(57)【要約】【課題】繰返し使用による構成部材の性能劣化を抑えて長寿命化したキースイッチを提供する。【解決手段】キー１の一方向の押圧操作によって複数のスイッチ部２，３を段階的に順次オンさせるキースイッチにおいて、複数のスイッチ部２，３を、最終段のスイッチ部３と最終段以外のスイッチ部２とで構成し、この複数のスイッチ部２，３をオンさせる際の同スイッチ部２，３への押圧負荷方向を、最終段のスイッチ部３と最終段以外のスイッチ部２とで交差する方向とするスイッチ機構４（第１作用体５、第２作用体６）を設ける。繰返し使用におけるスイッチ機構４の最終段以外のスイッチ部２につき、その接点等の構成部材やスイッチ部２をオンさせる第１作用体５のアーム部先端の接点押圧部１０の性能劣化を抑える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーの一方向の押圧操作によって複数のスイッチ部を段階的に順次オンさせるキースイッチにおいて、
前記複数のスイッチ部は最終段のスイッチ部と最終段以外のスイッチ部とを含み、
前記複数のスイッチ部をオンさせる際の該スイッチ部への押圧負荷方向を、前記最終段のスイッチ部と前記最終段以外のスイッチ部とで異ならせたスイッチ機構を具備することを特徴とするキースイッチ。
【請求項２】
前記スイッチ機構は、
前記キーの一方向の押圧操作によって該キーの押圧方向と交差する方向に作動して前記最終段以外のスイッチ部をオンさせる第１作用体と、
前記キーの一方向の更なる押圧操作によって該キーの押圧方向と同一方向に作動して前記最終段のスイッチ部をオンさせる第２作用体とを、
備えてなることを特徴とする請求項１に記載のキースイッチ。
【請求項３】
前記第１作用体を複数備え、
各第１作用体は、前記キーの一方向の押圧操作によって段階的に順次作動して、各第１作用体に対応して設けられた最終段以外のスイッチ部を段階的に順次オンさせるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載のキースイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１回の押圧操作によって複数のスイッチ部を段階的に順次オンさせるキースイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のキースイッチとしては特許文献１に記載の多段押釦スイッチがあった。
これは、図５に示すようにキー１２５を押圧すると、まず１段目のスイッチ１２１の側壁１２６が撓んで可動接点１２８と固定接点１２９が接触して１段目のスイッチ１２１がオンとなる。更にキー１２５を押込むと、２段目のスイッチ１２２の側壁１２７が撓んで可動接点１３１と固定接点１３０が接触して（実際には可動基板１２３上の固定接点１３０が下降して）２段目のスイッチ１２２がオンとなる、というものである（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−６０７７３号公報（図１、［００１３］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１に記載のキースイッチでは、２段目のスイッチ（最終段のスイッチ部）の押下げ時にも１段目のスイッチ（最終段以外のスイッチ部）に負荷がかかり続け、しかも増大する。
このため、繰返し使用において、１段目のスイッチに性能劣化、具体的には１段目のスイッチを構成するラバーや接点部に変形等の不良が生じやすく、長寿命化が難しかった。
【０００５】
本発明は、上記のような実情に鑑みなされたもので、最終段スイッチ部（２段キースイッチの場合には第２段スイッチ部）に至る押圧操作において、その最終段スイッチ部以外のスイッチ部（２段キースイッチの場合には第１段スイッチ部）にかかる負荷の増大をなくし、長寿命化を可能としたキースイッチ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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、キーの一方向の押圧操作によって複数のスイッチ部を段階的に順次オンさせるキースイッチにおいて、前記複数のスイッチ部は最終段のスイッチ部と最終段以外のスイッチ部とを含み、前記複数のスイッチ部をオンさせる際の該スイッチ部への押圧負荷方向を、前記最終段のスイッチ部と前記最終段以外のスイッチ部とで異ならせたスイッチ機構を具備することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スイッチ機構は、前記キーの一方向の押圧操作によって該キーの押圧方向と交差する方向に作動して前記最終段以外のスイッチ部をオンさせる第１作用体と、前記キーの一方向の更なる押圧操作によって該キーの押圧方向と同一方向に作動して前記最終段のスイッチ部をオンさせる第２作用体とを、備えてなることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１作用体を複数備え、各第１作用体は、前記キーの一方向の押圧操作によって段階的に順次作動して、各第１作用体に対応して設けられた最終段以外のスイッチ部を段階的に順次オンさせるように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明では、キーの一方向の押圧操作によって複数のスイッチ部を段階的に順次オンさせるキースイッチにおいて、複数のスイッチ部をオンさせる際のスイッチ部への押圧負荷方向を、最終段のスイッチ部と最終段以外のスイッチ部とで異ならせた。したがって、この請求項１に係る発明によれば、キーの押圧操作方向が共通でありながら、キー押圧操作による最終段以外のスイッチ部のオンに続き、更にキーを押圧操作して最終段のスイッチ部をオンさせる場合でも、最終段以外のスイッチ部への押圧負荷を増大させることはない。これにより、繰返し使用におけるスイッチ部、特に最終段以外のスイッチ部の構成部材の性能劣化を抑えることができ、キースイッチを長寿命化できる。
請求項２に係る発明によれば、簡単かつ低コストにて請求項１のキースイッチを提供できる。
請求項３に係る発明によれば、多段（３段以上）のキースイッチを簡単かつ低コストにて提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るキースイッチの断面図である。
【図２】同じく分解斜視図である。
【図３】同じく動作説明図である。
【図４】図３中の鎖線で囲んだ部分の拡大図である。
【図５】従来のキースイッチの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図間において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図１は、本発明の一実施形態に係るキースイッチの断面図、図２は、同キースイッチの分解斜視図である。本実施形態では、本発明を２段キースイッチに適用した場合について説明する。
【００１０】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る２段キースイッチは、キー１の一方向、図示例では下向き垂直方向（以下、単に下方向と記す。）の押圧操作によって、第１段スイッチ部（最終段以外のスイッチ部）２及び第２段スイッチ部（最終段のスイッチ部）３を段階的に順次オンさせるキースイッチである。
この２段キースイッチは、上記第１段スイッチ部２及び第２段スイッチ部３をオンさせる際、これらスイッチ部２，３への押圧負荷がかかる方向（押圧負荷方向）を、第１段スイッチ部２と第２段スイッチ部３とで異ならせたスイッチ機構４を備える。
【００１１】
このスイッチ機構４は、第１作用体５と第２作用体６とを備えて構成されている。
第１作用体５は、キー１の下方向の押圧操作によって、同キー１の押圧方向と交差する方向、図示例ではほぼ直交する右方向に駆動（作動）して第１段スイッチ部２をオンさせる作用体である。
この第１作用体５は基台部７及びアーム部８を備えて構成されている。アーム部８は、基台部７から側方下向きに所定長延出し、先端部が上方に折り返され、接点押圧部１０が右方向に突出形成されている。このアーム部８は、少なくとも延出方向（図中、左右方向）に可撓性を有する。通常は、基台部７及びアーム部８を含む第１作用体５全体が可撓性を有する合成樹脂により成形されてなる。
また第２作用体６は、上記キー１の下方向の更なる押圧操作によって、同キー１の押圧方向と同じ下方向に変形（作動）して第２段スイッチ部３をオンさせる作用体であり、ほぼ逆椀状のラバー体からなり、弾性を有する。逆椀状の椀底面に相当する第２作用体（以下、ラバー体とも記す。）６の下面ほぼ中央には、接点押圧部１１が下方に向けて突設されている。
【００１２】
本実施形態において、第１段スイッチ部２及び第２段スイッチ部３は、各々メンブレンスイッチからなる。このメンブレンスイッチは、可撓性を有する２枚の合成樹脂薄板が小さな間隙を挟んで対向され、各合成樹脂薄板の対向面には各々接点が設けられ、この接点対向方向からの押圧力を受けて対向する接点が接触（オン）するように構成された公知のシート状ないしフィルム状スイッチである。
図示例では、第１段スイッチ部２及び第２段スイッチ部３は単一のメンブレンスイッチ体１２の内部に各々電気的に絶縁されて別個に構成されている。
【００１３】
上記第１段スイッチ部２、第２段スイッチ部３及びスイッチ機構４（第１作用体５及び第２作用体６）は、上ケース１３及び下ケース１４により形成された空間内に次のように収容されている。
すなわち、下ケース１４上にはバックプレート１５が適宜間隔を置いて配置され、このバックプレート１５上のほぼ中央には上記ラバー体６が固定され、このラバー体６の上端面にはステム１６が載置されている。
このステム１６は、角蓋状の下段部１７と、平面視外形状が下段部１７よりもやや小さく、上端面が若干内側に鍔状に延出するほぼ角筒状の上段部１８とで形成され、下段部１７の蓋面ほぼ中央において上記ラバー体６の上端面に載置される。
また、このステム下段部１７の蓋面上面側ほぼ中央には、ポリドーム１９が配置固定され、キー１の第１段スイッチ部２の操作時（ショートストローク操作時）に基台部７下面に押圧されて操作者にクリック操作感を与えるようになされている。
【００１４】
ステム上段部１８の右側壁内面に当接又はほぼ当接する位置には、バックプレート１５上に固定されたメンブレンスイッチ体１２の起立辺２０の先端部がステム下段部１７の蓋面を貫通し、上方に延出している。
上記第１段スイッチ部２は、このメンブレンスイッチ体１２の起立辺２０の先端部に内蔵され、またこの先端部の左側面には、第１作用体５のアーム部８先端の接点押圧部１０が対向し、位置する。この接点押圧部１０は、キー１の非操作時においてメンブレンスイッチ体１２の起立辺２０の上記先端部（第１段スイッチ部２を内蔵する部分）の左側面に軽く接する程度の位置で対向している。
また、バックプレート１５上のラバー体６の接点押圧部１１と対向する位置には、第２段スイッチ部３を内蔵するメンブレンスイッチ体１２の平面部２１が位置決めされている。
【００１５】
シャーシ２２は、上端面が若干内側に下端面が若干外側に、各々鍔状に延出するほぼ角筒状に形成されて上記バックプレート１５上に固定されており、上記ステム１６は、このシャーシ２２内をテレスコピック式に上下動可能に収容されている。
このシャーシ２２は、上記のようにラバー体６の上端面に載置されたステム１６を収容した状態でバックプレート１５上に、例えばねじ２３を用いて固定されている。
【００１６】
上ケース１３は、キー１の操作部２４が挿通可能の角穴２５が穿設されたほぼ角枠状に形成され、その下面の左右側には下方に延出するボス部２６が突設されている。
下ケース１４は、その平板部上の、上記上ケース１３のボス部２６対応位置にボス部２７が上方に向けて突設され、上，下ケース１３，１４の両ボス部２６，２７間に連通するねじ止め用の穴にねじ２８を通して上ケース１３と一体化される。この際、上記バックプレート１５は上，下ケース１３，１４の両ボス部２６，２７間に挟み込まれ、上，下ケース１３，１４間の定位置に固定される。
なお、下ケース１４上面の、バックプレート１５上のラバー体６対応位置には、スイッチ操作時にラバー体６にかかる押圧力を受ける円筒状の支持部２９が突設されている。この支持部２９の高さは、下ケース１４上面に突設された上記ボス部２７の高さと同一である。
【００１７】
キー１は、角蓋状の操作部２４と、この操作部２４の下端面から僅かに外側に鍔状に延出するストッパ部３０とを備えてなる。操作部（キー操作部）２４は上ケース１３の角穴２５に下方から挿通され、ストッパ部３０は同角穴２５からのキー１の抜け出しを防止する。
キー操作部２４の下面ほぼ中央には、キー１の押圧操作を第１作用体５の基台部７に伝える操作連結部３１が突設されている。この操作連結部３１は、基台部７にキー１の操作動（上下動）を伝えればよく、アーム部８の動きを拘束しないように基台部７と連結される。基台部７はアーム部８を図中、右側に延出させた状態で操作連結部３１に連結される。
また、操作連結部３１には、突出部３１ａが形成されていて、基台部７が押圧された時に、必ずアーム部８側に力が加わる構造になっている。
【００１８】
コイルスプリング３２は、キー１の下方向への押圧操作を、適宜の反力を与えつつ許容し、その押圧を解いた場合にはキー１を元の非操作位置に自動復帰させるための復帰力を与える弾性部材である。このコイルスプリング３２は、キー操作部２４下面とシャーシ２２上端面の鍔状延出部３３との間（左右２箇所）にボス部３４，３５を用いて介装される。ボス部３４，３５は、コイルスプリング３２を位置決めし、かつその位置からの同コイルスプリング３２の離脱を防止する。
キー１の押圧操作量（ストローク量）の上限値は、キー１を押圧操作してからステム下段部１７の下端面がバックプレート１５上面に当接するまでの距離設定値により決まる。この値は、非操作時において上ケース１３上面より突出する部分のキー操作部２４高さ寸法を超えることはなく、キー１を最大限に押圧操作してもキー操作部２４が上ケース１３の角穴２５から下方に抜けて外れることはない。
【００１９】
なお図２は、各構成部材を図１において上部に示された構成部材から順に下方に向けて示した図である。このため、図２においてキー１は上ケース１３の上方に位置しているが、キー１のストッパ部３０の位置を基準とすれば（上ケース１３へのキー１の組込み手順に従えば）、図２においてキー１は上ケース１３の下方に位置する。そして、このキー１の下方に第１作用体５が位置する。
またキー１、基台部７（第１作用体５）、上ケース１３、ポリドーム１９、シャーシ２２、ステム１６、ラバー体（第２作用体）６、バックプレート１５及び下ケース１４の平面視上の各中央位置が揃えられていることはいうまでもない。
【００２０】
次に、図１に示す２段キースイッチの動作について図３（ａ）〜図３（ｃ）に従って説明する。
図３（ａ）は初期状態（非操作時）、図３（ｂ）は第１段スイッチ部２のオン操作時、図３（ｃ）は第２段スイッチ部３のオン操作時を示す。
いま、図３（ａ）に示す初期状態から、図中矢印アに示すように下方向にキー１を押圧（ショートストローク操作）すると、図３（ｂ）に示すように、スイッチ機構４を構成する第１作用体５の右方向への押圧作用により第１段スイッチ部２がオンされる。
すなわち、キー１を押圧するとその操作連結部３１によって第１作用体５の基台部７が下降し、これに伴ってアーム部８先端部が右方向に移動する。そして、アーム部８先端の接点押圧部１０がメンブレンスイッチ体１２の起立辺２０の先端部に内蔵する対向接点を接点対向方向である右方向に押圧して相互接触、つまり第１段スイッチ部２をオンさせる。
図４は、この第１段スイッチ部２のオン動作の様子を拡大して示しており、図中の矢印イは、第１段スイッチ部２をオンする際のアーム部８先端の接点押圧部１０の移動を示す。
【００２１】
第１段スイッチ部２をオンさせる際のキー１の押圧操作量は小さいので、この際、第２作用体６の下方向への変形量（作動量）は小さく、その接点押圧部１１の下降量も小さいので、第２段スイッチ部３をオンさせるには至らない。
第１段スイッチ部２をオンさせる際のキー１の押圧操作量は小さく、キー１への反力も小さいので、キー１の押圧操作による操作者への操作感も小さくなる。ポリドーム１９は、この際、操作者にクリック操作感を与える。
【００２２】
図３（ｂ）に示す第１段スイッチ部２のオン状態から、図中矢印アに示すように下方向に更にキー１を押圧操作してゆくと、図３（ｃ）に示すように、スイッチ機構４を構成する第２作用体６の下方向への押圧作用により第２段スイッチ部３がオンされる。
すなわち、キー１を更に押圧（フルストローク操作）すると、その操作連結部３１、第１作用体５の基台部７及びポリドーム１９を介してステム１６が下降し、これに伴って第２作用体６全体が下方向に押し潰されるように変形（作動）する。そして、この第２作用体６の接点押圧部１１がメンブレンスイッチ体１２の平面部２１に内蔵する対向接点を接点対向方向である下方向に押圧して相互接触、すなわち第２段スイッチ部３をオンさせる。
【００２３】
第２作用体６は、その材質（ラバー）と形状（逆椀状）に基づき、かつ、その下方向への押圧力による変形によって操作者にクリック操作感を与えつつ、第２段スイッチ部３をオンさせる。第２段スイッチ部３をオンさせるのに必要なキー１のストローク量に達すると、ステム下段部１７の下端面がバックプレート１５上面に当接し、ステム１６、換言すればキー１のそれより下方への移動が規制される。
キー１の押圧操作に伴うステム１６の下方への移動は、シャーシ２２内において移動中心軸回りの回転が阻止されながら行われる。
【００２４】
第２段スイッチ部３をオンさせる際、キー１は上記のように規制されるまで下方に移動し、したがってその間、第１作用体５の基台部７も下降する。しかし、図３（ｂ）及び図３（ｃ）から分かるように、この際、第１作用体５のアーム部８先端の更なる右方向（図４中の矢印イ）への移動は殆どなく、したがって、このアーム部８先端による第１段スイッチ部２への押圧負荷（押圧力）を増大させることはない。
このような動作は、第１段スイッチ部２及び第２段スイッチ部３への押圧負荷方向を異ならせる、図示例では９０°異ならせるスイッチ機構４によって容易に実行させ得る。
なお、従来のキースイッチでは、図５から分かるように、２段目のスイッチ１２２の押下げ時（第２段スイッチ部３のオン時に相当）において１段目のスイッチ１２２（第１段スイッチ部２に相当）にかかる負荷を増大させない構成は困難である。
【００２５】
キー１は、その押圧を、第１段スイッチ部２をオンさせただけで解放した場合、あるいは第１段スイッチ部２及び第２段スイッチ部３を連続してオンさせた後に解放した場合のいずれの場合も、図３（ｂ）に示す状態あるいは図３（ｃ）に示す状態から元の図３（ａ）に示す初期状態に復帰する。第１作用体５や第２作用体６も、キー１の復帰と同様に、図３（ｂ）に示す状態や図３（ｃ）に示す状態から図３（ａ）に示す初期状態に復帰する。この初期状態への復帰動作は、ラバー体６とコイルスプリング３２の復元力による。
【００２６】
以上述べたように本実施形態によれば、１回の押圧操作によって２段のスイッチ部２，３を段階的に順次オンさせるキースイッチにおいて、第１段スイッチ部２及び第２段スイッチ部３をオンさせる際、これらスイッチ部２，３にかかる押圧負荷方向をほぼ９０°異ならせた。
したがって本実施形態によれば、キー１の押圧操作方向が一方向、例えば下方向に共通でありながら、そのキー１の押圧操作による第１段スイッチ部２のオンに続き、更にキー１を押圧操作して第２段スイッチ部３をオンさせる場合でも、第１段スイッチ部２への押圧負荷を増大させることはない。〔図３（ｂ）に示す状態において第１段スイッチ部２へかかる押圧負荷は出し切っていて、図３（ｃ）に示す状態においても変わらない。〕
【００２７】
したがって、繰返し使用においても、第１段スイッチ部２を構成するメンブレンスイッチ（対向接点）や、第１段スイッチ部２の作用体５を構成するアーム部８先端の接点押圧部１０等の構成部材の性能劣化、具体的には変形等の不良が生じにくくなり、キースイッチを長寿命化できる。
【００２８】
第１作用体５の図示表現につき、図３（ｂ）及び図３（ｃ）が同じ態様であるのに対して図３（ａ）が異なる態様である。これは、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示す状態においては第１作用体５に変位が生じなく、特にそのアーム部先端（接点押圧部１０）の左右方向の位置が変わらず、第１作用体５による第１段スイッチ部２への押圧負荷が増大していないことを示す。
【００２９】
なお、本実施形態では、キー１の下方向の押圧操作によって、２つのスイッチ部を段階的に順次オンさせる２段キースイッチについて述べたが、本発明を、３つ以上のスイッチ部を段階的に順次オンさせる多段キースイッチに適用してもよい。
この場合は、例えば最終段以外のスイッチ部として、複数段のスイッチ部を設け、各スイッチ部をオンさせる各作用体のアーム部の長さや可撓性の度合い等を変え、キーの押圧操作量（ストローク量）に応じて上記複数段のスイッチ部を順次オンさせるように構成する。最終段のスイッチ部の構成は上述した実施形態と特に変わらない。
また、本実施形態では、各スイッチ部をメンブレンスイッチにより構成したが、作用体の作動（駆動、変形等）によりオンされる構成であれば、そのいずれでもよい。例えば、タクトスイッチ（商品名）を各スイッチ部に用いてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１：キー、２：第１段スイッチ部（最終段以外のスイッチ部）、３：第２段スイッチ部（最終段のスイッチ部）、４：スイッチ機構、５：第１作用体、６：第２作用体（ラバー体）、７：基台、８：アーム部、１０，１１：接点押圧部。
【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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