。
【００５３】
この状態を図６（ｃ）に示す（第３のスイッチ状態）。感圧抵抗板４０の中心部の電気抵抗が低下した部分はより大きくなり、図６（ｂ）よりもさらに多くの電流が流れる。
【００５４】
図５の回路図は第１の実施の形態の多段感圧スイッチの機能を表し、オン−オフのスイッチングのみならず、可変抵抗により流れる電流の大きさを制御することができる。
【００５５】
以上のように第１の実施の形態の多段感圧スイッチによると、クリック感発生構造を上記のように構成することにより、感圧抵抗板４０を用いる場合でも２段階のクリック感を生じさせることが可能である。特に、板バネ７０を設けたことにより、第２タクト板８０が反転した後に、さらに押圧力を加えることにより、第１タクト板５０が反転するように構成することができる。
【００５６】
《第２の実施の形態》
図７乃至図１３に、本発明に係る多段感圧スイッチの第２の実施の形態を示す。各図において、第１の実施の形態と同様の機能を有する部材には、同じ符号を付して示し、詳細な説明を省略する。第２の実施の形態の多段感圧スイッチは、２回路のスイッチを構成する点で第１の実施の形態とは大きく異なっている。
【００５７】
ハウジング１１０は第１〜４端子金具１２０，１３０，１５０及び１６０がインサートとしてインサート成形されている。第１端子金具１２０及び第２端子金具１３０は、それぞれ一端と他端にハウジング１１０から露出する端子部１２６，１３６を有する本体部１２２，１３２と、本体部１２２，１３２に連結されて第１突設固定接点１２８及び第２突設固定接点１３８を備えた枝部１２４，１３４とからなる。各突設固定接点はそれぞれ、ハウジング１１０の凹部１１２の底壁１１５に沿った対向する位置から上方に向かって突設した形状である。
【００５８】
第３端子金具１５０及び第４端子金具１６０は、それぞれ一端と他端にハウジング１１０から露出する端子部１５６，１６６を有する本体部１５２，１６２と、本体部１５２，１６２に連結されて第３平坦固定接点１５８及び第４平坦固定接点１６８を備えた枝部１５４，１６４とからなる。各平坦固定接点１５８，１６８はそれぞれ、ハウジング１１０の凹部１１２の底壁１１５と面一に底壁１１５上に露出している。第３平坦固定接１５８点と第４平坦固定接点１６８は、底壁の中央部において面方向に対向する凹凸部をそれぞれ備えている。
【００５９】
第１突設固定接点１２８と第２突設固定接点１３８との上には感圧抵抗板１４０が載置される。図１３に示すように、感圧抵抗板１４０を構成する物質は一様ではなく、舌片１４２，１４２及び周縁近くは、押圧により電気抵抗が小さくなる感圧抵抗材料製の第１抵抗体パターン１４４が構成され、その内側には電気絶縁材料製のドーナツ状の絶縁パターン１４６が配置され、そのさらに内側の中心部近くは感圧抵抗材料製の円形の第２抵抗体パターン１４８が構成されている。
【００６０】
このような抵抗体パターンが形成されていることにより、第１突設固定接点１２８と第２突設固定接点１３８とは第１抵抗体パターン１４４により導通され、第３平坦固定接点１５８と第４平坦固定接点１６８とは第２抵抗体パターン１４８により導通されるが、各突設固定接点１２８，１３８と各平坦固定接点１５８，１６８との間は、絶縁パターン１４６により相互に絶縁され、電気的に導通することはない。
【００６１】
感圧抵抗板１４０の上には第１タクト板５０が載置され、その上にはスペーサ６０が固定され、その上方には２枚の全く同一の板バネ１７０，１７０が配置され、ハウジング１１０に対して支持されている。第１の実施の形態における板バネ７０に比して、より薄い金属板製の２枚またはそれ以上の板バネ１７０により板バネ部材を形成することにより、金属板の枚数を調整して必要な押圧力を簡単に調整することができる。
【００６２】
板バネ１７０，１７０の上方に第２タクト板８０が配置され、蓋９０に備えたキートップ９２を押し下げることにより第２タクト板８０の中心部を押すことができる。
【００６３】
次に、第２の実施の形態の多段感圧スイッチの作用について説明する。
【００６４】
第２タクト板８０に加わる押圧力が第１段階の大きさに達すると、第２タクト板８０が反転して第１のクリック感を発生し、スペーサ６０及び第１タクト板５０を介して力が加わり、感圧抵抗板１４０の第１抵抗体パターン１４４の電気抵抗が低下する。これにより第１突設固定接点１２８と第２突設固定接点１３８間が閉じて導通し、端子部１５６と端子部１３６との間がオンになる。この状態を図１２（ａ）に示す（第１のスイッチ状態）。
【００６５】
キートップ９２をさらに押し下げ、押圧力が第２段階の大きさに達すると、第１タクト板５０が反転し、２度目のクリック感を発生する。反転した第１タクト板５０が感圧抵抗板１４０の第２抵抗体パターン１４８を押圧して電気抵抗が低下し、第３平坦固定接点１５８と第４平坦固定接点１６８との間が導通し、端子部１２６と端子部１６６との間が導通状態になる。この状態を図１２（ｂ）に示す（第２のスイッチ状態）。
【００６６】
さらにキートップ９２を押し下げると、クリック感は伴わないが、第２の段階の大きさを超える第３の段階の押圧力が感圧抵抗板１４０の第２抵抗体パターン１４８に加わり、第３平坦固定接点１５８と第４平坦固定接点１６８との間をより大きい電流が流れるようになる。この状態を図１２（ｃ）に示す（第３のスイッチ状態）。
【００６７】
図１１の回路図は第２の実施の形態の多段感圧スイッチの機能を表す。すなわち第２の実施の形態の多段感圧スイッチは、第１突設固定接点１２８と第２突設固定接点１３８間を閉じつつ、第３平坦固定接点１５８と第４平坦固定接点１６８との間を閉じ、さらに抵抗を変化させて電流の大きさを制御することができる。
【００６８】
以上のように第２の実施の形態の多段感圧スイッチによると、感圧抵抗板１４０に第１抵抗体パターン１４４及び第２抵抗体パターン１４８を設けることにより、２組の端子部間でクリック感を伴うスイッチングを行うことができ、且つ一方の端子部間では抵抗を調節して電流を制御することが可能である。
【００６９】
第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、感圧抵抗板とハウジングの凹部の底壁との間に間隔をあけてあるが、このような間隔をあけてなくてもよいのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように本発明に係る多段感圧スイッチによると、感圧抵抗板を用いて２段階のクリック感を生じさせることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０  ハウジング
１２  凹部
２８  第１突設固定接点
２９  第１平坦固定接点
３８  第２突設固定接点
３９  第２平坦固定接点
４０  感圧抵抗板
５０  第１タクト板
６０  スペーサ
７０  板バネ
８０  第２タクト板
９０  蓋
９２  キートップ
【図１】
2018101212.tif 000003
【図２】
2018101212.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018101212.tif 000006
【図５】
2018101212.tif 000007
【図６】
2018101212.tif 000008
【図７】
2018101212.tif 000009
【図８】
2018101212.tif 000010
【図９】
2018101212.tif 000011
【図１０】
2018101212.tif 000012
【図１１】
2018101212.tif 000013
【図１２】
2018101212.tif 000014
【図１３】
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【国際調査報告】
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2018101212.tif 000017