(57)【要約】【課題】簡単な構造で、押下した際の荷重が低減され、良好な操作感を得ることができるラバースイッチを提供する【解決手段】押下可能に形成された押圧部１２の裏側に一体に設けられ円柱状のセンターボス部１８と、押圧部１２の周囲に同心状にドーム状に形成された屈曲部１４と、屈曲部１４の下端周囲に設けられた取付部１６を有する。センターボス部１８端面に設けられた導体部２２と、センターボス部１８の基部周囲に設けられ押圧部１２の裏面側から表面側へ所定深さで形成された同心状の溝部２０を備える。回路基板２４表面に設けられた一対の接点２６を覆い、屈曲部１４の弾性変形により、導体部２２を接点２６に接続する。【選択図】図１
2008097852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧部が弾性変形可能に形成され、導体の接続により回路基板上の接点を閉じるラバースイッチにおいて、押下可能に形成された前記押圧部の裏側に一体に設けられ円柱状のセンターボス部と、前記押圧部の周囲に同心状にドーム状に形成された屈曲部と、前記屈曲部の下端周囲に設けられた取付部と、前記センターボス部端面に設けられた導体部と、前記センターボス部の基部周囲に設けられ前記押圧部の裏面側から表面側へ所定深さで形成された同心状の溝部とを備え、前記回路基板表面に設けられた一対の接点を覆い、前記屈曲部の弾性変形により、前記導体部を前記接点に接続可能に形成されたことを特徴とするラバースイッチ。
【請求項２】
前記押圧部の上端面には、前記センターボス内へ向かって形成された凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のラバースイッチ。
【請求項３】
前記溝部の外側面と前記押圧部の外周面との間の厚みは、前記屈曲部の厚みより厚く形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のラバースイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子機器の押しボタンやキーボード等の内部の接点に使用されるラバースイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オーディオ機器や映像機器等の電子機器の操作用スイッチとして取り付けられた押しボタン式のスイッチは、例えば、図４に示すように、スイッチパネル５０に、樹脂製の押しボタン５２が嵌挿され、内部に特許文献１に示すようなタクトスイッチ５４が配置された基板５５を備えた構造があった。このタクトスイッチ５４は、押しボタン５２の下面の突起５２ａに当接し、タクトスイッチ５４に設けられた各端子５６には、基板５５の配線が接続されている。
【０００３】
この押しボタン５２は、スイッチパネル５０に嵌挿された押しボタン５２が押下されると、押しボタン５２の底面によりタクトスイッチ５４が押圧され、接点が閉じてスイッチがオンされるものである。特許文献１には、押下により上下動可能に設けられたステムと、ドーム状に湾曲しこのステムが当接した可動端子と、この可動端子と接触可能に形成された固定端子を備えたタクトスイッチの構造が開示されている。
【０００４】
しかし、タクトスイッチ５４は感触が硬く操作感が良好ではない場合があり、構成も複雑なためコストが掛かり、小型化にも限界があった。そのため、より簡単な構造を有するスイッチとして、弾性体の絶縁性屈曲部が一体に構成され、弾性変形可能でドーム状に形成されたラバースイッチが用いられる場合もある。
【０００５】
ラバースイッチ５８は、図５に示すように、押しボタン５２の下側に配置され、押しボタン５２を押下すると、押しボタン５２底面の突起５２ａがラバースイッチ５８中央の押圧部６０に当接し、押下可能に形成されている。ラバースイッチ５８の構造は、図６に示すように、押圧部６０の反対側のドーム内部に、センターボス部６２が形成され、センターボス部６２の端面にはカーボン等の導電体から成る導体部６４が設けられている。そして、導体部６４は、回路基板６６上に形成された回路の一対の接点６８を接続可能に、回路基板６６表面と対面して設けられている。
【０００６】
ラバースイッチ５８の動作は、押圧部６０が押下されると、図７に示すように、ドーム周辺の屈曲部７０が弾性変形し、回路基板６６に設けられた回路の一対の接点６８に導体部６４が接触し導通するものである。
【０００７】
また、特許文献２には、基板表面に、ラバー製のスイッチシートに一体形成した押圧部である操作ボタンを形成して、その内部に導体の端子が装着されたラバースイッチが開示されている。この端子は、間隙をもって対向する一対の接点が形成された回路基板と対面し、操作ボタンの押圧弾性変形によって端子を一対の接点に亘って接続し導通させる。
【特許文献１】特開平７−２９４５０号公報
【特許文献２】特開平６−２２３６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の技術では、図７に示すように、ラバースイッチ５８の押圧部６０を押下して、接点６８に導体部６４を当接させるまでの荷重Ｆは、図８に示すグラフのように変化していた。図８のグラフは、横軸がストローク量Ｓを表し、縦軸は荷重Ｆを表す。また、図８の原点Ｏから実線の曲線で示し、点Ｐ１，Ｐ２を経て示す曲線Ａのグラフは、図７の構造のラバースイッチ５８の押圧部６０を押下した際の荷重とストロークの変化を表す。
【０００９】
この動作は、まず、ラバースイッチ５８の押圧部６０を押下すると、徐々に荷重が増して、ちょうど、ドーム周辺の屈曲部７０が座屈する瞬間が点Ｐ１である。このときまでのストロークがＳ１、点Ｐ１での荷重がＦ１で、座屈開始時のピーク荷重状態となる。押圧動作はさらに続き、図７に示すように、屈曲部７０が座屈し始めると、押圧部６０に加わる荷重は徐々に低下して点Ｐ２に至り、導体部６４と接点６８が接触する。この時までのストロークはＳ２、荷重はＦ２となる。ここで、スイッチはオンするが、一般に、押しボタンを押下する操作の際、接点６８に導体部６４が当接しても、瞬間的にはしばらく押し続ける状態を維持している。そのため、導体部６４が接点６８に当接すると同時に、押圧部６０に加えられる荷重は徐々に上昇し始める。そして、センターボス６０へ加わる圧縮荷重が最大となるストロークＳ３０のときには、荷重はＦ１の約１．５倍に達している。
【００１０】
しかし、接点６８が閉じた後の曲線Ａは、急激に荷重が上昇し、ストロークの変化量に対して荷重の上昇率が高く推移しているため、押しボタンの操作感が固く、よくないものであった。そこで、より操作感が柔らかく高級感のある操作用スイッチが求められていた。
【００１１】
この発明は、上記従来技術の問題に鑑みて成されたもので、簡単な構造で、押下した際の荷重が低減され、良好な操作感を得ることができるラバ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】
【００１２】
この発明は、押圧部が弾性変形可能に形成され、導体の接続により回路基板上の接点を閉じるラバースイッチであって、押下可能に形成された前記押圧部の裏側に一体に設けられ円柱状のセンターボス部と、前記押圧部の周囲に同心状にドーム状に形成された屈曲部と、前記屈曲部の下端周囲に設けられた取付部と、前記センターボス部端面に設けられた導体部と、前記センターボス部の基部周囲に設けられ前記押圧部の裏面側から表面側へ所定深さで形成された同心状の溝部とを備え、前記回路基板表面に設けられた一対の接点を覆い、前記屈曲部の弾性変形により、前記導体部を前記接点に接続可能に形成されたラバースイッチである。
【００１３】
前記押圧部の上端面には、前記センターボス内へ向かって形成された凹部が形成されていても良い。さらに、前記溝部の外側面と前記押圧部の外周面との間の厚みは、前記屈曲部の厚みより厚く形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
この発明のラバースイッチによれば、ラバー材から一体形成された簡単な構造で、押下した際、センターボス部の基部周囲に設けられた溝部により弾性係数が小さくなり、導体部が接点に当接したときに容易に撓み、圧縮変形させる荷重が低減され、柔らかい感触で良好な操作感を得ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明のラバースイッチの第一実施形態について、図１を基にして説明する。この実施形態のラバースイッチ１０は、図１に示すように、シリコンゴムなどにより弾性変形可能なドーム状に一体形成され、中央に押下可能な円柱状の押圧部１２が形成されている。押圧部１２の下端周囲には、所定幅で斜め下方へ廷出し、押圧部１２と同心円状に環状の屈曲部１４が形成されている。屈曲部１４の下端縁には、同心円状に環状の取付部１６が設けられ、ドーム状の空間が形成されている。
【００１６】
押圧部１２の内側には、押圧部１２内で円柱状に突設されたセンターボス部１８が形成されている。センターボス部１８の基部周囲には、押圧部１２の内部に向かって適宜な深さで、断面がコの字状に凹んだ環状の溝部２０が同心状に形成されている。また、溝部２０の外側面と押圧部１２の外周面との間の厚みは、屈曲部１４の厚みより厚く形成されている。さらに、センターボス部１８の端面には、カーボンなどにより適宜な厚みに形成された導体部２２が設けられている。
【００１７】
次に、この実施形態のラバースイッチ１０の動作について説明する。この発明のラバースイッチ１０は、回路基板２４表面に設けられた回路の一対の接点２６を接続可能に、取り付けられている。このラバースイッチ１０の押圧部１２が押下されると、加えられた荷重により屈曲部１４が撓み、ついには座屈する。この状態で導体部２２は、一対の接点２６に各々当接しスイッチをオンする。さらに、押圧部１２が押圧されその荷重により、センターボス部１８は、圧縮変形を起こす。このときのストロークＳと押圧荷重Ｆの関係は、図８に示すように、押圧当初の原点Ｏから点P１，Ｐ２までは、上記従来のラバースイッチと同様の曲線を示す。そして、接点２６をオンした点Ｐ２の後、図８の点線で示す曲線Ｂのとなる。この場合押圧荷重の増加に対してストロークＳ３１が大きく、従来の上記ラバースイッチ５８と比較して、操作感触は押圧動作後半の感触が柔らかくなる。
【００１８】
この実施形態のラバースイッチ１０によれば、センターボス部１８の基部周囲に形成された溝部２０により、センターボス部１８の長さＬが従来のラバースイッチと比較して長くなり、弾性係数が小さく形成されたものである。例えば、押圧部１２に力を加え押下させて、図８に示すように、座屈開始時のピーク荷重Ｆ１が３．０Ｎになるような操作を行った場合、屈曲部１４が弾性変形して座屈し、導体部２２が接点２６に当接した後のセンターボス部１８の撓み変形に対する加重は、ストロークに対して相対的に小さいものとなり、動作最後の終荷重Ｆ３がＦ１の１．５倍程度に至るまでのストロークＳ３１が、従来のストロークＳ３０と比較して長くなる。これにより、より操作感触が柔らかく操作性の良いラバースイッチを形成することができる。
【００１９】
次に、この発明の第二実施形態について、図２、図３に基づいて説明する。なお、ここで、上記実施形態と同様の部材は、同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態のラバースイッチ３０は、図２に示すように、スイッチパネル３２などに、樹脂製の押しボタン３４が上下動可能に嵌挿され、押しボタン３４の裏側に形成された２つの突起３４ａに対応して２箇所に設けられている。そして、ラバースイッチ３０は、スイッチパネル３２へ一体に設けられた基板２４上の回路に並列に設けられた２箇所の接点を、各々接続可能に取り付けられている。
【００２０】
このラバースイッチ３０には、図３に示すように、押圧部１２の上面から下方に向かって、有底の円筒状の凹部３６が形成されている。押圧部１２の凹部３６は、押圧部１２の基部周囲に設けられた溝部２０の内側に同心状に位置している。
【００２１】
この実施形態のラバースイッチ３０によれば、センターボス部１８の溝部２２と凹部３６により、センターボス部１８の弾性係数がより小さく形成される。例えば、上記実施形態の場合同様の条件で、座屈開始時のピーク荷重Ｆ１が１．５Ｎであるとき、２個のラバースイッチを配置して３．０Ｎの荷重となる。そのため、押圧部１２を押下した際に、センターボス部１８に弾性変形させるが荷重がさらに低減され、押しボタン１６を押下する手指にかかる反作用も軽減でき、ボタン操作の感触がよりソフトになり、疲労低減の効果も有するものである。
【００２２】
なお、この発明のラバースイッチは上記実施形態に限定されるものではなく、基板上の回路の一対の接点を接続可能に取り付けられ、押圧部を押下することにより接点を閉じることができるものであればよいため、大きさや形状等は適宜設定可能なものである。さらに、各部材の素材など適宜変更可能である。また用途も、電子機器の操作用スイッチの他、キーボードやその他の入力機器に用いても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の第一実施形態のラバースイッチを示す概略断面図である。
【図２】この発明の第二実施形態のラバースイッチの使用状態を示す概略部分断面図である。
【図３】この発明の第二実施形態のラバースイッチを示す概略部分断面図である。
【図４】従来のタクトスイッチの使用状態を示す概略部分断面図である
【図５】従来のラバースイッチの使用状態を示す概略部分断面図である。
【図６】従来のラバースイッチを示す概略部分断面図である。
【図７】図６のラバースイッチを底付きするまで押下した状態を示す概略部分断面図である。
【図８】従来のラバースイッチを押下した際の荷重ストローク特性を表したグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１０  ラバースイッチ
１２  押圧部
１４  屈曲部
１６  取付部
１８  センターボス部
２０  溝部
２２  導体部
２４  回路基板
２６  接点
【図１】
2008097852.tif 000003
【図２】
2008097852.tif 000004
【図３】
2008097852.tif 000005
【図４】
2008097852.tif 000006
【図５】
2008097852.tif 000007
【図６】
2008097852.tif 000008
【図７】
2008097852.tif 000009
【図８】
2008097852.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成18年10月12日(2006.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
この実施形態のラバースイッチ３０によれば、センターボス部１８の溝部２０と凹部３６により、センターボス部１８の弾性係数がより小さく形成される。例えば、上記実施形態の場合と同様の条件で、座屈開始時のピーク荷重Ｆ１が１．５Ｎであるとき、２個のラバースイッチを配置して３．０Ｎの荷重となる。そのため、押圧部１２を押下した際に、センターボス部１８に弾性変形させるが荷重がさらに低減され、押しボタン１６を押下する手指にかかる反作用も軽減でき、ボタン操作の感触がよりソフトになり、疲労低減の効果も有するものである。