(57)【要約】【課題】  フレキシブルプリント配線板の共用化もしくは汎用性を向上させ、かつ組付けを容易にするプッシュスイッチを提供する。【解決手段】  フレキシブルプリント配線板７に設けられた接点９Ａ，９Ｂを、その接点９Ａ，９Ｂに対向して設けられたスイッチノブ４を押圧操作することにより閉じるとともに、ドーム状に湾曲した薄膜状弾性板６の弾性力によって前記押圧操作されたスイッチノブ４を復帰移動させるプッシュスイッチであって、前記薄膜状弾性板６が、前記スイッチノブ４の前記フレキシブルプリント配線板７に対向する先端部に取り付けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルプリント配線板に設けられた接点を、その接点に対向して設けられたスイッチノブを押圧操作することにより閉じるとともに、ドーム状に湾曲した薄膜状弾性板の弾性力によって前記押圧操作されたスイッチノブを復帰移動させるプッシュスイッチにおいて、
前記薄膜状弾性板が、前記スイッチノブの前記フレキシブルプリント配線板に対向する先端部に取り付けられていることを特徴とするプッシュスイッチ。
【請求項２】
前記フレキシブルプリント配線板に互いに電気的に導通することにより回路を閉じる少なくとも一対の前記接点が設けられ、かつ前記薄膜状弾性板に、前記少なくとも一対の接点のそれぞれに接触してこれらの接点を電気的に導通させる導通部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプッシュスイッチ。
【請求項３】
前記接点は、前記薄膜状弾性板が接触することにより前記回路を閉じるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプッシュスイッチ。
【請求項４】
前記フレキシブルプリント配線板に、前記スイッチノブの前後動する方向で対向しかつ接触することにより互いに電気的に導通する一対の接点が設けられ、前記スイッチノブが前記薄膜状弾性板を介してこれらの接点を押圧して接触させるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプッシュスイッチ。
【請求項５】
前記スイッチノブに、前記薄膜弾性板側に突出した突起部が設けられるとともに、その突起部を嵌合させる嵌合部が前記薄膜弾性板に形成され、前記突起部を前記嵌合部に嵌合させて前記薄膜弾性板が前記スイッチノブに取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のプッシュスイッチ。
【請求項６】
前記突起部が前記嵌合部に圧入されて密着嵌合することにより前記薄膜弾性板が前記スイッチノブに取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のプッシュスイッチ。
【請求項７】
前記突起部が前記嵌合部に挿入されかつ接着されて前記薄膜弾性板が前記スイッチノブに取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のプッシュスイッチ。
【請求項８】
円筒状の開口部が形成されたスイッチケースを更に備え、前記スイッチノブが、前記円筒状の部分をガイドとして前記開口部に前後動自在に挿入されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のプッシュスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フレキシブルプリント配線板に設けられた接点を、スイッチノブを押圧して電気的に導通させ、かつそのスイッチノブの前後動をドーム状の薄膜状弾性板によっておこなわせるように構成したプッシュスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プッシュスイッチは、一般的に、いわゆるスイッチングを行うスイッチノブや前記スイッチノブが収納されるスイッチケース等から構成される。このスイッチケースの内部には、スイッチノブの動作に基づいてオン・オフする接点や、基板、イルミネーション等が収納されている。このような構造のプッシュスイッチの一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
上記の公報に記載されたプッシュスイッチでは、いわゆるメンブレンスイッチであって、メンブレンシートに、互いに対向する接点を設け、そのメンブレンシートを押圧した場合に、所定ストロークした時点でメンブレンシートの押圧部分が反転し、その結果、接点をメンブレンシートの弾性力で押圧して接触させるとともに、スイッチ操作の節度感を生じさせるように構成されている。このメンブレンシートと同様の機能を奏する部材としてメタルドームと称される弾性部材が知られており、これを用いたスイッチも知られている。
【０００４】
このメタルドームは、要はドーム状に湾曲させた薄膜状の金属片であり、中央の突出部を押圧することにより、所定量変形した後は、形状が反転し、その結果、上記のメンブレンシートと同様の節度感を生じさせるものである。そのメタルドームを用いたスイッチは、例えばフレキシブルプリント配線板に設けた接点の上側にそのメタルドームを取り付け、そのフレキシブルプリント配線板を所定のスイッチケースに収容するとともに、メタルドームをスイッチノブの下側に配置し、スイッチノブを押圧し、またその押圧を解放することにより、スイッチのオン・オフをおこなうように構成されている。
【特許文献１】特開２００４−０１４３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のフレキシブルプリント配線板は、配索が容易であり、スペースもとらないなどの利点があり、各種の分野で、また多様な製品に用いられるようになってきている。しかしながら、フレキシブルプリント配線板は、回路を造り込んだものであるから、製品ごとに設計し、製造しているのが通常であって、汎用性に欠け、コストが高くなりやすい。これは、上述したプッシュスイッチとして構成した場合も同様であり、従来では、フレキシブルプリント配線板に接点を設けると同時に、その接点に対応させてメタルドームをフレキシブルプリント配線板に取り付け、これをスイッチノブを有するスイッチケースに組み込んでいる。
【０００６】
そのために、スイッチの位置や数などが異なる製品には、他の製品用に製造してあるフレキシブルプリント配線板もしくはプッシュスイッチを転用することができない。また、敢えて転用可能とするために、接点およびメタルドームを、スイッチ数の最も多い製品に合わせて設けておき、スイッチ数の少ない製品に対しては、過剰部分もしくは不要部分を残して使用することが考えられる。しかしながら、余分にメタルドームの付いた接点を設けておくとすれば、不必要な部品を製造することとなり、無駄になるばかりか、製造コストもしくは製品単価が結局は高くなり、さらには、メタルドームが盛り上がっているので、スイッチとして組み立てる際の作業に支障が生じる可能性がある。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、汎用性が高く、したがって低コスト化を図ることのできるプッシュスイッチを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、フレキシブルプリント配線板に設けられた接点を、その接点に対向して設けられたスイッチノブを押圧操作することにより閉じるとともに、ドーム状に湾曲した薄膜状弾性板の弾性力によって前記押圧操作されたスイッチノブを復帰移動させるプッシュスイッチにおいて、前記薄膜状弾性板が、前記スイッチノブの前記フレキシブルプリント配線板に対向する先端部に取り付けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記フレキシブルプリント配線板に互いに電気的に導通することにより回路を閉じる少なくとも一対の前記接点が設けられ、かつ前記薄膜状弾性板に、前記少なくとも一対の接点のそれぞれに接触してこれらの接点を電気的に導通させる導通部が設けられていることを特徴とするプッシュスイッチである。
【００１０】
さらに、請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記接点は、前記薄膜状弾性板が接触することにより前記回路を閉じるように構成されていることを特徴とするプッシュスイッチである。
【００１１】
そして、請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記フレキシブルプリント配線板に、前記スイッチノブの前後動する方向で対向しかつ接触することにより互いに電気的に導通する一対の接点が設けられ、前記スイッチノブが前記薄膜状弾性板を介してこれらの接点を押圧して接触させるよう構成されていることを特徴とするプッシュスイッチである。
【００１２】
またさらに、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記スイッチノブに、前記薄膜弾性板側に突出した突起部が設けられるとともに、その突起部を嵌合させる嵌合部が前記薄膜弾性板に形成され、前記突起部を前記嵌合部に嵌合させて前記薄膜弾性板が前記スイッチノブに取り付けられていることを特徴とするプッシュスイッチである。
【００１３】
そして、請求項６の発明は、請求項５の発明における前記突起部が前記嵌合部に圧入されて密着嵌合することにより前記薄膜弾性板が前記スイッチノブに取り付けられていることを特徴とするプッシュスイッチである。
【００１４】
さらにそして、請求項７の発明は、請求項５の発明における前記突起部が前記嵌合部に挿入されかつ接着されて前記薄膜弾性板が前記スイッチノブに取り付けられていることを特徴とするプッシュスイッチである。
【００１５】
またさらに、請求項１ないし７のいずれかの発明におけるスイッチノブは、請求項８に記載されているように、スイッチケースに形成された開口部における円筒状の部分をガイドとして前記開口部に前後動自在に挿入された構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、スイッチノブのいわゆる先端部に取り付けられた薄膜状弾性板が、フレキシブルプリント配線板に設けられた接点に対向するように配置され、その状態でスイッチノブを押圧操作すると、薄膜状弾性板が接点側に移動するとともに、ドーム形状を押しつぶすように荷重を受けて変形し、その結果、接点が閉じられる。そのフレキシブルプリント配線板をプッシュスイッチに組み込む場合、フレキシブルプリント配線板には上記の薄膜状弾性板が取り付けられていないので、突出部分がないことにより組付けが容易になり、また他のスイッチ装置もしくはユニットに転用する場合に所定の接点を使用しないとしても、その接点に対応する箇所に薄膜状弾性板が設けられていないので、薄膜状弾性板が無駄になることがなく、このように他のスイッチ装置やユニットに転用できて汎用性が高まるから、同一構成のものを多量に生産することが可能になってコストの低廉化を図ることができる。
【００１７】
また、請求項２の発明あるいは請求項３の発明によれば、フレキシブルプリント配線板に設けられた少なくとも一対の接点が、押圧操作されて変形した薄膜状弾性板によって導通させられるから、各接点を導通させるための可動部材として、薄膜状弾性板に加えて他の部材を設ける必要がなく、その結果、全体としての構成を簡素化し、この点でもコストの低廉化を図ることができる。
【００１８】
さらに、請求項４の発明によれば、スイッチノブの移動方向で対向する一対の接点同士を、薄膜状弾性板を介してスイッチノブによって接触させ、かつ導通させることができ、その場合であっても、ドーム状の薄膜状弾性板をスイッチノブに取り付けておくことにより、上記の請求項１の発明と同様に、組み付け性や汎用性を向上させて低コスト化を図ることができる。
【００１９】
そして、請求項５ないし７の発明によれば、スイッチノブの突起部を、薄膜弾性板に形成されている嵌合部に嵌合させて両者を一体化させるので、薄膜弾性板が微少な部品であっても、スイッチノブに対して確実かつ強固に取り付けることができる。
【００２０】
そしてまた、請求項８の発明によれば、スイッチノブが、スイッチケースに形成された開口部に挿入されてここを閉じた状態となるとともに、その円筒状の部分をガイドとして円滑に前後動する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施した最良の形態について説明する。図１において、スイッチケース１の意匠面を形成している上板部２に、開口部３が設けられている。その開口部３は、図１に示すように上板部２に繋がる円筒部として構成されており、ここにスイッチノブ４が挿入されている。したがって、上記の円筒部がスイッチノブ４に対するガイドとなっている。
【００２２】
このスイッチノブ４の下面（裏面）中央部に突起部５が形成されており、その突起部５の長さは、前記円筒部に接触する外周部の長さより長く設定されている。そして、その突起部５の先端部（図１での下端部）に、本発明の薄膜状弾性板に相当するメタルドーム６が取り付けられている。このメタルドーム６は、その名称が示すように、中央部が盛り上がったドーム形状をなす薄板状の部材であって、金属や導電性膜を設けた合成樹脂、あるいは金属と合成樹脂との複合材、さらには導電性無機材料などからなるものである。
【００２３】
なお、前記突起部５の先端部に対するメタルドーム６の取り付けは、接着剤や両面テープなどの適宜の手段によっておこなうことができる。また、メタルドーム６は、その凸となるいわゆる背面の中央部で、スイッチノブ４における突起部５に取り付けられている。したがって、メタルドーム６の外周端部は、スイッチノブ４とは反対方向（図１での下方向）に向けて延びている。
【００２４】
一方、スイッチケース１の内部に、フレキシブルプリント配線板７が配置されている。このフレキシブルプリント配線板７は、その一方の面に回路８が形成され、またその回路８の途中に、互いに電気的に導通することにより回路８を閉じる少なくとも一対の接点９Ａ，９Ｂが設けられている。そして、その接点９Ａ，９Ｂが、前記メタルドーム６に対向する位置に配置されている。より具体的には、各接点９Ａ，９Ｂは、メタルドーム６の幅より狭い間隔を空けて配置され、かつメタルドーム６の中央部に対向するように配置されている。
【００２５】
ここで、上記のメタルドーム６の特性について説明すると、図２は、メタルドーム６の外周端部を平面上に接触させて配置し、その状態で凸となって背面の中央部を押圧した場合の押圧力ＦとストロークＸとの関係を示しており、押圧力Ｆが次第に増大すると、メタルドーム６が次第に変形し、これがストロークＸとして現れている。押圧力Ｆの増大に伴ってメタルドーム６の変形が進行し、その変形量が図２にＰ点で示す量（ストローク量）に達すると、メタルドーム６がそれ自体の内部に生じている平面応力によって反転するように変形する。そのために、ストロークＸに対する押圧力Ｆが低下する。メタルドーム６のいわゆる反転変形によってその中央部側の所定箇所が、メタルドーム６を置いてある平面に接触すると、図２にＱ点で示してあるように、それ以上の反転変形が阻止され、その結果、それ以上に変形させるためには、押圧力Ｆを増大させることになる。したがって、このメタルドーム６によれば、点Ｐから点Ｑの間で、押圧力Ｆが一時的に低下するので、これが押圧操作の節度感として感じ取られることになる。
【００２６】
図１に示すプッシュスイッチを製造もしくは組み立てる場合、前記回路８および接点９Ａ，９Ｂは、通常のフレキシブルプリント配線板７の製法に従ってフレキシブルプリント配線板７上に形成しておく。そして、そのフレキシブルプリント配線板７を前記スイッチケース１の内部に配置する。一方、メタルドーム６は、スイッチノブ４における突起部５の先端部に取り付けておき、そのスイッチノブ４を前記上板部２に形成された開口部３に嵌め込み、さらにその上板部２をスイッチケース１の本体部分（図示せず）に取り付ける。あるいは本体部分に取り付けられている上板部２の開口部３に、メタルドーム６を取り付けてあるスイッチノブ４を嵌め込む。
【００２７】
したがって、このような製造もしくは組み立ての過程で、フレキシブルプリント配線板７には、凸部となるメタルドーム６が取り付けられていないので、フレキシブルプリント配線板７のハンドリングあるいはスイッチケース１の内部への組付けが容易になる。また、フレキシブルプリント配線板７に形成されている所定の接点９Ａ，９Ｂおよびこれに繋がる回路８を使用しない場合、前記上板部２における開口部３には、例えば適宜の飾り板（図示せず）を嵌め込んでその開口部３を密閉する。その場合、メタルドーム６はスイッチノブ４に取り付けられていてフレキシブルプリント配線板７側には設けられていないので、使用することのない接点９Ａ，９Ｂに対応してメタルドーム６をスイッチケース１の内部に残置することはない。そのため、フレキシブルプリント配線板７を他のプッシュスイッチに転用して、所定の接点９Ａ，９Ｂを使用しなくなったとしても、メタルドーム６を不必要にスイッチケース１の内部に取り残したり、メタルドーム６を無駄にしたりすること回避される。言い換えれば、フレキシブルプリント配線板７の転用に付いてのコスト上の制約が少なくなって、フレキシブルプリント配線板７の転用あるいは汎用化が可能になる。
【００２８】
図１に示すプッシュスイッチをオン・オフする操作およびその場合の動作は、従来のメタルドーム６などの薄膜状弾性板を使用したプッシュスイッチと特に変わるところはない。すなわち、スイッチノブ４は、メタルドーム６の弾性力によって図１の上側に押し上げられており、その状態では、各接点９Ａ，９Ｂは電気的に非導通状態になっている。この状態からスイッチノブ４を押圧すると、メタルドーム６に対してこれを変形させる荷重が作用し、その中央部が沈み込むように次第に変形する。それに伴ってメタルドーム６による反力が次第に増大する。
【００２９】
そして、メタルドーム６が所定量変形すると、それ自体の応力によって形状が反転する変形が生じ、スイッチノブ４の押圧力Ｆが一時的に低下する。このような変形によってメタルドーム６が前記各接点９Ａ，９Ｂに接触し、しかもメタルドーム６が金属などの導電性の素材によって構成されているので、各接点９Ａ，９Ｂが導通する。すなわち、スイッチのオン・オフ状態に切り替わる。したがって、メタルドーム６のいわゆる反転変形に伴う押圧力Ｆの低下とともにスイッチが切り替わるので、節度感を得ることができる。また、メタルドーム６自体が本発明の導通部を構成している。
【００３０】
メタルドーム６の上述したいわゆる反転変形は、形状が完全に反転するものではなく、図２に示すように、押圧力Ｆ（すなわち応力）が残った状態の変形である。したがって、スイッチノブ４に対してはメタルドーム６がこれを押し戻す荷重が作用する。そのため、スイッチノブ４の押圧を解除すれば（スイッチノブ４から手を離せば）、スイッチノブ４がメタルドーム６の弾性力で押し上げられ、元の位置に復帰する。これと同時に、メタルドーム６の形状も復帰するから、メタルドーム６が接点９Ａ，９Ｂから離れ、各接点９Ａ，９Ｂの電気的な導通が遮断され、回路８が開かれる。
【００３１】
なお、本発明は、メタルドーム６が一方の接点を兼ねるように構成することもできる。その例を図３および図４に示してあり、フレキシブルプリント配線板７上に一方の接点１０が設けられており、これと対向する位置に、スイッチノブ４の突起部５に取り付けて配置されているメタルドーム６が、その接点１０が導通している電極とは反対の電極に導通させられている。
【００３２】
したがって、スイッチノブ４を押圧してメタルドーム６を図４に示すように変形させると、メタルドーム６の一部が接点１０に接触して電気的に導通する。また、スイッチノブ４の押圧を解除すれば、スイッチノブ４がメタルドーム６の弾性力によって押し上げられて元の位置に復帰するとともに、メタルドーム６が接点１０から離れ、電気的な導通が解除される。
【００３３】
このような構成であっても、メタルドーム６がスイッチノブ４に取り付けられているので、図１に示す構成のプッシュスイッチと同様に、フレキシブルプリント配線板７の転用性あるいは汎用性を確保してそのコストを低廉化でき、またフレキシブルプリント配線板７の組み付け性を向上させることができる。なお、メタルドーム６による節度感を得られることは、図１に示すプッシュスイッチと同様である。
【００３４】
また、本発明では、図３および図４に示す構成に加えて、接点１０に対向し、かつ接点１０に接触させられる他の接点１０Ａを、図５に示すように、メタルドーム６に設けた構成としてもよい。この図５に示すように構成した場合には、メタルドーム６を、非導電性の材料によって構成することができる。また、接点１０Ａが本発明の導通部を構成することになる。
【００３５】
さらに、本発明における接点は、フレキシブルプリント配線板７に組み込んだ互いに対向する一対の接点であってもよい。その例を図６に示してある。すなわち、フレキシブルプリント配線板７には、その厚さ方向で対向する一対の接点１１Ａ，１１Ｂが設けられており、その接点１１Ａ，１１Ｂがスイッチノブ４の下側すなわちメタルドーム６の中央部と対向する位置となるようにフレキシブルプリント配線板７がスイッチケース１の内部に配置されている。
【００３６】
したがって、スイッチノブ４を押圧することにより、メタルドーム６を前述したように反転変形させると、その押圧力によって接点１１Ａ，１１Ｂを接近させる荷重が生じ、これらが接触して電気的に導通する。
【００３７】
ここで、メタルドーム６をスイッチノブ４に取り付けるための他の構造について説明すると、図７に示す例では、メタルドーム６の背面中央部に、嵌合部である凹部６Ａが形成されており、その凹部６Ａに、スイッチノブ４に一体に形成されている突起部５の先端部が圧入されて、両者が相互に固定され、こうしてメタルドーム６がスイッチノブ４に取り付けられている。なお、突起部５の先端部を凹部６Ａに圧入する代わりに、もしくはこれと併せて、突起部５の先端部と凹部６Ａとを接着してもよい。
【００３８】
なお、図７に示す構成では、スイッチケース１における開口部３の内周縁に沿って、図７での上側に開口する環状溝１２が形成されている。そして、スイッチノブ４の外周側に形成されている円筒状の部分、すなわちスカート部４Ａがその環状溝１２に、相対移動可能に挿入されている。したがって、この環状溝１２が、スイッチノブ４を前後動（上下動）させるためのガイド部となっている。
【００３９】
図７に示す構成では、メタルドーム６をスイッチノブ４に対していわゆる面接合することに替えて、嵌め合いによるいわゆる機械的な接合をおこなっているので、両者の相対位置を正確かつ容易に設定できるとともに、その接合強度を高くし、両者を確実に一体化することができる。なお、図７に示す構成であっても、前述した他の具体例と同様の作用・効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】そのメタルドームの押圧力とストロークとの関係を示す線図である。
【図３】この発明の他の例を模式的に示す断面図である。
【図４】その接点を閉じた状態を模式的に示す断面図である。
【図５】この発明の更に他の例を模式的に示す断面図である。
【図６】この発明のまた更に他の例を模式的に示す断面図である。
【図７】メタルドームのスイッチノブに対する取り付け構造の他の例を説明するための模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…スイッチケース、  ３…開口部、  ４…スイッチノブ、  ５…突起部、  ６…メタルドーム、  ６Ａ…凹部（嵌合部）、  ７…フレキシブルプリント配線板、  ８…回路、  ９Ａ，９Ｂ，１０，１０Ａ，１１Ａ，１１Ｂ…接点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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