(57)【要約】【課題】押し下げから戻りまで、明確なクリック感を伴って良好な操作感を得ることができるシーソースイッチを提供する。【解決手段】回路基板１２上に設けられた複数対の接点上に各々配置された複数のラバースイッチ１４と、各ラバースイッチ１４間に位置した支持部１６を有する。支持部１６に揺動自在に取り付けられた揺動部材２０と、支持部１６と揺動部材２０の一方に設けられた揺動軸２２と、支持部１６と揺動部材２０の他方に設けられ揺動軸２２を軸支した軸受け１８を備える。揺動軸２２の両側に位置し、ラバースイッチ１４の頂部１４ａを押し下げ可能に位置した押圧部２４を有する。ラバースイッチ１４の頂部１４ａに設けられ押圧部２４の接触箇所との摩擦を低減させるとともに前記頂部の硬度を増して変形を防止する樹脂シートを備える。押圧部２４は、樹脂シート２６に接触してラバースイッチ１４の頂部１４ａを滑りながらラバースイッチ１４の接点を閉じる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上に設けられた複数対の接点上に各々配置された複数のラバースイッチと、前記各ラバースイッチ間に位置した支持部と、この支持部に揺動自在に取り付けられた揺動部材と、前記支持部と揺動部材の一方に設けられた揺動軸と、前記支持部と揺動部材の他方に設けられ前記揺動軸を軸支した軸受けと、前記揺動軸の両側に位置し前記ラバースイッチの頂部を押し下げ可能に位置した押圧部と、前記ラバースイッチの頂部に設けられ前記押圧部の接触箇所との摩擦を低減させるとともに前記頂部の硬度を増して変形を防止する樹脂シートを備え、前記揺動部材の押圧箇所が押し下げられることにより、前記押圧部が樹脂シートに接触して前記ラバースイッチの頂部を滑りながら前記ラバースイッチのラバードームを座屈させ前記ラバースイッチ内部の接点を閉じることを特徴とするシーソースイッチ。
【請求項２】
前記樹脂シートは、前記ラバースイッチの頂部に貼付したものである請求項１記載のシーソースイッチ。
【請求項３】
前記樹脂シートは、前記ラバースイッチの頂部に外れないように載せたものである請求項１記載のシーソースイッチ。
【請求項４】
回路基板上に設けられた複数対の接点上に各々配置された複数のラバースイッチと、前記各ラバースイッチ間に位置した支持部と、この支持部に揺動自在に取り付けられた揺動部材と、前記支持部と揺動部材の一方に設けられた揺動軸と、前記支持部と揺動部材の他方に設けられ前記揺動軸を軸支した軸受けと、前記揺動軸の両側に位置し前記ラバースイッチの頂部を押し下げ可能に位置した押圧部と、前記ラバースイッチの頂部に設けられ前記押圧部の接触箇所との摩擦を低減させるとともに前記頂部の硬度を増して変形を防止する硬化部を備え、前記揺動部材の押圧箇所が押し下げられることにより、前記押圧部が前記硬化部に接触して前記ラバースイッチの頂部を滑りながら前記ラバースイッチのラバードームを座屈させ前記ラバースイッチ内部の接点を閉じることを特徴とするシーソースイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子機器のコントロールパネルなどの押しボタンスイッチに用いられるシーソ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には、操作用スイッチとしてシーソースイッチが取り付けられている。例えば、図４に示すように、シーソースイッチ３０は、図示しないスイッチパネルなどの回路基板３２に設けられた回路の一対の接点を開閉可能に、ドーム状のラバースイッチ３４が各接点上に各々配置されて形成されている。各ラバースイッチ３４間の中央部には、回路基板３２が設けられた取付板３５に、一対の支持部３６が立設されている。各支持部３６には、円孔状の軸受け３８が形成され、揺動部材４０の揺動軸４２が軸受け３８に嵌挿され、揺動部材４０が揺動軸４２を中心に揺動可能に形成されている。
【０００３】
揺動部材４０の下面の長手方向の両端付近には、各々押圧部４４が設けられ、下方に配置された各ラバースイッチ３４を押圧部４４により各々押圧可能に形成されている。そして、図５に示すように、揺動部材４０の一端部を上方から押圧すると、押された側の押圧部４４によりラバースイッチ３４が押し下げられ、回路基板３２上の一対の接点が接続される。なお、軸受け３８と揺動軸４２は、上記とは逆に揺動部材４０と支持部３６に設けられる場合もある。
【０００４】
また、特許文献１に開示されたスイッチは、ハウジングに揺動自在に装着された操作ノブの裏面に設けられ押圧部毎にスイッチ接点を対向配置した接点回路体と、各押圧部の押下に従動して各スイッチ接点の開閉を二段階に順次実施可能なラバー接触部が設けられたラバースイッチ部材とを備える。各ラバー接触部は、弾性反発力によって操作ノブ操作時に適度なクリック感を発生させる。各ラバー接触部には、自己の導通片が対向するスイッチ接点に接触した後、ラバー接触部のスイッチ動作が完了するまで、クリック感を発生させないオーバーストローク手段が設けられている。
【特許文献１】特開２００６−２１６５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や図４に示すシーソースイッチ３０では、揺動部材４０の一端部を押圧して押し下げると、図５に示すように、揺動部材４０が半径Ｒで揺動し、押圧部４４により押圧されたラバースイッチ３４のラバードーム３４ｂが座屈して、ラバースイッチ３４内の接点を閉じる。このとき、押圧部４４は円弧状に角度θだけ移動するので、座屈したラバースイッチ３４の頂部３４ａに対して、押圧部４４の下端はΔｘだけ僅かに水平方向に移動するように揺動する。このときの押圧荷重の変化を、図６のグラフに示す。図６では、縦軸が荷重、横軸が変位（押圧ストローク）を示し、押圧荷重とストロークの関係を、押圧時を曲線Ａ、戻り時を曲線Ｂで表している。揺動部材４０を押圧する荷重は、まず、曲線Ａに示すように、押圧ストロークとともに徐々に増加してＰ１でピーク荷重となる。そして、押圧により、ラバードーム３４ｂが座屈を始めると、荷重は変位の増加とともに僅かに低下し、ラバースイッチ３４内の接点にラバースイッチ３４内の導体部が接した状態でＰ２に示す荷重となる。この後も、ラバースイッチ３４内の導体部は圧縮変形を起こすため、ラバースイッチ３４は押され続け、荷重は急激に上昇する。
【０００６】
ここで、押圧部４４の押圧時には、押圧部４４の下端部４４ａがラバースイッチ３４の頂部３４ａを僅かにΔｘだけ摺動するように移動するので、押圧動作にラバースイッチ３４の摺動抵抗が加わり、押圧に対する抵抗が大きくなって、座屈時の荷重Ｐ１からＰ２への荷重低下は緩やかになってしまう。
【０００７】
そして、押圧動作で接点を閉じた後、押圧を緩めると、荷重が低下して、曲線Ｂに示すように、ラバースイッチ３４内の図示しない接点から導体部が離れ、Ｐ３でラバードーム３４ｂの座屈が戻り初める。点Ｐ４で、座屈状態から弾性変形の状態となり、荷重がなくなると元の形状に戻る。この一連の動作において、図６のグラフに示すように、揺動部材４０を押し下げた際の荷重変化を示す曲線Ａと、押下を止めて戻る際の荷重の変化を示す曲線Ｂは一致せず、ヒステリシスを描く。
【０００８】
ここで、操作感を表すクリック率は、式（１）で算出される。
クリック率＝（座屈開始荷重−座屈終了荷重）／座屈開始荷重・・・（１）
【０００９】
一般に、良好なクリック感は、クリック率が４０％以上とされるが、特許文献１や図４の構成のシーソースイッチ３０の場合、比較的Ｒが小さい小型のものであり、Ｒが小さいほどΔｘは大きくなることから、シーソースイッチ３０の曲線Ａの場合、Ｐ１とＰ２位置の荷重から算出されるクリック率は、約１３％であった。この値はクリック感がほとんど感じられないほど悪いものである。
【００１０】
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、押し下げから戻りまで、明確なクリック感を伴って良好な操作感を得ることができるシーソ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】
【００１１】
この発明は、回路基板上に設けられた複数対の接点上に各々配置された複数のラバースイッチと、前記各ラバースイッチ間に位置した支持部と、この支持部に揺動自在に取り付けられた揺動部材と、前記支持部と揺動部材の一方に設けられた揺動軸と、前記支持部と揺動部材の他方に設けられ前記揺動軸を軸支した軸受けと、前記揺動軸の両側に位置し前記ラバースイッチの頂部を押し下げ可能に位置した押圧部と、前記ラバースイッチの頂部に設けられ前記押圧部の接触箇所との摩擦を低減させるとともに前記頂部の硬度を増して変形を防止する樹脂シートを備え、前記揺動部材の押圧箇所が押し下げられることにより、前記押圧部が樹脂シートに接触して前記ラバースイッチの頂部を滑りながら前記ラバースイッチのラバードームを座屈させ前記ラバースイッチ内部の接点を閉じるシーソースイッチである。前記樹脂シートは、前記ラバースイッチの頂部に貼付したものである。又は、前記樹脂シートは、前記ラバースイッチの頂部に外れないように載せたものでも良い。
【００１２】
またこの発明は、前記ラバースイッチの頂部に設けられ前記押圧部の接触箇所との摩擦を低減させるとともに前記頂部の硬度を増して変形を防止する硬化部を備え、前記揺動部材の押圧箇所が押し下げられることにより、前記押圧部が前記硬化部に接触して前記ラバースイッチの頂部を滑りながら前記ラバースイッチのラバードームを座屈させ前記ラバースイッチ内部の接点を閉じるシーソースイッチである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のシーソースイッチによれば、揺動部材の一端部側を押圧し押し下げると、押下した揺動部材の下方に位置する押圧部が当接したラバースイッチの頂部の樹脂シート表面で、押圧部が滑りながら摺動するので、押圧部が当接したラバースイッチの頂部との摩擦力が、押圧時の抵抗として働くことがなく、良好なクリック感を伴って動作する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明のシーソースイッチの一実施形態について、図１〜図３を基にして説明する。この実施形態のシーソースイッチ１０は、図１に示すように、回路基板１２の表面に設けられた各回路の一対の接点上に、ラバードーム１４ｂを備えたラバースイッチ１４が各々配置され、ラバースイッチ１４の内部には、図示しない導通部が形成されている。各ラバースイッチ１４間の中央には、回路基板１２が設けられた取付板１５に、一対の矩形の板状の支持部１６が互いに平行に立設されている。支持部１６の上端近傍には、各支持部１６を直線状に貫通するように、板厚方向に形成された円孔状の軸受け１８が各々設けられている。この軸受け１８には、揺動部材２０の、互いに対向する一対の側面中央に突設された揺動軸２２が、各々挿入されている。なお、軸受け１８と揺動軸２２は、上記とは逆に揺動部材２０と支持部１６に設けられる場合もあり、いずれの構成でも良い。
【００１５】
揺動部材２０の両端部下方には、押圧部２４が各々突設されている。この押圧部２４の下端部２４ａは、支持部１６側から反対方向の上方へ僅かに切れ上がる状態に傾斜が形成され、各押圧部２４の直下に位置する各ラバースイッチ１４の頂部１４ａに、傾斜した下端部２４ａの端縁が当接している。
【００１６】
各ラバースイッチ１４の頂部１４ａには、押圧部２４に対して滑りやすい材質の樹脂シート２６が取り付けられている。樹脂シート２６の材質は、適宜選択可能であり、アクリル系やポリエチレン系の比較的固い樹脂シートに粘着剤が塗布されたものをラバースイッチ１４の頂部１４ａの天面に貼付して取り付ける。又は、樹脂シート２６は、ラバースイッチ１４の頂部から外れないように、図示しないガイド等で保持して載せたものでも良い。
【００１７】
次に、この実施形態のシーソースイッチ１０の動作について説明する。図２に示すように、揺動部材２０の長手方向の一端部を押圧し押し下げると、揺動軸２２は、図２に示すように、揺動部材２０が半径Ｒで揺動し、押圧部２４により押圧されたラバースイッチ１４のラバードーム１４ｂが座屈して、ラバースイッチ１４内の接点を閉じる。このとき、押圧部２４は円弧状に角度θだけ移動し、座屈したラバースイッチ１４の頂部１４ａに対して、押圧部２４の下端部２４ａはΔｘだけ僅かに摺動するように揺動する。しかし、押圧部２４は、樹脂シート２６の表面で滑り、押圧部２４の摺動が押圧動作の抵抗とならない。従って、このときの荷重の変化は、図３のグラフに示すように大きな変化である。図３では、縦軸が荷重、横軸が変位（押圧ストローク）を示し、押圧荷重とストロークの関係を、押圧時を曲線Ａ、戻り時を曲線Ｂで表している。揺動部材２０を押圧する荷重は、まず、曲線Ａに示すように、押圧ストロークとともに徐々に増加してＰ１でピーク荷重となる。そして、押圧により、ラバードーム１４ｂが座屈を始めると、荷重は変位の増加とともに低下し、ラバースイッチ１４内の接点にラバースイッチ１４内の導体部が接した状態でＰ２に示す荷重となる。このときの荷重に対して、押圧部２４の下端部２４ａは、ほとんど抵抗なくラバースイッチ１４の頂部１４ａの樹脂シート２６表面を滑るため、座屈による荷重の低下がほとんどそのまま表れる。この後も、ラバースイッチ１４内の導体部は圧縮変形を起こすため、ラバースイッチ１４は押され続け、荷重は急激に上昇する。
【００１８】
押圧動作で接点を閉じた後、揺動部材２０の押圧を止めると、戻り方向の荷重の変化を表す曲線Ｂに示すように、荷重が徐々に低減し変位も戻り、点Ｐ３に達する。さらに、点Ｐ３からは、座屈状態からの復帰動作が始まり、ラバースイッチ１４の弾性による復元力により、荷重が最大となるＰ４の位置で座屈状態が終了し、ラバースイッチ１４の形状がほぼ復元される。この後、揺動部材２０に加わる押圧荷重は、徐々に低減されるとともに、ラバースイッチ１４の弾性変形が戻り、揺動部材２０の変位が０となる。
【００１９】
荷重と変位の関係は、図３のグラフに示すように、揺動部材２０を押し下げた際の荷重変化を示す曲線Ａと、押下を止めて戻る際の荷重の変化を示す曲線Ｂは一致せず、ヒステリシスを描く。
【００２０】
この実施形態のシーソースイッチ１０によれば、揺動部材２０の一端側を押圧し押し下げると、曲率半径Ｒで揺動動作して、押圧した方のラバースイッチ１４のラバードーム１４ｂを座屈させる。このとき、押圧部２４の下端部２４ａは、樹脂シート２６の表面で滑り、押圧部２４の摺動が押圧動作の抵抗とならない。従って、ラバードーム１４ｂの座屈の前後での荷重の変化が大きく、クリック率は３６％であり、良好なクリック感が得られた。
【００２１】
なお、この発明のシーソースイッチは上記実施形態に限定されるものではなく、揺動部材や押圧部の形状等は適宜設定可能なものであり、各部材の形状や素材など適宜変更可能である。さらに、前記ラバースイッチの頂部の構造を、前記押圧部の接触箇所との摩擦を低減させるとともに前記頂部の硬度を増して変形を防止する硬化部を有する構造にしても良い。硬化部はラバースイッチ頂部と一体に成形したもので、硬化部の形成方法としては、ラバースイッチ頂部表面に所定の塗料を印刷したり塗装したりする方法や、ゴムよりも硬い材料を頂部に配置してラバースイッチをインサート成形しても良い。また、樹脂シートの形状は、ラバースイッチ頂部の大きさに限定されず、押圧部の接触箇所のみでも良く、頂部よりも大きいものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の一実施形態のシーソースイッチを示す概略側面図である。
【図２】この発明の一実施形態のシーソースイッチのスイッチを入れた状態を示す概略側面図である。
【図３】この発明の一実施形態のシーソースイッチの押下時に加わる荷重の変化を示すグラフである。
【図４】従来のシーソースイッチを示す概略側面図である。
【図５】従来のシーソースイッチのスイッチを入れた状態を示す概略側面図である。
【図６】従来のシーソースイッチの押下時に加わる荷重の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２３】
１０  シーソースイッチ
１２  回路基板
１４  ラバースイッチ
１４ａ  頂部
１６  支持部
１８  軸受け
２０  揺動部材
２２  揺動軸
２４  押圧部
２６  樹脂シート
【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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