(57)【要約】【課題】個々のユーザが機器毎に好みのクリック感に調整することを可能としたスイッチ装置及びこれを備えた電子機器を提供する。【解決手段】スイッチ装置１は、外部から押圧操作を受ける少なくとも１つのスイッチボタン１０と、反転動作することでクリック感を発生させるばね部材２０と、スイッチボタン１０の押圧時にばね部材２０の変形に伴い電気的導通状態が切り替わるスイッチング基板３０と、スイッチボタン１０押圧時に打鍵荷重を受ける支持板４０と、可動突起５０を有した板ばね１５０と、スライド板６０と、を備える。可動突起５０は、板ばね１５０に設けられた舌状板ばね３５０の先端部に保持されている。スライド板６０をスイッチボタン１０の押圧方向と直交する方向にスライドさせると、スライド板６０が舌状板ばね３５０を根元側から支持板４０に押さえつける。可動突起５０は、ばね部材２０の方向に移動しスイッチング基板３０を隆起させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から押圧操作を受ける少なくとも１つのスイッチボタンと、
前記押圧操作時に前記スイッチボタンからの付勢力により反転することでクリック感を発生させるばね部材と、
前記押圧操作時に前記ばね部材の変形に伴い電気的導通状態が切り替わるスイッチング基板と、
前記スイッチング基板を介して前記ばね部材の前記反転を係止するとともに前記押圧操作による荷重を受ける支持手段と、
前記ばね部材が前記反転を終えるまでの変形量を調整する調整手段と、を備える、
ことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記ばね部材は、皿形状を有する導電体である、
ことを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記スイッチング基板は、前記ばね部材の凹面と対面するように第１の電極と第２の電極とを備えており、
前記ばね部材は、前記皿形状の周縁部が前記第１の電極と常時接触導通し、前記反転時に前記凹面の一部が前記第２の電極と接触導通して前記第１の電極と前記第２の電極とを電気的に接続するように配置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記支持手段は、前記ばね部材が前記反転後に突き当たる箇所に設けられた貫通穴と、該貫通穴から突出し前記ばね部材に向かって隆起可能な可動突起と、を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記スイッチング基板はフレキシブル基板であり、
前記調整手段は、前記可動突起の位置を規定し、
前記可動突起は、前記貫通穴から突出する位置にある場合に前記スイッチング基板を隆起させて前記ばね部材の前記反転を係止する、
ことを特徴とする請求項４に記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記支持手段は、前記可動突起を保持する板ばねをさらに備える、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記支持手段は、前記スライド部材の押圧方向と直交する方向にスライドすることで前記板ばねを変形させ、前記可動突起を前記貫通穴の軸方向に移動させるスライド部材をさらに備える、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項８】
前記板ばねは、前記スライド部材のスライド方向に対して傾斜を有する舌状に形成されその先端に前記可動突起を一体となるように保持しており、
前記支持手段は、前記スライド部材が前記板ばねの根元側から前記先端に向かってスライドしながら前記板ばねを押さえつけることにより前記可動突起を前記貫通穴の軸方向に移動させる、
ことを特徴とする請求項７に記載のスイッチ装置。
【請求項９】
前記支持手段は、可撓性を有するシートをさらに備え、
該シートは、前記ばね部材側の面に設けられた前記可動突起と、前記ばね部材側の反対側の面に設けられ前記スライド部材のスライド方向に対して所定の角度を有する第１の傾斜部と、を備え、
前記スライド部材は、所定のスライド位置で前記第１の傾斜部と面接触するように設けられた第２の傾斜部と、を備える、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のスイッチ装置。
【請求項１０】
前記調整手段は、少なくとも円周方向の一部に歯が設けられた歯車状の調整ツマミをさらに備え、
前記スライド部材は、前記調整ツマミの前記歯と噛合する送り歯をさらに備える、
ことを特徴とした請求項１乃至８のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項１１】
前記調整手段は、前記可動突起を前記貫通穴の軸方向に駆動するカム装置を備える、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項１２】
前記調整手段は、前記可動突起をネジで案内して前記貫通穴の軸方向に駆動するネジ装置を備える、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のスイッチ装置。
【請求項１３】
前記調整手段は、前記可動突起をネジで案内して前記貫通穴の軸方向に駆動するネジ装置を備え、
前記ネジ装置は、前記スイッチボタンの中央部に設けられた雌ネジと、前記可動突起をその先端部に有し前記雌ネジに前記スイッチボタンの押圧方向にねじ込まれた雄ネジと、を備え、
前記可動突起は、前記スイッチボタンから突出可能に配置されており、
前記ばね部材は、皿形状を有する導電体であり、その凹面が前記スイッチボタンに対面するように前記スイッチボタンの中央位置に配置されており、
前記支持手段は、前記ばね部材の凸面と常時接触するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のスイッチ装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押圧の際にクリック感を伴うスイッチ装置及びこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、例えば携帯端末などの電子機器において、キーパッド（スイッチボタン）を押圧した際に感触（クリック感）を伴うスイッチ装置が広く用いられている。また、このようなスイッチ装置に関する技術も種々提案されている（例えば、特許文献１，２）。
【０００３】
特許文献１では、キートップを介して板バネを押圧することにより、板バネの下方に設けた可撓性の上部電極と、上部電極を離間させて下方に設けた下部電極とを電気的に導通させてなる薄膜キーボードスイッチにおいて、板バネと上部電極との間にストローク調整部材を配置したことを特徴としたキーボードスイッチが挙げられている。特許文献１の技術は、押圧の際のクリック感に合うようにスイッチオンのタイミングを調整しようとするものである。
【０００４】
また、特許文献２では、クリック感を発生させるバネ部材を弾性体層で覆うことにより、クリック感を保持しながらクリック音を低減させるようにした押釦スイッチ用クリック感発生部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６０−６２７３４号公報
【特許文献２】特開２００１−１６７６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
携帯端末などの電子機器の操作スイッチにおいて、個々のユーザによって好ましいと感じるスイッチの押し感、即ちクリック感は異なる。クリック感はスイッチ装置に内蔵され反転動作することによってクリック感を発生させるばね部材の特性によってほぼ決まってくるため、個々のユーザの好みに応えるためには機器毎に特性の異なるばね部材を準備する必要があるが、これに対応することは多大なる管理工数が必要となり、実現は極めて困難である。
【０００７】
特許文献１に記載された考案にあっては、板バネが反転動作した後の電気的導通を得るまでのストロークを調整することは可能であっても、クリック感を変えることはできない。また、調整部材は一度設置すればそれ以降取り替えることは困難であり個々のユーザの好みに応えることはできない。
【０００８】
また、特許文献２に記載された発明も、クリック音を低減するための弾性体層の寸法等によってクリック感が若干変化することはあっても、一度設置した部材を取り替えることは困難であるため、特許文献１の場合と同様の問題点を有している。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、個々のユーザが機器毎に好みのクリック感に調整することを可能としたスイッチ装置及びこれを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るスイッチ装置は、
外部から押圧操作を受ける少なくとも１つのスイッチボタンと、
前記押圧操作時に前記スイッチボタンからの付勢力により反転することでクリック感を発生させるばね部材と、
前記押圧操作時に前記ばね部材の変形に伴い電気的導通状態が切り替わるスイッチング基板と、
前記スイッチング基板を介して前記ばね部材の前記反転を係止するとともに前記押圧操作による荷重を受ける支持手段と、
前記ばね部材が前記反転を終えるまでの変形量を調整する調整手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る電子機器は、上記のスイッチ装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、調整手段によってばね部材が前記反転を終えるまでの変形量を変化させることができる。変形量が変化した分、底付き時の荷重が大きくなるためクリック率が変化し、その結果クリック感を調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスイッチ装置の概略部分断面図である。
【図２】（ａ）は可動突起を示す部分拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における概略断面図である。
【図３】（ａ）はスライド板を示す部分拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における概略断面図である。
【図４】図１の状態からスイッチボタンが押圧された状態を示す概略部分断面図である。
【図５】図１の状態から可動突起が隆起した状態を示す概略部分断面図である。
【図６】図５の可動突起部周辺の概略部分拡大断面図である。
【図７】図５の状態からスイッチボタンが押圧された状態を示す概略部分断面図である。
【図８】図７の可動突起部周辺の概略部分拡大断面図である。
【図９】スイッチボタンの押込み変位量と押込み荷重の関係を可動突起の状態で比較して示すグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るスイッチ装置の概略部分断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るスイッチ装置の概略部分断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係るスイッチ装置の概略部分断面図である。
【図１３】図１２の状態から可動突起が隆起した状態を示す概略部分断面図である。
【図１４】図１３の状態からスイッチボタンが押圧された状態を示す概略部分断面図である。
【図１５】本発明の第５実施形態に係るスイッチ装置の概略部分断面図である。
【図１６】図１５の状態から可動突起が隆起した状態を示す可動突起部周辺の概略部分拡大断面図である。
【図１７】本発明の第６実施形態に係る電子機器の概略斜視図である。
【図１８】本発明の第６実施形態に係る電子機器の操作部の正面透視図である。
【図１９】スライド板を示す正面図である。
【図２０】図１８のＣ−Ｃ線における概略断面図である。
【図２１】図１８のＤ−Ｄ線における概略断面図である。
【図２２】図１８のＥ部における拡大図である。
【図２３】図１８のＦ部における拡大図である。
【図２４】本発明の第６実施形態に係る電子機器の可動突起が隆起した状態を示す操作部の正面透視図である。
【図２５】図２４のＨ−Ｈ線における概略断面図である。
【図２６】図２４のＩ部における拡大図である。
【図２７】図２４のＪ部における拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の第１実施形態に係るスイッチ装置について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るスイッチ装置の概略部分断面図である。
【００１５】
本実施形態のスイッチ装置１は、外部から押圧操作を受ける少なくとも１つのスイッチボタン１０と、反転動作することでクリック感を発生させるばね部材２０と、スイッチボタン１０の押圧時にばね部材２０の変形に伴い電気的導通状態が切り替わるスイッチング基板３０と、スイッチボタン１０押圧時に打鍵荷重を受ける支持板４０と、可動突起５０を有した板ばね１５０と、スライド板６０と、を備える。
【００１６】
金属板を用いて成型した支持板４０の一方の面にはスイッチング基板３０が積層接合されており、他方の面には可動突起５０を有する板ばね１５０が接合されている。スイッチング基板３０にはＦＰＣ（Flexible Print Circuit：フレキシブルプリント基板）が用いられる。スイッチング基板３０にはばね部材２０が粘着層（図示なし）を有した押えシート１２０によって固定されている。ばね部材２０は、一方の面が凸面で他方の面が凹面である皿形状をした導電体であり、その凹面側がスイッチング基板３０と相対する。スイッチング基板３０の一方の面には第１の電極１３０と第２の電極２３０とが形成されている。第１の電極１３０は、ばね部材２０の凹面の周縁部と常時接触導通するように配置されている。第２の電極２３０は、ばね部材２０の中央部と合致（Ｚ軸方向から見て、以下同様）する位置に配置されている。第２の電極２３０は、常時はばね部材２０と接触していないが、後述するように、スイッチボタン１０を押圧した時にばね部材２０が反転変形することで、ばね部材２０の凹面側中央部と接触するようになっている。
【００１７】
スイッチボタン１０は、ポリカーボネートなどの樹脂を射出成型することにより形成されている。スイッチボタン１０は、突起２１０を有する突起シート１１０と接合されている。突起シート１１０は可撓性を有することが好ましい。突起シート１１０は、図１の例では、例えばポリエチレンテレフタレートのシートを用いてシート上に紫外線硬化型の樹脂を突起２１０として成型することで得られる。この他に、シリコーンゴムなどの弾性体を突起２１０と共に一体で成型して突起シート１１０を製造してもよい。突起２１０は押圧方向（図１の−Ｚ方向）に隆起しており、スイッチボタン１０の中央に配されている。突起２１０は、ばね部材２０の凸面と対向しており、凸面の中央部と常時接触するようになっている。    
【００１８】
支持板４０のばね部材２０中央と合致する位置には貫通穴１４０が設けられている。貫通穴１４０には、板ばね１５０の一部を構成する可動突起５０が、支持板４０と接触することなく挿入されている。支持板４０の他方の面に接合された板ばね１５０は、ステンレス鋼などの金属から形成されている。板ばね１５０には、ばね部材２０の近傍でスリット２５０が施され、後述するように舌状に切り欠かれた舌状板ばね３５０が形成されている。舌状板ばね３５０は、先端に向かって支持板４０との隙間が徐々に広がるようにスロープ状に形成されており、一部は支持板４０とは接触していない。可動突起５０は、舌状板ばね３５０が支持板４０から最も離れた位置に形成されている。図１に示す初期状態では、板ばね１５０のスロープは、可動突起５０のスイッチング基板３０側の端面が支持板４０の一方の面と同一面となるかまたは突出しないようになっている。
【００１９】
金属板から形成されたスライド板６０は、支持板４０との間に板ばね１５０を挟むように配置されている。スライド板６０は板ばね１５０と面接触しているが、スライド板６０はＸ軸方向に滑らかにスライドできるように保持されている。スライド板６０は、舌状板ばね３５０を囲むように形成された開口部１６０を有する（後述）。
【００２０】
板ばね１５０の可動突起５０近傍の詳細な構成を図２（ａ），（ｂ）に示す。図２（ａ）に示すように、板状の板ばね１５０には略Ｖ字状のスリット２５０が設けられており、これにより舌状板ばね３５０が形成されている。なお、図２（ｂ）に示すように、本実施形態の板ばね１５０の舌状板ばね３５０に付勢力が加えられていないときには、舌状板ばね３５０の傾斜によって、スイッチング基板３０側の板ばね１５０の面１５０ａと可動突起５０の端面５０ａとは同一面となっている。しかしながら、板ばね１５０単体における各部の寸法はスイッチ装置１における他の部品との関係で適宜定められるものであって、本実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
スライド板６０の開口部１６０は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、板状のスライド板６０に形成された略矩形の穴である。開口部１６０の大きさは、板ばね１５０とスライド板６０とが重なったときに板ばね１５０の舌状板ばね３５０及び可動突起５０が開口部１６０にある程度の余裕をもって入る程度の大きさである。
【００２２】
次に、本実施形態に係るスイッチ装置１の動作について説明する。
【００２３】
（Ｉ）可動突起５０を隆起させない場合
本明細書において可動突起５０の「隆起」とは、可動突起５０が支持板４０に対して＋Ｚ方向に突出している状態をさす（第２の実施形態以降も同様）。可動突起５０を隆起させない場合、スイッチボタン１０の押圧前は、図１に示すように、可動突起５０はスイッチング基板３０に接触しているがその端面（５０ａ）が支持板４０から突出していない状態である。すなわち、板ばね１５０の舌状板ばね３５０がスライド板６０にある程度付勢されることで、可動突起５０はスイッチング基板３０に接触する程度に図１の＋Ｚ方向に移動している。
【００２４】
このとき、ユーザ（図示せず）がスイッチボタン１０を押圧（本明細書では−Ｚ方向）すると、図４に示すように、突起２１０に付勢されたばね部材２０が反転し、ばね部材２０の中央部が第２の電極２３０と接触する。これにより、第１の電極１３０と第２の電極２３０とが電気的に導通する。また、ばね部材２０の反転変形及び弾発的な復元により、ユーザはクリック感を得る。
【００２５】
（ＩＩ）可動突起５０を隆起させる場合
可動突起５０を隆起させる場合、図５に示すように、スライド板６０を−Ｘ方向にスライドさせる。このとき、開口部１６０と舌状板ばね３５０とが重なる長さによって、舌状板ばね３５０が支持板４０に押し付けられる距離が変化する。これにより、舌状板ばね３５０がスライド板６０に押し付けられながら変形していくとともに、可動突起５０が＋Ｚ方向に移動する。そして、可動突起５０は支持板４０を越えて隆起しスイッチング基板３０を押し上げて変形させる。このとき、第２の電極２３０がスイッチング基板３０とともに変形し、図６に示すように、距離δの分ばね部材２０に近づくことになる。
【００２６】
その後、ユーザがスイッチボタン１０を押圧すると、図７及び図８に示すように、突起２１０に付勢されたばね部材２０が変形して中央部が第２の電極２３０と接触する。これにより、上記（Ｉ）の動作と同様に、第１の電極１３０と第２の電極２３０とが電気的に導通するとともにばね部材２０の反転によってユーザがクリック感を得る。なお、（ＩＩ）の状態からスライド板６０を図５の＋Ｘ方向にスライドさせることで、（Ｉ）の状態に戻すことが可能である。
【００２７】
なお、スライド板６０を平面方向にスライドさせると、開口部１６０が舌状板ばね３５０を支持板４０に押し付けることで、可動突起５０が支持板４０の一方の面から所要量隆起するように舌状板ばね３５０のスロープ勾配と距離、及びスライド板６０の開口部１６０を調整することが好ましい。また、舌状板ばね３５０は、隆起した可動突起５０がスイッチボタン１０の押圧力で動かない剛性を有することが好ましい。
【００２８】
ここで、スイッチボタン１０を押圧する荷重とその時の押込み変位量との関係について図９を参照して説明する。
【００２９】
スイッチボタンの押し感、即ちクリック感を定量的に表す代表的な数値として、クリック率が挙げられる。クリック率は、一般的に反転動作することでクリック感を発生させるばね部材の機械的特性に依存している。図９は、スイッチボタンを押圧する際の押込み荷重と押込み位置の関係を変位−荷重曲線（クリック特性曲線）として示すグラフである。図９に示すように、押し始めの荷重は変位に従って徐々に上昇するが（ｉ）、反転動作に移行すると荷重は徐々に減少し始め（ｉｉ）、最終的に反転動作がそれ以上進まない底付き状態となり、以降はばね部材２０の機械的特性に依存しないスイッチ装置全体の剛性（主に支持板４０の剛性）に従って荷重は上昇する（ｉｉｉ）、挙動を示す。この特性において反転動作に移行する直前の最大荷重を作動力＝Ｐ１とし、底付きした際の荷重をクリック力＝Ｐ２（図９の例ではＰ２Ｉ及びＰ２ＩＩ）とすると、クリック率Ｒ＝（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ１で表される。即ち、押込み時の抵抗感が最大に達した後の抜重感の比率を表すものであり、この荷重の変化落差の度合いがクリック感を表す指標となる（参考：特許文献２）。
【００３０】
本実施形態の動作（Ｉ）と動作（ＩＩ）における挙動は、それぞれ図９の曲線Ｉ及びＩＩで表される。このとき、可動突起５０を隆起させる前（グラフＩ）では作動力＝Ｐ１、クリック力＝Ｐ２Ｉである。これに対して、可動突起５０の隆起後（グラフＩＩ）は、作動力＝Ｐ１、クリック力＝Ｐ２ＩＩとなり、作動力は変わらないままクリック力が大きくなる（Ｐ２ＩＩ＞Ｐ２Ｉ）。これは可動突起５０が隆起した分量（δ）だけばね部材２０の底付きが早まるため、荷重が下がりきらない状態でばね部材２０の機械的特性に依存しないスイッチ装置全体の剛性に従って荷重が上昇する状態（ｉｉｉ）に移行するためである。その結果、可動突起５０を隆起させる前（グラフＩ）のクリック率はＲ１＝（Ｐ１−Ｐ２Ｉ）／Ｐ１、可動突起５０の隆起後（グラフＩＩ）のクリック率はＲ２＝（Ｐ１−Ｐ２ＩＩ）／Ｐ１となり、Ｒ１＞Ｒ２（∵Ｐ２ＩＩ＞Ｐ２Ｉ）となることからクリック率の調整が可能となる。
【００３１】
スイッチ装置において、一般的にクリック率は最大でも４０％前後とされるが、個々のユーザにとって必ずしもそれが好まれるとは限らない。スイッチ装置においては最大４０％程度のクリック率を実現できるように板ばねを選定しておけば、本発明のスイッチ装置を用いることによって、ユーザは機器を入手した後、個々の好みにクリック率を下げる調整を行うことで要望を満たすことができる。また、一般的にクリック率とクリック音（カチカチ音、パチパチ音）には相関が観られ、クリック率が大きいとクリック音が大きくなる傾向がある。ユーザによってはこのクリック音に嫌悪を感じる場合があり、本発明によってクリック率を下げることで、クリック音を小さくして、快適に使用することも可能となる。
【００３２】
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、スライド板６０をスライドさせ可動突起５０を隆起させることで、第２の電極２３０の位置がばね部材２０の他方の面（凹面）に向けて隆起する。結果、ばね部材２０が反転動作を終える底付きの状態までの変形量が、隆起した分量（δ）だけ変化する。変形量が変化した分、底付き時の荷重（クリック力）が大きくなるためクリック率、換言すればクリック感を調整することが可能となる。
【００３３】
前述したように、クリック率は一般的にばね部材の機械的特性に依存するため、クリック率を変更するためには特性の異なるばね部材に交換する必要があった。これに対して、本実施形態によれば、ばね部材を交換する必要がなく容易に所望のクリック率に変更することが可能となる。
【００３４】
また、ばね部材２０の変形量を変えることは、ばね部材２０内に発生する応力を変えることとなる。変形が大きいと内部に発生する応力が大きくなり、応力が大きいほど変形疲労によるクラックの発生などでばね部材２０が短寿命となるが、底付き位置を上げる（変形量を減らす）ことで発生応力を減らすことが可能となり、ばね部材を長寿命化させる効果も得られる。
【００３５】
次に、本発明の第２実施形態に係るスイッチ装置について説明する。図１０は本発明の第２実施形態に係るスイッチ装置の概略部分断面図である。本実施形態のスイッチ装置２は、第１実施形態におけるスライド板６０に替わり、カム７０を備える。なお、図１０において、第１実施形態と同じ要素には同じ符号を付してある。カム７０を図１０の反時計回りで回転させることで可動突起５０を隆起できるように、カム７０は可動突起５０の他方の面に接触している。なお、図示の簡略化のため、図１０ではカム７０を回転させる駆動装置の表示は省略している。
【００３６】
本発明の第２実施形態によれば、カム７０を反時計回りに回転させ、可動突起５０を隆起させることで第２の電極２３０の位置がばね部材２０の他方の面（凹面）に向けて隆起する。結果、ばね部材２０が反転動作を終える底付きの状態までの変形量が、隆起した分量だけ変化する。変形量が変化した分、底付き時の荷重が大きくなるためクリック率を調整することが可能となる。なお、隆起した状態からカム７０を時計回りに回転することで図１０の状態に戻すことが可能である。
【００３７】
次に、本発明の第３実施形態に係るスイッチ装置について説明する。図１１は本発明の第３実施形態に係るスイッチ装置３の概略部分断面図である。支持板４１には、ばね部材２０の中央部と合致する位置に貫通穴１４０が設けられている。また、支持板４１の他方の面には、貫通穴１４０の周囲に雌ネジを有したネジ受け１４１が設けられている。ネジ受け１４１には可動突起５１を有するネジ部１５１がねじ込まれている。可動突起５１は支持板４１の貫通穴１４０と接触することなく挿入される。初期状態では、可動突起５０のスイッチング基板３０側の端面が支持板４０の一方の面と同一面となるかまたは突出しないようにネジ部１５１がねじ込まれている。ネジ部１５１の長さ及びネジピッチは、ねじ込むことで可動突起５１が＋Ｚ方向に所要量隆起するような寸法に形成されている。なお、図１１において、第１実施形態と同じ要素には同じ符号を付してある。
【００３８】
本発明の第３実施形態によれば、ネジ部１５１をねじ込み、可動突起５１を隆起させることで第２の電極２３０の位置がばね部材２０の他方の面（凹面）に向けて隆起する。結果、ばね部材２０が反転動作を終える底付きの状態までの変形量が、隆起した分量だけ変化する。変形量が変化した分、底付き時の荷重が大きくなるためクリック率を調整することが可能となる。なお、ネジを逆方向に回すことで隆起した状態から図１１の状態に戻すことができるのは勿論である。
【００３９】
次に、本発明の第４実施形態に係るスイッチ装置について説明する。図１２は本発明の第４実施形態に係るスイッチ装置４の概略部分断面図である。
【００４０】
本実施形態のスイッチ装置４は、外部から押圧操作を受ける少なくとも１つのスイッチボタン１１と、反転動作することでクリック感を発生させるばね部材２０と、スイッチボタン１１押圧時にばね部材２０の変形に伴い電気的導通状態が切り替わるスイッチング基板３０と、スイッチボタン１１に対応する位置に突起部１４２を有した支持板４２と、を備える。
【００４１】
スイッチング基板３０はＦＰＣから成り、一方の面にはスイッチボタン１１が配され、他方の面にはばね部材２０が粘着層（図示なし）を有した押えシート１２０によって固定されている。
【００４２】
ばね部材２０は皿形状をした導電体から成り、その凹面側がスイッチング基板３０と相対する。スイッチング基板３０の他方の面側には第１の電極１３０と第２の電極２３０が形成されている。第１の電極１３０はばね部材２０の凹面の縁と常時導通接触するように形成される。第２の電極２３０はばね部材２０の中央と合致する位置に形成される。ばね部材２０と第２の電極２３０は常時は接触していないが、スイッチボタン１１押圧時にはばね部材２０が反転変形することでばね部材２０の凹面側中央部と接触するように形成する。ばね部材２０の凸面側には突起部１４２を有する支持板４２が配されている。支持板４２は金属板をプレス成型すればよい。ばね部材２０は凸面中央が突起部１４２の中央と合致接触するように配されている。
【００４３】
ポリカーボネートなどの樹脂を射出成型したスイッチボタン１１はベースシート１１１の一方の面に貼り付けられており、ベースシート１１１の他方の面がスイッチング基板３０の一方の面と対面するように積層されている。ベースシート１１１は可撓性に有することが好ましく、例えばウレタン系の樹脂の薄型フィルムを用いることができる。
【００４４】
スイッチボタン１１の中央位置にはネジ部１５２を収納するための貫通した彫りこみ及び雌ネジ部が設けられている。ベースシート１１１は貫通彫りこみに対応した位置に貫通穴１１２を設けることが好ましい。ネジ部１５２は可動突起５２と一体であり、スイッチボタン１１に設けられた雌ネジにねじ込まれている。可動突起５２はスイッチング基板３０の一方の面に対面し、初期状態では、可動突起５２とベースシート１１１の他方の面が同一面または他方の面を超えないような位置にねじ込まれている。ネジ部１５２は、ねじ込むことで可動突起５２が他方の面から所要量隆起するような長さ、ネジピッチとなるよう形成されている。
【００４５】
本実施形態のスイッチ装置４で可動突起５２を隆起させた場合の動作について、図１３及び図１４を参照して説明する。図１２に示すように、ネジ部１５２を図の−Ｚ方向にねじ込むことで、本実施形態では可動突起５２が−Ｘ方向に隆起する。この状態で、ユーザがスイッチボタン１１を押圧すると、ばね部材２０の凸面が突起部１４２に接触して付勢され、図１３に示すように反転する。そして、ばね部材２０の中央部が第２の電極２３０に接触する。これにより、第１の実施形態と同様に、第１の電極１３０と第２の電極２３０とが電気的に導通するとともに、ユーザはクリック感を得る。なお、可動突起５２を隆起させない場合（図１２の状態）から押圧すると、ばね部材２０の反転による変形量が隆起させる場合よりも大きくなることも第１の実施形態と同様である。
【００４６】
本発明の第４実施形態によれば、ネジ部１５２をねじ込み、可動突起５２を隆起させることで第２の電極２３０の位置がばね部材２０の一方の面（凹面）に向けて隆起する。結果、ばね部材２０が反転動作を終える底付きの状態までの変形量が、隆起した分量だけ変化する。変形量が変化した分、底付き時の荷重が大きくなるためクリック率を調整することが可能となる。
【００４７】
次に、本発明の第５実施形態に係るスイッチ装置について説明する。図１５は本発明の第５実施形態に係るスイッチ装置５の概略部分断面図である。
【００４８】
本実施形態のスイッチ装置５は、外部から押圧操作を受ける少なくとも１つのスイッチボタン１０と、反転動作することでクリック感を発生させるばね部材２０と、スイッチボタン１０の押圧時にばね部材２０の変形に伴い電気的導通状態が切り替わるスイッチング基板３０と、スイッチボタン１０押圧時に打鍵荷重を受ける支持板４０と、可動突起５４を有した可撓性シート５３と、スライド板６１と、を備える。
【００４９】
可撓性シート５３は、可撓性、柔軟性を有する樹脂から形成されている。可撓性シート５３の材料としては例えばウレタン系の樹脂を用いることができる。可撓性シート５３と可動突起５４とは一体成形されており、可動突起５４のスイッチング基板３０側の端面は前述の実施形態と同様の円柱状に形成されている。反対側の端面は、−Ｘ方向に向かうにつれて−Ｚ方向に傾斜する傾斜部５５が設けられている。なお、シート材の上下面に例えばアクリル系樹脂を成形することにより、本実施形態の可動突起５４と同様の形状の突起を形成することとしてもよい。
【００５０】
スライド板６１は、第１実施形態におけるスライド板６０と同様の材料から形成された板であるが、可撓性シート５３の傾斜部５５に沿うような傾斜を有する傾斜部６２が設けられている点でスライド板６０と異なっている。板の一部を折り曲げて傾斜部６２を形成するのに好適となるよう、スライド板６１には適当なる大きさの開口部１６１が設けられている。
【００５１】
本実施形態のスイッチ装置４の動作について、可動突起５４の隆起を中心に説明する。可動突起５４を隆起させない状態では、図１５に示すように、可撓性シート５３の傾斜部５５とスライド板６１の傾斜部６２とが面接触するように配置されている。このとき、可動突起５４のスイッチング基板３０側の端面は支持板４０の一方の面と同一面となっている。
【００５２】
この状態で、図１６に示すようにスライド板６１を−Ｘ方向にスライドさせると、可撓性シート５３の傾斜部５５とスライド板６１の傾斜部６２との接触面がずれることにより傾斜部５５が隆起する。図１６の状態からスイッチボタン１０を押圧した場合の動作については、前述の第１実施形態と同様である。なお、スライド板６１のスライド量と傾斜部５５の隆起量とが所望の関係となるよう寸法等を調整しておくことが好ましい。
【００５３】
次に、本発明の第６実施形態に係る電子機器９０について説明する。図１７は本発明の第６実施形態に係る電子機器９０の概略斜視図であり、図１８は本発明の第６実施形態に係る電子機器９０の操作部１９０の正面透視図である。電子機器９０は、第１実施形態におけるスイッチ装置１を備え、スライド板６０をスライドさせるための調整ツマミ８０を備える。図１７には、スイッチ装置１のスイッチボタン１０を示す３種類のスイッチボタン１０ａ〜１０ｃが記載されている。なお、図１７、図１８において、第１実施形態と同じ要素には同じ符号を付してある。
【００５４】
図１７に示すように、電子機器９０は操作部１９０と表示部１９１とがヒンジ部１９２で連結された折り畳み式の携帯電話機である。操作部１９０は、上側筐体９１と下側筐体９２とを備えており、上側筐体９１にはユーザが外部から電子機器９０を操作するためのスイッチボタン１０ａ〜１０ｃが設けられている。操作部１９０の側面には調整ツマミ８０が設けられている。なお、調整ツマミ８０の位置は電子機器９０の構造によっては側面に限定されるもののではなく正面、背面であっても構わない。
【００５５】
図１８に示すように、調整ツマミ８０は回転軸２８０を有する円形である。調整ツマミ８０の一部は操作部１９０の筐体から露出しており、外部より回転操作することが可能である。筐体内に収まる部分の調整ツマミ８０の一部には歯車１８０が設けられている。スライド板６０の一部には調整ツマミ８０の歯車１８０と噛み合うように送り歯２６０が設けられている。
【００５６】
また、図１８に破線で示すように、スイッチボタン１０ａ，１０ｂはばね部材２０を含む図１のスイッチ機構をボタン１個当たり１組備えており、スイッチボタン１０ｃは図１のスイッチ機構をボタン１個あたり５組備えている。スイッチボタン１０ｃは、ボタンの中央部を押圧すると５組のうちの中央部のスイッチ機構が動作し、矩形のボタンを各辺に傾けて押圧すると各辺の近傍のスイッチ機構が動作するようになっている。
【００５７】
図１８に例示された計２４個のスイッチ機構についてユーザが同時にクリック率を調整できるよう、操作部１９０は図１９に示すスライド板６０を備えている。スライド板６０は、その主面に計２４個の開口部１６０と前述の送り歯２６０とを備えている。
【００５８】
スライド板６０は、図２０に示すように、操作部１９０の内部でスライド保持部材９４上に載置されている（反対側のスライド保持部材９４は図示を省略）。スライド保持部材９４はスライド板６０のスライド方向（Ｙ軸方向）からみて図示された部分が概ねＬ型の断面を有しており、スライド板６０のＸ軸方向への移動を規制する突部が設けられている。支持板４０も一部が折り曲げられており、スライド保持部材９４と上側筐体９１とに挟持されている。スイッチ装置１、スライド保持部材９４、上側筐体９１及び下側筐体９２は、図示のように内部に空間を設けるように配置されており、その他の内蔵部品９５はこの空間に収容されている。
【００５９】
次に、本実施形態に係る電子機器９０の動作について図１８及び図２１〜図２７を参照して説明する。
【００６０】
（Ｉ）可動突起５０を隆起させない場合
操作部１９０を正面から透視すると図１８に示す状態となる。この状態におけるスイッチ装置１のうち１組のスイッチ機構を図１８のＤ−Ｄ断面及びＥ部をそれぞれ図２１、図２２（図２１のＧ矢視）に示す。第１実施形態（図１）と同様に、スライド板６０の開口部１６０の領域内に可動突起５０と所定量の舌状板ばね３５０とが入っている。このとき、調整ツマミ８０と送り歯２６０との関係は図２３の示すようになっている。スライド板６０はＸ軸方向の所定の位置でストッパ等（図示せず）によって移動を規制されるため、歯車１８０の歯は調整ツマミ８０の一部に設けられていればよい。
【００６１】
（ＩＩ）可動突起５０を隆起させる場合
操作部１９０を正面から透視すると図２４に示す状態となる。この状態におけるスイッチ装置１のうち１組のスイッチ機構を図２４のＨ−Ｈ断面及びＩ部をそれぞれ図２５、図２６（図２５のＫ矢視）に示す。第１実施形態（図５）と同様に、スライド板６０が−Ｚ方向に移動して開口部１６０の領域内にある舌状板ばね３５０の面積が減少している。すなわち、舌状板ばね３５０が＋Ｚ方向に根元の方から支持板４０に押し付けられていくことで可動突起５０が隆起する。このとき、調整ツマミ８０と送り歯２６０との関係は図２７の示すようになっている。図２７の例では、図２３の状態から歯１つ分の長さでスライド板６０が−Ｘ方向に移動している。
【００６２】
本発明の第６実施形態によれば、調整ツマミ８０を回転操作することでスライド板６０をスライドさせ、可動突起５０を隆起させることで第２の電極２３０の位置がばね部材２０の一方の面（凹面）に向けて隆起する。結果、ばね部材２０が反転動作を終える底付きの状態までの変形量が、隆起した分量だけ変化する。変形量が変化した分、底付き時の荷重が大きくなるためクリック率、換言すればクリック感を図１８に例示する２４個のスイッチボタン１０ａ〜１０ｃについて同時に調整することが可能となる。
【００６３】
なお、この発明は上述した実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【００６４】
例えば、上述の各実施形態の説明ではそれぞれ好ましい材料を例示して記載しているが、発明の作用効果が得られるように導電性、ばね性、剛性等の特性を満足していれば、実施形態に記載された材料に限定されるものではない。
【００６５】
また、本明細書では電子機器の例として携帯電話機を挙げているが、実施形態で説明したスイッチ装置を有するものであれば種々の電子機器とすることができる。この場合、電子機器の種類に合わせて、調整ツマミ８０のほかにレバー、スライドスイッチ等の機構を用いてスライド板６０をスライドさせることとしてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１〜５  スイッチ装置
１０，１０ａ〜１０ｃ，１１  スイッチボタン
２０  ばね部材
３０  スイッチング基板
４０〜４２  支持板
５０〜５２  可動突起
５３  可撓性シート
５４  可動突起
５５  傾斜部
６０，６１  スライド板
６２  傾斜部
７０  カム
８０  調整ツマミ
９０  電子機器
９１  上側筐体
９２  下側筐体
９３  接着層
９４  スライド保持部材
９５  内蔵部品
１１０  突起シート
１１１  ベースシート
１１２，１４０  貫通穴
１２０  押えシート
１３０  第１の電極
１４１  ネジ受け
１４２  突起部
１５０  板ばね
１５１，１５２  ネジ部
１６０，１６１  開口部
１８０  歯車
１９０  操作部
１９１  表示部
１９２  ヒンジ部
２１０  突起
２３０  第２の電極
２５０  スリット
２６０  送り歯
２８０  回転軸
３５０  舌状板ばね
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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