(57)【要約】【課題】小型化してもスイッチ接点のＯＮ・ＯＦＦにおいてクリック感触が安定して良く、簡単な構造で安価なクリックスイッチを提供する。【解決手段】クリックスイッチ１は、スイッチ接点３を備えたスイッチ基板５を、上方を開口した開口部７Ａの底部７Ｂに設けた筐体７と、前記スイッチ接点３にＯＮ・ＯＦＦするべく前記スイッチ基板５上に押さえシート９で固定した導電性材料からなる可動接点板１１と、この可動接点板１１を押圧すべく前記可動接点板１１に対向して配置して前記筐体７の上部に一体的に設けた表面シート１３と、で構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ接点を備えたスイッチ基板を、上方を開口した開口部の底部に設けた筐体と、前記スイッチ接点にＯＮ・ＯＦＦするべく前記スイッチ基板上に押さえシートで固定した導電性材料からなる可動接点板と、この可動接点板を押圧すべく前記可動接点板に対向して配置して前記筐体における開口部の上部に一体的に設けた表面シートと、で構成されていることを特徴とするクリックスイッチ。
【請求項２】
前記表面シートの下面に、前記可動接点板を押圧するための突起部を設けていることを特徴とする請求項１記載のクリックスイッチ。
【請求項３】
前記押さえシートの上面に、前記可動接点板を押圧するための突起部を設けていることを特徴とする請求項１記載のクリックスイッチ。
【請求項４】
前記表面シートの上面に、キートップを設けていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のクリックスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クリックスイッチに関し、特に携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、その他の小型電子機器に組み込まれる電子機器用のスイッチであって、キーを押下げることでスイッチ接点をＯＮ・ＯＦＦする構造のクリックスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子機器用のクリックスイッチは良好な操作感触性と高い導電性が要求される。
【０００３】
図６を参照するに、従来のクリックスイッチ１０１は、スイッチ接点１０３を備えたスイッチ基板１０５と、このスイッチ基板１０５上に押さえシート１０７で固定した導電性材料からなる可動接点板１０９と、この可動接点板１０９を押下げるための表面シート１１１と、この表面シート１１１と前記スイッチ基板１０５の間に挟まれたスペーサシート１１３で構成されている。
【０００４】
より詳しくは、上記のスイッチ基板１０５としては、例えばＰＣＢ（Printed Circuit Board）もしくはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板であり、このプリント配線基板の上に、導電性材料からなる接点部１０３Ａと、この接点部１０３Ａの周りに環状をなす接点部１０３Ｂとからなるスイッチ接点１０３が備えられている。さらに、前記スイッチ接点１０３とＯＮ・ＯＦＦするための導電性材料からなる可動接点板１０９が前記スイッチ基板１０５の上に押さえシート１０７で固定されている。
【０００５】
すなわち、上記の可動接点板１０９は、例えば金属皿ばねなどのように、前記接点部１０３Ａに接離可能な可撓性を備えて例えば直径４ｍｍ〜６ｍｍの椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム（メタルドーム）であり、このスイッチ用ドームの外周が接点部１０３Ｂに接続して載置され、かつ、前記スイッチ用ドームの椀型形状の凸面側が例えば片面テープなどの樹脂シートからなる押さえシート１０７により貼着されてスイッチ基板１０５上に押さえられて位置決めされている。
【０００６】
また、上記のスイッチ基板１０５上には、表面シート１１１が前記可動接点板１０９に対向して配置されており、この表面シート１１１と前記押さえシート１０７との間にスペーサシート１１３を挟み込むことで全体的に平坦性を持たせるように構成されている。なお、上記の表面シート１１１の上面には硬質又は軟質樹脂からなるキートップ１１５が形成又は搭載されており、表面シート１１１の下面には前記可動接点板１０９を押圧するための硬質又は軟質樹脂からなる突起部１１７が形成又は搭載されている。なお、上記の各部材は、例えば接着や両面粘着テープなどの固定手段で固定されている。
【０００７】
上記のように構成されたクリックスイッチ１０１は、実際の用途では、筐体１１９の上方を開口した開口部の内部に固定して用いられることが多いものである。すなわち、上記のクリックスイッチ１０１が単独で作られてから、別の場所でクリックスイッチ１０１が例えばビデオカメラのコントロールパネル等の筐体１１９に組み込まれるものである。従って、クリックスイッチ１０１の全体的な平坦性を保つためにスペーサシート１１３が必要であった。
【０００８】
図７の矢印に示されているように、キートップ１１５を介して表面シート１１１が押下げられると、可動接点板１０９としてのスイッチ用ドームの頂点が押されて変形し反転することで、スイッチ接点１０３の接点部１０３Ａに接触してＯＮ（導通）となる。押下げを解除すると、可動接点板１０９がそれ自体の復元力で自動的に元の形状に復帰することでＯＦＦとなる。
【０００９】
上述したクリックスイッチ１０１とほぼ同様の構成のスイッチとしては、特許文献１〜特許文献３がある。つまり、特許文献１〜特許文献３のいずれにおいても、スイッチが予め製造されてから、別の場所で前記スイッチが電子機器の筐体１１９に組み込まれる構成である。
【特許文献１】特開昭６１−１１０９１８号公報
【特許文献２】特公平６−４０４５９号公報
【特許文献３】特開平１０−６９８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、クリックスイッチ１０１は小型化が求められているが、従来のクリックスイッチ１０１においては、小型化すると表面シート１１１の変形応力が大きくなり、クリックスイッチ１０１のクリック感触に悪影響を与えるものであった。つまり、クリックスイッチ１０１の小型化とクリック感触は反比例の関係にあった。
【００１１】
例えば、前述したクリックスイッチ１０１においては、キートップ１１５を介して表面シート１１１を押し込んだ場合、図７に示されているように表面シート１１１が大きく変形することとなる。すなわち、表面シート１１１の応力が発生するので、この表面シート１１１の応力が可動接点板１０９自体の応力変化（クリック）に加えられる。クリックスイッチ１０１の設計によって程度の差はあるが、この現象はスイッチとしてのクリック感触が、可動接点板１０９自体が持つクリック感触よりも必ず悪くする方向に働くことになる。
【００１２】
さらに、そのクリック感触は、図８に示されているように、設計上でスペーサシート１１３の内壁間の距離、すなわちスペーサシート１１３の開口の大きさが狭くなるほど顕著に悪くなることは明らかである。図８では、φ５ｍｍの円形の開口の場合は、５ｍｍ×7mmの長方形の開口の場合と比較すると、同じ押し込み量に対して大きな応力を必要とする。
【００１３】
すなわち、クリックスイッチ１０１を小型化するほどスペーサシート１１３の開口サイズが小さくなるので不利になる特性である。小型化し過ぎると、発生応力により可動接点板１０９を底部まで押し切れず、ＯＮ・ＯＦＦ動作がしなくなることになる。従来、上述した構造が一般的であったため、小型化とクリック感触の悪化との取り合い現象が起こっていた。
【００１４】
さらに悪いことには、繰り返し動作させると、表面シート１１１にも繰り返し変形疲労を加えることとなり、表面シート１１１の耐久性に関してもマイナスの影響があるという問題点があった。
【００１５】
ちなみに、図９を参照するに、スイッチ用ドームを押した際の荷重−変位曲線が図示されている。操作感触性は極大値の荷重（Ｐ１）、極小値の荷重（Ｐ２）、ストローク（Ｓ２）によって評価される。押し込む力は極大値Ｐ１、座屈感触はクリック率＝〔（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ１〕×１００％にて評価され、押し込み深さはＳ２にて評価される。一般的に、クリック率が高い値ほど、また押し込み深さＳ２が大きいほど良好な感触となるもので、３０〜５０％のクリック率が良い感触とされている。
【００１６】
従来のクリックスイッチ１０１におけるスペーサシート１１３の開口サイズに対するクリック率は表１に示されている。
【表１】
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【００１７】
なお、特許文献１〜特許文献３のいずれにおいても、スイッチは予め製造されてから、別の場所で電子機器の筐体に組み込まれる構成であるので、前記筐体自体を小型化すると、スイッチも小型化することが求められるので、上述したのと同様の問題が起きることになる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明のクリックスイッチは、スイッチ接点を備えたスイッチ基板を、上方を開口した開口部の底部に設けた筐体と、前記スイッチ接点にＯＮ・ＯＦＦするべく前記スイッチ基板上に押さえシートで固定した導電性材料からなる可動接点板と、この可動接点板を押圧すべく前記可動接点板に対向して配置して前記筐体における開口部の上部に一体的に設けた表面シートと、で構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、この発明のクリックスイッチは、前記クリックスイッチにおいて、前記表面シートの下面に、前記可動接点板を押圧するための突起部を設けていることが好ましい。
【００２０】
また、この発明のクリックスイッチは、前記クリックスイッチにおいて、前記押さえシートの上面に、前記可動接点板を押圧するための突起部を設けていることが好ましい。
【００２１】
また、この発明のクリックスイッチは、前記クリックスイッチにおいて、前記表面シートの上面に、キートップを設けていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、筐体がクリックスイッチの一部を構成するようにしたことで、従来のスペーサシートを無くすことができ、筐体の内部のスペースを広くすることができるので、押下げられる表面シートの変形が小さくなるために発生応力が小さくなる。従って、可動接点板のクリック感触を妨げずに動作させることができるので、従来と同様のクリック感触を保ったまま小型化することができる。
【００２３】
また、表面シートの動作時の変形量も小さくなるので、表面シートの繰り返し動作耐久性を向上することができる。さらに、従来のスペーサシートを無くすことで材料、工程費用を削減することができる。
【００２４】
以上のように小型化してもスイッチ接点のＯＮ・ＯＦＦにおいてクリック感触が安定して良く、簡単な構造で安価なクリックスイッチを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１を参照するに、この第１の実施の形態に係るクリックスイッチ１は、スイッチ接点３を備えたスイッチ基板５を、上方を開口した開口部７Ａの底部７Ｂに設けた筐体７と、前記スイッチ接点３にＯＮ・ＯＦＦするべく前記スイッチ基板５の上に押さえシート９で固定した導電性材料からなる可動接点板１１と、この可動接点板１１を押圧すべく前記可動接点板１１に対向して配置した状態で前記筐体７における開口部７Ａにおける開口部７Ａの上部に一体的に設けた表面シート１３と、で構成されている。
【００２７】
すなわち、スイッチ基板５が予め筐体７の開口部７Ａの底部７Ｂに固定されると共に、従来のスペーサシートは用いずに、表面シート１３が筐体７における開口部７Ａの上部に固定されるものである。
【００２８】
より詳しくは、上記の筐体７としては、例えば携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、その他の小型電子機器の筐体であり、種々の電子機器を搭載するために中空形状である。
【００２９】
また、上記の筐体７の底部（筐底）７Ｂに固定されるスイッチ基板５としては、例えばＰＣＢ（Printed Circuit Board）もしくはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板であり、このプリント配線基板の上に、導電性材料からなる接点部３Ａと、この接点部３Ａの周りに環状をなす接点部３Ｂとからなるスイッチ接点３が備えられている。さらに、前記スイッチ接点３とＯＮ・ＯＦＦするための導電性材料からなる可動接点板１１が前記スイッチ基板５の上に押さえシート９で固定されている。
【００３０】
すなわち、上記の可動接点板１１は、例えば金属皿ばねなどのように、前記接点部３Ａに接離可能な可撓性を備えて例えば直径４ｍｍ〜６ｍｍの椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム（メタルドーム）であり、このスイッチ用ドームの外周が接点部３Ｂに接続して載置され、かつ、前記スイッチ用ドームの椀型形状の凸面側が例えば片面テープなどの樹脂シートからなる押さえシート９により貼着されてスイッチ基板５の上に押さえられて位置決めされている。
【００３１】
また、筐体７の開口部７Ａの上部には表面シート１３を固定するための段付部１５（又は接着域）が設けられており、上記の表面シート１３は前記可動接点板１１に対向して配置して筐体７の開口部７Ａの上部の段付部１５に接着や両面粘着テープなどの固定手段で固定されている。換言すれば、従来のスペーサシートに代わるものとして筐体７の一部が前記スイッチ基板５と表面シート１３の間で挟み込まれるような構成となる。
【００３２】
なお、上記の表面シート１３の上面には硬質又は軟質樹脂からなるキートップ１７が形成又は搭載されており、表面シート１３の下面には前記可動接点板１１を押圧するための硬質又は軟質樹脂からなる突起部１９が形成又は搭載されている。
【００３３】
図２の矢印に示されているように、キートップ１７を介して表面シート１３が押下げられると、可動接点板１１としての例えばスイッチ用ドームの頂点が押されて変形し反転することで、スイッチ接点３の接点部３Ａに接触してＯＮ（導通）となる。押下げを解除すると、可動接点板１１がそれ自体の復元力で自動的に元の形状に復帰することでＯＦＦとなる。
【００３４】
ここで、図１に示されている第１の実施の形態のクリックスイッチ１を本実施例とし、図６に示されている従来構造のクリックスイッチ１０１を従来例として、表２のように製造してクリック感を比較したところ、図３に示される荷重−変位曲線が得られた。
【表２】
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【００３５】
図３のグラフから、従来例のクリックスイッチ１０１に対して本実施例のクリックスイッチ１の方が少ない力で動作し、また、ピークからボトムまでの応力の落差が大きくなっていることが分かる。つまり、このことは余計な応力発生が抑えられている結果であり、そのため、本来の可動接点板１１が持つクリック特性を損なわず、軽快なクリック感触を実現していることを示している。
【００３６】
また、クリックスイッチ１を小型化しても良好なクリック感触を保つことができる。例えば、従来例のクリックスイッチ１０１に対して小型化を考えた場合、どうしてもスペーサシート１１３の開口サイズが同時に小さくなる。すなわち、従来例のクリックスイッチ１０１の仕様をベースにした場合は、スペーサ開口とクリック率は、前述した表１に示されているようになる。
【００３７】
しかし、本実施例のクリックスイッチ１の構造にしてスペーサシート１１３を削除することで、可動接点板１１の周りのスペースを大きく取れるので、同じサイズの筐体７では表１において２段階ほどのクリック感触のアップがもたらされる。例えば、表２における従来例のスペーサシート１１３の開口サイズは５ｍｍ×６ｍｍであり、このときのクリック率は表１に示されているように２５％であるが、表２における本実施例のクリックスイッチ１の筐体７の開口サイズは７ｍｍ×８ｍｍであり、このときのクリック率は、図３の荷重−変位曲線から計算すると３３％という結果が得られた。
【００３８】
また、本実施例のクリックスイッチ１の構造は安価に製作できるという効果がある。すなわち、従来例のスペーサシート１１３にかかるコストが全くなくなり、表２の仕様で比較すると約５％のコストダウンができる。
【００３９】
以上のことから、この第１の実施の形態のクリックスイッチ１の構造にすることによって、筐体７がクリックスイッチ１の一部を構成するようにしたことで、従来のスペーサシート１１３を無くすことができ、筐体７の内部のスペースを広くすることができるので、表面シート１３が押下げられるときに表面シート１３の変形が小さくなるために発生応力が小さくなる。従って、可動接点板１１のクリック感触を妨げずに動作させることができるので、従来と同様のクリック感触を保ったまま小型化することを可能にする。また、動作時の表面シート１３の変形量も小さくなることから、繰り返し動作耐久性にもプラスの効果が生まれることになる。何よりも、スペーサシート１１３が無い分、これに関わる材料費及び工程費を削減することができる。
【００４０】
次に、この発明の第２の実施の形態のクリックスイッチ２１について説明する。なお、第１の実施の形態のクリックスイッチ１と同様の部材は同符号を付して説明し、主として異なる点について説明し、同様の部分の説明は省略する。
【００４１】
図４を参照するに、この第２の実施の形態のクリックスイッチ２１は、２段以上のスイッチ機構を重ねた構造の多段クリックスイッチである。すなわち、筐体７の底部には下部スイッチ基板２３が設けられており、この下部スイッチ基板２３の上には対向して上部スイッチ基板２５が設けられており、上部スイッチ基板２５と下部スイッチ基板２３の間にはスペーサシート２７が挟み込まれている。
【００４２】
また、下部スイッチ基板２３の上面のほぼ中央には下部接点部２９が形成されており、上部スイッチ基板２５の下面のほぼ中央には上部接点部３１が前記下部接点部２９に対向する位置に形成されている。すなわち、上部接点部３１と下部接点部２９で第１スイッチ接点３３を構成している。
【００４３】
さらに、上部スイッチ基板２５の上面には、前述した第１の実施の形態のクリックスイッチ１のスイッチ基板５と同様に導電性材料からなる接点部３５Ａと、この接点部３５Ａの周りに環状をなす接点部３５Ｂとからなる第２スイッチ接点３５が備えられている。さらに、前記第２スイッチ接点３５とＯＮ・ＯＦＦするための導電性材料からなる可動接点板１１が前記上部スイッチ基板２５の上に押さえシート９で固定されている。
【００４４】
また、筐体７の開口部７Ａの上部には表面シート１３を固定するための段付部１５（又は接着域）が設けられており、上記の表面シート１３は前記可動接点板１１に対向して配置し、かつ前記筐体７を前記下部スイッチ基板２３との間で挟み込むように筐体７の開口部７Ａの上部の段付部１５に接着や両面粘着テープなどの固定手段で固定されている。
【００４５】
なお、上記の表面シート１３の下面には前記可動接点板１１を押圧するための硬質又は軟質樹脂からなる突起部１９が形成又は搭載されている。この例では表面シート１３の上面にはキートップが無いが、キートップを形成又は搭載しても良い。
【００４６】
この第２の実施の形態のクリックスイッチ２１では、上から表面シート１３が押下げられると、まず上部スイッチ基板２５が軽い力で変形し、上部スイッチ基板２５の上部接点部３１が下部スイッチ基板２３の下部接点部２９に接触して第１スイッチ接点３３が導通（ＯＮ）し、次に可動接点板１１としての例えばスイッチ用ドームの頂点が押されて変形して反転し、上部スイッチ基板２５の第２スイッチ接点３５の接点部３５Ａに接触することで、クリック感触を伴いながら第２スイッチ接点３５が導通（ＯＮ）する。押下げを解除すると、可動接点板１１及び上部スイッチ基板２５がそれ自体の復元力で自動的に元の形状に復帰することで第１，第２スイッチ接点３３，３５がＯＦＦとなる。
【００４７】
この第２の実施の形態のクリックスイッチ２１の効果は、第１の実施の形態のクリックスイッチ１と同様である。すなわち、従来のスペーサシート１１３が設けられていない分だけ、表面シート１３の変形が小さくなるために発生応力が小さくなる。従って、可動接点板１１のクリック感触を妨げずに動作させることができるので、従来と同様のクリック感触を保ったまま小型化することができる。また、表面シート１３の繰り返し動作耐久性も向上する。さらに、従来のスペーサシート１１３が無いことで、材料費及び工程費を削減することができる。
【００４８】
また、前述した第１，第２の実施の形態のクリックスイッチ１、２１においては、表面シート１３の材質は限定されない。その一例としては、厚さが７５〜１２５μｍのＰＥＴフィルム、厚さが７５〜１２５μｍのＰＥＮフィルム、厚さが７５〜１２５μｍのポリカーボネートフィルム、厚さが１００μｍ以下のＡＢＳ等の樹脂板、厚さが１００μｍ以下のＳＵＳ等の金属板などを挙げることができる。
【００４９】
また、表面シート１３の上面のキートップ１７の有無は限定されない。前述した第１の実施の形態のクリックスイッチ１のようにキートップ１７があっても、あるいは前述した第２の実施の形態のクリックスイッチ２１や図５（Ａ），（Ｂ）に示されているようにキートップ１７がなくても適用される。なお、キートップ１７としては、例えば厚さが５００μｍ以下で紫外線硬化型樹脂を印刷しても、あるいはＡＢＳ等の成型樹脂材料又は金属材料を粘着、接着、溶着等の固定手段で取り付けてもよい。
【００５０】
また、表面シート１３の下面に設けた硬質又は軟質樹脂からなる突起部１９は、形成位置が限定されない。例えば、図５（Ａ）に示されているように表面シート１３の下部に設けられても、あるいは図５（Ｂ）に示されているように押さえシート９の上部に設けられても良い。なお、突起部１９を押さえシート９の上部に設ける場合は、押さえシート９の側にＵＶ硬化型樹脂を印刷しても、あるいは突起部１９を粘着又は接着等の固定手段で取り付けてもよい。
【００５１】
さらに、筐体７の材質や形状は限定されない。その一例としては、ＡＢＳ等の成型樹脂材料、金属材料などを挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の第１の実施の形態のクリックスイッチの部分的な断面図である。
【図２】図１のクリックスイッチを押したときの状態説明図である。
【図３】本願例と従来例のクリックスイッチの荷重−変位曲線図である。
【図４】この発明の第２の実施の形態のクリックスイッチの部分的な断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は他の実施の形態を示す断面図である。
【図６】従来のクリックスイッチの部分的な断面図である。
【図７】図６のクリックスイッチを押したときの状態説明図である。
【図８】従来のクリックスイッチのスペーサシートの開口サイズに対する荷重−変位曲線図である。
【図９】クリックスイッチを押した際の荷重−変位曲線図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  クリックスイッチ（第１の実施の形態の）
３  スイッチ接点
３Ａ，３Ｂ  接点部
５  スイッチ基板
７  筐体
９  押さえシート
１１  可動接点板
１３  表面シート
１５  段付部
１７  キートップ
１９  突起部
２１  クリックスイッチ（第２の実施の形態の）
２３  下部スイッチ基板
２５  上部スイッチ基板
２７  スペーサシート
２９  下部接点部
３１  上部接点部
３３  第１スイッチ接点
３５  第２スイッチ接点
３５Ａ，３５Ｂ  接点部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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