(57)【要約】【課題】押圧領域に形成された意匠部を均一な輝度で照光させ、かつどの押圧領域を押圧しても均一な操作感が得られるようにする。【解決手段】ケース１９に支持され、内端が連結されたリンク１６，１７の外端をスライダ１５に連結し、スライダ１５上にメンブレンシート１４、プッシャ１３を順次配置し、表面シート１１が配置されたノブ１２をスライダ１５に固定する。基板２１上にはクリック感をもつ押しボタンスイッチ２２と光源２３を搭載する。どの押圧領域１１ａが押圧操作されてもリンク機構によりスライダ１５は一様に平行変位し、一様に回動するリンク機構によって押しボタンスイッチ２２が操作される。また、リンク機構、スライダ１５、導体部を除くメンブレンシート１４及びプッシャ１３は光透過性の材料で形成する。【選択図】　　　図２
2004014358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
そのケース内に配されて中間部がケースにそれぞれ回動自在に支持され、互いの内端が回動自在に連結された第１、第２のリンクを有するリンク機構と、
そのリンク機構上に位置されて上記ケースに上下動可能に収容され、平板部と、上記第１、第２のリンクの外端を回動自在に保持する複数の脚部とを備えたスライダと、
そのスライダの平板部上に配置され、複数のメンブレンスイッチが形成されたメンブレンシートと、
上記スライダと固定一体化され、上記ケースの上面開口部に臨む天面に複数の開口が形成されたノブと、
複数の押圧領域が形成され、それら押圧領域が上記開口にそれぞれ一致されて上記ノブの天面に配置された表面シートと、
複数の押圧部を有し、それら押圧部が上記複数の押圧領域の内面とそれぞれ対向されて上記メンブレンシート上に配置され、上記押圧部は対向する上記押圧領域が押圧操作されることにより押圧されて、対応する上記メンブレンスイッチを押圧する構造とされたプッシャと、
上記ケース内に配置され、上記リンク機構の回動によってオン、オフ操作されるクリック感をもつ押しボタンスイッチと、
上記ケースの底面側に取り付けられた基板と、
その基板の内面に搭載されて上記各押圧領域に形成されている意匠部を照光する光源とよりなり、
上記リンク機構、スライダ、導体部を除くメンブレンシート及びプッシャが光透過性の材料で形成されていることを特徴とするクリック感付きスイッチユニット。
【請求項２】
ケースと、
そのケース内に配されて中間部がケースにそれぞれ回動自在に支持され、互いの内端が回動自在に連結された第１、第２のリンクを有するリンク機構と、
そのリンク機構上に位置されて上記ケースに上下動可能に収容され、平板部と、上記第１、第２のリンクの外端を回動自在に保持する複数の脚部とを備えたスライダと、
そのスライダの平板部上に配置され、複数のメンブレンスイッチが形成されたメンブレンシートと、
上記スライダと固定一体化され、上記ケースの上面開口部に臨む天面に複数の開口が形成されたノブと、
複数の押圧領域が形成され、それら押圧領域が上記開口にそれぞれ一致されて上記ノブの天面に配置された表面シートと、
複数の押圧部を有し、それら押圧部が上記複数の押圧領域の内面とそれぞれ対向されて上記メンブレンシート上に配置され、上記押圧部は対向する上記押圧領域が押圧操作されることにより押圧されて、対応する上記メンブレンスイッチを押圧する構造とされたプッシャと、
上記ケース内に配置され、上記リンク機構の回動によってオン、オフ操作されるクリック感をもつ押しボタンスイッチと、
上記ケースの底面側に取り付けられた基板と、
その基板の内面に搭載されて上記各押圧領域に形成されている意匠部を照光する光源とよりなり、
上記プッシャ及び導体部を除くメンブレンシートが光透過性の材料で形成され、
上記リンク機構及びスライダの少なくとも一方は光を透過しない材料で形成されて、上記光源から上記意匠部に至る光を通す穴を具備する構造とされていることを特徴とするクリック感付きスイッチユニット。
【請求項３】
請求項１又は２記載のいずれかのクリック感付きスイッチユニットにおいて、
上記リンク機構は上記第１、第２のリンクのいずれか一方に回動自在に保持された第３のリンクを具備し、その第３のリンクによって上記押しボタンスイッチがオン、オフ操作されることを特徴とするクリック感付きスイッチユニット。
【請求項４】
請求項１乃至３記載のいずれかのクリック感付きスイッチユニットにおいて、
上記押圧操作により押圧されてオンとなった上記メンブレンスイッチのオン情報を保持し、上記押しボタンスイッチがオンとなった時点で、そのオン情報を外部に出力する記憶処理手段が設けられていることを特徴とするクリック感付きスイッチユニット。
【請求項５】
請求項１乃至３記載のいずれかのクリック感付きスイッチユニットにおいて、
上記押圧部は一端が閉塞された筒状とされ、その閉塞端面が上記押圧領域の内面と対向され、開放端に上記メンブレンスイッチを押圧する突起が突設され、その突起と反対側の開放端がヒンジ支持されていることを特徴とするクリック感付きスイッチユニット。
【請求項６】
請求項１乃至３記載のいずれかのクリック感付きスイッチユニットにおいて、
上記ノブは上記表面シートがインサートされて成形されていることを特徴とするクリック感付きスイッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はクリック感付きスイッチユニットに関し、特に複数のスイッチに対応して複数の押圧領域を有し、かつ照光機能を有するクリック感付きスイッチユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２２は従来のこの種のスイッチユニットの構成の概要を示したものであり、この例では押圧領域を３つ有するものとなっている。
キートップ１はその一端側に設けられた軸部１ａを中心に回動可能とされており、このキートップ１上にメンブレンシート２が配置され、さらにそのメンブレンシート２上に表面シート３が積層されて配置されている。
表面シート３には押圧領域３ａが１列に配置されて３つ形成されており、各押圧領域３ａには図２２Ａに例示したように意匠部３ｂが形成されている。
【０００３】
メンブレンシート２の、各押圧領域３ａの直下に位置する位置には一対の対向接点よりなるメンブレンスイッチ２ａが形成されている。図２２Ｂ中、２ｂ，２ｃ及び２ｄはそれぞれメンブレンシート２を構成する上面シート、下面シート及びスペーサを示す。
キートップ１の下側には基板４が配置され、この基板４上に光源５とクリック感をもつ押しボタンスイッチ６とが搭載されている。光源５はこの例では各意匠部３ｂに対応して３つ設けられており、また押しボタンスイッチ６はキートップ１の軸部１ａと反対側に位置されてキートップ１の下面と当接されている。
【０００４】
上記のような構造を有するスイッチユニットにおいては、所要の押圧領域３ａが押圧操作されると、その直下に位置するメンブレンスイッチ２ａの両接点が図２２Ｃに示したように接触し、メンブレンスイッチ２ａがオンとなって、その押圧領域３ａが仮検出され、さらなる押圧によりキートップ１が回動して押しボタンスイッチ６が押圧され、押しボタンスイッチ６がオンとなって、クリック感と共に、その押圧領域３ａが本検出される。
また、各意匠部３ｂは光源５から出射され、キートップ１を透過してきた光により照光され、これにより例えば暗所においても意匠部３ｂを視認できるものとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構造を有するスイッチユニットにおいて、メンブレンスイッチ２ａを構成する一対の対向接点は一般にカーボンペースト等の導電ペーストを上面シート２ｂ及び下面シート２ｃ上に印刷塗布することによって形成され、つまりメンブレンスイッチ２ａは光透過性ではない材料によって形成されている。
従って、基板４上に設けた光源５によって意匠部３ｂを照光させようとしても押圧領域３ａの直下に位置するメンブレンスイッチ２ａによって光が遮られることになり、これが図２２Ａに示したように影３ｃとなって意匠部３ｂに現れてしまい、均一な輝度で意匠部３ｂを照光することができないものとなっていた。
【０００６】
この現象は押圧領域３ａとメンブレンシート２とが密着しているため、光源５をどこに設置したとしても必ず発生し、よって図２２に示した従来のスイッチユニットにおいては意匠部３ｂを均一な輝度で照光することができない点で品位上、問題があるものとなっていた。
一方、押圧領域３ａが１列ではなく、図２３に示したようにキートップ１の回動軸線１ｂに対して平行に２列配置された場合には、回動軸線１ｂに近い１列目に配置されている押圧領域３ａを押圧操作した時と、回動軸線１ｂから遠い２列目に配置されている押圧領域３ａを押圧操作した時とでは操作感が異なるといった問題があった。
【０００７】
図２４Ａ，Ｂは１列目の押圧領域３ａが押圧操作された時と２列目の押圧領域３ａが押圧操作された時の様子をそれぞれ示したものであり、操作感の不均一さは回動軸線１ｂから１列目及び２列目の押圧領域３ａまでの距離が異なることに起因し、このような操作感の不均一は品位上、問題があるものとなっていた。
なお、操作感を均一にするためには押圧領域３ａを回動軸線１ｂに対して平行に１列に配置する必要があり、均一な操作感を得るためには押圧領域３ａを自由に配置することはできず、その配置が制限されるものとなっていた。
さらに、従来のスイッチユニットの構造ではキートップ１の上にメンブレンシート２及び表面シート３を貼り合わせる構造となっており、この貼り合わせの工程を容易に行えるように、メンブレンシート２及び表面シート３の外形は、これらを載せるために設けられているキートップ１の凹部１ｃの外形よりも図２５に示したように小さくなっている。
【０００８】
従って、操作面側からスイッチユニットを見た場合、表面シート３の端部とキートップ１の端部との間に隙間７が見えることになり、外観品位を損うものとなっていた。図２５中、８はケースを示す。
この問題に対し、図２６に示したように表面シート３に折り曲げ部３ｄを設け、この折り曲げ部３ｄによってキートップ１を覆って隙間を解消するといった構造が考えられる。
しかしながら、この場合、表面シート３をほぼ直角に曲げながら貼り合わせを行わなければならず、表面シート３をこの折り曲げ部３ｄで浮きなく貼り合わせるのは困難といった問題があり、また表面シート３の位置合わせもやりづらいものとなる。
【０００９】
加えて、従来のスイッチユニットの構造において、例えば意匠部３ｂが位置する意匠面（表面シート３の表面）を３次元形状や曲面形状あるいは凹凸形状にする場合には、表面シート３とメンブレンシート２とを密着させるために、メンブレンシート２を載せるキートップ１の表面も表面シート３のそのような形状と同一形状にしなければならず、そのような形状のキートップ１の表面にメンブレンシート２を追従させるのは極めて困難なことから、実際には意匠面を３次元形状や曲面形状あるいは凹凸形状等にすることができないといった問題があった。
この発明の目的はこのような問題に鑑み、意匠部を均一な輝度で照光させることができ、かつ任意に配置した複数の押圧領域のどこを押圧操作しても均一な操作感を得ることができ、さらには外観品位に優れ、意匠面の３次元形状等、所望の形状も容易に実現できるようにしたクリック感付きスイッチユニットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、ケースと、そのケース内に配されて中間部がケースにそれぞれ回動自在に支持され、互いの内端が回動自在に連結された第１、第２のリンクを有するリンク機構と、そのリンク機構上に位置されてケースに上下動可能に収容され、平板部と、第１、第２のリンクの外端を回動自在に保持する複数の脚部とを備えたスライダと、そのスライダの平板部上に配置され、複数のメンブレンスイッチが形成されたメンブレンシートと、スライダと固定一体化され、ケースの上面開口部に臨む天面に複数の開口が形成されたノブと、複数の押圧領域が形成され、それら押圧領域が上記開口にそれぞれ一致されてノブの天面に配置された表面シートと、複数の押圧部を有し、それら押圧部が上記複数の押圧領域の内面とそれぞれ対向されてメンブレンシート上に配置され、上記押圧部は対向する上記押圧領域が押圧操作されることにより押圧されて、対応するメンブレンスイッチを押圧する構造とされたプッシャと、ケース内に配置され、リンク機構の回動によってオン、オフ操作されるクリック感をもつ押しボタンスイッチと、ケースの底面側に取り付けられた基板と、その基板の内面に搭載されて上記各押圧領域に形成されている意匠部を照光する光源とよりなり、リンク機構、スライダ、導体部を除くメンブレンシート及びプッシャが光透過性の材料で形成されているものとされる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、ケースと、そのケース内に配されて中間部がケースにそれぞれ回動自在に支持され、互いの内端が回動自在に連結された第１、第２のリンクを有するリンク機構と、そのリンク機構上に位置されてケースに上下動可能に収容され、平板部と、第１、第２のリンクの外端を回動自在に保持する複数の脚部とを備えたスライダと、そのスライダの平板部上に配置され、複数のメンブレンスイッチが形成されたメンブレンシートと、スライダと固定一体化され、ケースの上面開口部に臨む天面に複数の開口が形成されたノブと、複数の押圧領域が形成され、それら押圧領域が上記開口にそれぞれ一致されてノブの天面に配置された表面シートと、複数の押圧部を有し、それら押圧部が上記複数の押圧領域の内面とそれぞれ対向されてメンブレンシート上に配置され、上記押圧部は対向する上記押圧領域が押圧操作されることにより押圧されて、対応するメンブレンスイッチを押圧する構造とされたプッシャと、ケース内に配置され、リンク機構の回動によってオン、オフ操作されるクリック感をもつ押しボタンスイッチと、ケースの底面側に取り付けられた基板と、その基板の内面に搭載されて上記各押圧領域に形成されている意匠部を照光する光源とよりなり、プッシャ及び導体部を除くメンブレンシートが光透過性の材料で形成され、リンク機構及びスライダの少なくとも一方は光を透過しない材料で形成されて、光源から意匠部に至る光を通す穴を具備する構造とされる。
【００１２】
請求項３の発明では請求項１又は２のいずれかの発明において、リンク機構は第１、第２のリンクのいずれか一方に回動自在に保持された第３のリンクを具備し、その第３のリンクによって押しボタンスイッチがオン、オフ操作されるものとされる。
【００１３】
請求項４の発明では請求項１乃至３のいずれかの発明において、上記押圧操作により押圧されてオンとなったメンブレンスイッチのオン情報を保持し、押しボタンスイッチがオンとなった時点で、そのオン情報を外部に出力する記憶処理手段が設けられる。
【００１４】
請求項５の発明では請求項１乃至３のいずれかの発明において、上記押圧部は一端が閉塞された筒状とされ、その閉塞端面が上記押圧領域の内面と対向され、開放端にメンブレンスイッチを押圧する突起が突設され、その突起と反対側の開放端がヒンジ支持されているものとされる。
【００１５】
請求項６の発明では請求項１乃至３のいずれかの発明において、ノブは表面シートがインサートされて成形されているものとされる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明によるクリック感付きスイッチユニットの一実施例の外観を示したものであり、図２はそれを各部に分解して示したものである。この例ではスイッチユニットは一体形成された表面シート１１とノブ１２、プッシャ１３、メンブレンシート１４、スライダ１５、リンク１６〜１８、ケース１９、基板２１、押しボタンスイッチ２２、光源２３、コネクタ２４及びネジ２５，２６によって構成されている。図３〜７はそれぞれケース１９、リンク１６、リンク１７、表面シート１１と一体のノブ１２及びプッシャ１３の詳細を示したものであり、まず、これら図２〜７を参照して各部の構造について説明する。
【００１７】
ケース１９はこの例では図３に示したように長円形の外形をなして上下が開放された構造とされ、その互いに対向する長円の直線部に対応する内壁面には軸１９ａが２本ずつ内向きに突出されて形成されている。また、内壁面には上下方向に延伸されたレール溝１９ｂが３箇所に設けられている。
リンク１６は図４に示したように幅広形状とされて、その一端側の互いの外側面に軸１６ａがそれぞれ突設されており、同様に他端側の外側面にも軸１６ｂがそれぞれ突設されている。中間部はさらに幅広とされて、その互いの外側面に穴１６ｃがそれぞれ形成されている。
【００１８】
中間部の中央には上下に開放する窓１６ｄが形成されており、この窓１６ｄを幅方向に挟む壁面には互いに内向きに軸１６ｅが突設されている。なお、窓１６ｄから一端側（軸１６ａ側）に至る部分は上方側が開放されており、反対の他端側に至る部分は下方側が開放されている。
リンク１７は図５に示したように、リンク１６と同様、幅広形状とされて一端側は２本の腕部よりなり、それら腕部にはそれぞれ角穴１７ａが形成されている。一方、幅広とされた他端側の互いの外側面には軸１７ｂがそれぞれ突設されており、さらに幅広とされた中間部の互いの外側面には穴１７ｃがそれぞれ形成されている。
【００１９】
リンク１８は図２に示したようにアーム状とされ、その中間部には穴１８ａが形成されている。
スライダ１５は図２に示したように、その上面が長円形をなす平板部１５ａによって構成されており、この平板部１５ａに続く下側には基部１５ｂが位置され、さらに基部１５ｂから下方に４本の脚部１５ｃが突設されている。脚部１５ｃは基部１５ｂの周縁の４箇所から突設されており、これら脚部１５ｃの先端にはそれぞれ角穴１５ｄが形成されている。なお、基部１５ｂの周面にはケース１９の３箇所のレール溝１９ｂと対応する位置にレール１５ｅがそれぞれ形成されている。
【００２０】
ノブ１２と一体化されている表面シート１１はこの例では図２及び図１Ｂに示したように、長円形とされて、その長円に沿って円形をなす６つの押圧領域１１ａがほぼ等間隔に形成されているものとされ、各押圧領域１１ａには図１Ｂに示したように意匠部１１ｂが形成されている。意匠部１１ｂは印刷によって形成されて、その文字・絵が抜き（透かし）とされ、それら文字・絵が照光されて光るものとされる。
ノブ１２は図６に示したように、一端面が開放された長円筒形とされ、その閉塞された他端面（天面）には開口１２ａが６つ形成されている。これら開口１２ａは表面シート１１の各押圧領域１１ａと対応する位置に形成されており、表面シート１１は６つの押圧領域１１ａがこれら開口１２ａにそれぞれ一致されてノブ１２の天面に配置されている。
【００２１】
このようなノブ１２と表面シート１１の一体構造は例えば表面シート１１をインサートしてノブ１２を成形することによって構成される。ノブ１２及び表面シート１１の構成材料は共に例えばポリカーボネートとされる。なお、図６中、１２ｂはネジ穴を示し、ネジ穴１２ｂはノブ１２の中央と４隅の計５箇所に設けられている。
プッシャ１３は図７に示したようにベース部１３ａと、そのベース部１３ａ上に突出する６つの押圧部１３ｂとを有するものとされ、これら押圧部１３ｂはノブ１２の天面に設けられている６つの開口１２ａにそれぞれ対応する位置に設けられている。なお、押圧部１３ｂの詳細構造については後で詳述する。
次に、各部の組み立てについて説明する。組み立てはノブ組み立て、リンク組み立て、基板組み立て及び総組み立ての４つの工程によって行われ、以下それぞれの工程を説明する。
【００２２】
＜ノブ組み立て＞
表面シート１１が一体化されたノブ１２に対し、プッシャ１３、所要のメンブレンスイッチが形成されているメンブレンシート１４及びスライダ１５が組み込まれ、ネジ２５により固定されて、それらが一体化される。ネジ２５はノブ１２の５箇所のネジ穴１２ｂに対応して取り付けられる。
メンブレンシート１４はスライダ１５の平板部１５ａ上に配置され、このメンブレンシート１４上にプッシャ１３のベース部１３ａが配置される。プッシャ１３の各押圧部１３ｂの上面側はノブ１２の開口１２ａ内に位置され、その上面が表面シート１１の押圧領域１１ａの内面とそれぞれ対向される。
【００２３】
＜リンク組み立て＞
リンク１８がリンク１６に組み込まれる。リンク１８はその穴１８ａがリンク１６の一対の軸１６ｅに嵌め合わされ、回動可能に組み込まれる。リンク１６の一端側の一対の軸１６ａはリンク１７の一対の角穴１７ａに嵌め込まれる。これにより、リンク１６と１７とは互いの内端が回動自在に連結される。
【００２４】
＜基板組み立て＞
基板２１の上面（内面）にクリック感をもつ押しボタンスイッチ２２及び光源２３が図２に示したように実装される。一方、基板２１の下面（外面）側にはコネクタ２４が実装される。なお、図２においては光源２３に流れる電流を制御する抵抗等の電気部品の図示は省略している。基板２１の４隅にはネジ２６用の取り付け穴２１ａが形成されている。光源２３には発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）あるいはランプ等、適宜用いることができる。図２においては光源２３をレーザダイオードとして示している。
【００２５】
＜総組み立て＞
ケース１９にまず、ノブ組み立て品及びリンク組み立て品が組み込まれる。リンク１６及び１７はその各一対の穴１６ｃ及び１７ｃがそれぞれケース１９の内壁面の対向する一対の軸１９ａに嵌め合わされ、これによってリンク１６及び１７はケース１９に回動自在に支持される。
一方、ノブ組み立て品はスライダ１５の３つのレール１５ｅがケース１９の内壁面に設けられているレール溝１９ｂにそれぞれ挿入されて組み込まれ、ケース１９に上下動可能に収容される。
【００２６】
リンク１６及び１７の各外端側に設けられている一対の軸１６ｂ及び１７ｂは、それらリンク１６，１７上に位置するスライダ１５の対向する脚部１５ｃに設けられている一対の角穴１５ｄにそれぞれ嵌め込まれ、これにより両リンク１６，１７の外端はスライダ１５の脚部１５ｃによって回動自在に保持される。
次に、基板組み立て品がケース１９の底面側に配置され、ネジ２６によって固定される。ネジ２６は４箇所の取り付け穴２１ａに取り付けられる。メンブレンシート１４のテール部１４ａは図２に示したように、スライダ１５及び基板２１にそれぞれ設けられている穴１５ｆ及び２１ｂを挿通して外部に導出され、基板２１の外面に実装されているコネクタ２４に挿入される。
【００２７】
上記のような工程により、組み立てが完了し、図１に示したスイッチユニットが完成する。表面シート１１によって覆われているノブ１２の天面はケース１９の上面開口部に臨むものとなる。
図８はスライダ１５とリンク１６，１７との連結状態を示したものであり、また図９はスライダ１５より上部側のスイッチユニットの断面構造を示したものである。なお、この図９及び図１Ａ，図２においては表面シート１１の押圧領域１１ａに形成されている意匠部１１ｂの図示は省略している。
上記のような構造を有するスイッチユニットにおいて、この例ではリンク１６〜１８よりなるリンク機構、スライダ１５、プッシャ１３及び導体部を除くメンブレンシート１４、即ちメンブレンシート１４の層を構成する上面シート１４ｂ、下面シート１４ｃ及びスペーサ１４ｄ（図１０参照）が共に光透過性の材料によって形成される。リンク１６〜１８、スライダ１５及びプッシャ１３の構成材料は例えば透明なＡＢＳ樹脂とされる。
【００２８】
次に、このスイッチユニットにおいて、押圧領域１１ａが押圧操作された時の動作について説明する。
まず、図１０Ａを参照してプッシャ１３の押圧部１３ｂの構造を説明する。
押圧部１３ｂはこの例では一端が閉塞された円筒状とされており、上面はその閉塞端面によって構成されている。下端（開放端）の周の一部には突起１３ｃが突設されており、この突起１３ｃと反対側の下端はヒンジ部１３ｄを介してベース部１３ａに支持されている。
押圧領域１１ａが押圧操作されると、図１０Ｂに示したように押圧領域１１ａはたわみ、これによりプッシャ１３の押圧部１３ｂは押圧される。押圧部１３ｂは弾性変形可能なヒンジ部１３ｄによって支持されているため、ヒンジ部１３ｄがたわみ、押圧部１３ｂが傾いて（回動して）、その突起１３ｃがメンブレンシート１４を押圧する。メンブレンシート１４に形成されているメンブレンスイッチ１４ｅの対向接点は押圧されて互いに接触し、これによりメンブレンスイッチ１４ｅがオンとなる。
【００２９】
メンブレンスイッチ１４ｅがオンとなった後も押圧領域１１ａが押圧され、この押圧によりスライダ１５がケース１９のレール溝１９ｂに案内されて下方へ移動する。
スライダ１５の下方への移動と連動して図１１Ａに示した状態から図１１Ｂに示したようにリンク１６及び１７がそれぞれ時計回り、反時計回りに回動し、図１２Ａに示したようにリンク１６に組み込まれているリンク１８もリンク１６と連動して図１２Ｂに示した状態から図１２Ｃに示したように時計回りに回動する。
押しボタンスイッチ２２はリンク１８の外端側に位置されて図１２Ｂに示したようにリンク１８と当接されており、リンク１８の回動によって図１２Ｃに示したように押し込まれ、作動する。これにより、押しボタンスイッチ２２はクリック感と共にオンとなる。
次に、上記のような構成を有し、かつ上記のように動作するこの発明によるスイッチユニットの特徴を項分けして説明する。
【００３０】
（１）意匠部の照光
リンク１６〜１８、スライダ１５、プッシャ１３及び導体部（メンブレンスイッチ１４ｅ及びパターン）を除くメンブレンシート１４が光透過性の材料によって形成されており、かつ従来のスイッチユニットと異なり、表面シート１１とメンブレンシート１４とは密着されず、それらの間にプッシャ１３が存在しているため、光源２３から出射された光は遮られることなく、各意匠部１１ｂに到達する。従って、各意匠部１１ｂを均一な輝度で照光させることができる。
【００３１】
なお、プッシャ１３の押圧部１３ｂの突起１３ｃによって押圧されるメンブレンスイッチ１４ｅはカーボンペースト等の光透過性ではない材料によって一般に形成されているものの、図１０に示したようにこの例では操作面側から見て意匠部１１ｂの外に位置されているため、この点でも意匠部１１ｂを良好に照光できるものとなっている。
【００３２】
ここで、例えばメンブレンシート１４にスペース（パターン引き回し）の余裕がなく、操作面側から見て意匠部１１ｂの真下にメンブレンスイッチ１４ｅあるいはパターンを設けなければならない場合があったとしても、プッシャ１３が導光体となることで、メンブレンスイッチ１４ｅやパターンで光源２３の光が遮られたとしても、各意匠部１１ｂを均一な輝度で照光させることができる。
【００３３】
（２）操作感
複数の押圧領域１１ａのうちのある押圧領域１１ａが押圧操作されることにより、スライダ１５もその部分において押圧されて下方に移動するが、このスライダ１５の移動と連動してリンク１６，１７が回動し、これらリンク１６，１７の回動によってスライダ１５の４隅に設けられている４つの脚部１５ｃが一様に押し下げられる構造となっている。
従って、どの押圧領域１１ａを押圧操作しても、スライダ１５は一様に平行移動し、一様に回動するリンク１８によって押しボタンスイッチ２２が一様に押圧されるため、均一な操作感を得ることができる。
【００３４】
なお、この例ではリンク１６，１７に加え、リンク１８を設けてこのリンク１８によって押しボタンスイッチ２２をオン、オフ操作する構造となっているが、例えばリンク１８をなしとすることもできる。
図１３はリンク１８をなしとし、リンク１７の外端下側に押しボタンスイッチ２２を配置した例を示したものである。
この図１３に示した構造の場合、ある押圧領域１１ａが押圧操作されてスライダ１５のＰ部が押圧されたとすると、このＰ部の操作力には、２つのリンク１６，１７の剛性が影響することになる。一方、スライダ１５のＱ部が押圧された場合には押しボタンスイッチ２２がＱ部の直下に位置しているため、Ｑ部の操作力に２つのリンク１６，１７の剛性は影響しない。
リンク１６，１７の剛性が高い場合にはＰ部及びＱ部の操作力はほぼ同じとなるため、問題ないが、リンク１６，１７の剛性が低い場合には、これらＰ部とＱ部の操作力が異なり、品位上、問題となる。なお、スイッチユニットが大きくなれば、リンク１６，１７も大きくせざるをえず、リンク１６，１７の剛性は低下する。
【００３５】
これに対し、リンク１８を具備する構造では図１１Ａに示したようにスライダ１５のＰ′部が押圧された場合、リンク１６、リンク１８を介して押しボタンスイッチ２２が操作され、同時にリンク１７が回動する。
一方、スライダ１５のＱ′部が押圧された場合、リンク１７、リンク１６、リンク１８を介して押しボタンスイッチ２２が操作される。
従って、スライダ１５のＰ′部が押圧されても、Ｑ′部が押圧されても、押しボタンスイッチ２２は３つのリンク１６〜１８が作動することで操作されるため、リンク１６とリンク１７の剛性を同一にしておけば、Ｐ′部、Ｑ′部の操作力は同一となり、この点でリンク１８がない構造に比し、より均一な操作感が得られるものとなる。
【００３６】
また、これにより押圧領域１１ａを操作面（表面シート１１の表面）のどこに配置してもよく、配置の自由度が増大する。
なお、押しボタンスイッチ２２は図１４に示したように、例えばリンク１６の内端上側に、つまりスライダ１５の下面側に取り付けることもできる。この場合、基板２１とは別に押しボタンスイッチ２２実装用の基板２７が必要となる点で部品数が増えることになる。
【００３７】
（３）意匠面の形状
表面シート１１の押圧領域１１ａとメンブレンシート１４との間にプッシャ１３の押圧部１３ｂが存在しているため、例えば意匠部１１ｂが位置する意匠面（表面シート１１の表面）を３次元形状や曲面形状あるいは凹凸形状といった形状にする場合は、押圧部１３ｂの上面をその意匠面形状と同一形状にし、意匠面に追従させることができる。
【００３８】
メンブレンスイッチ１４ｅは押圧部１３ｂの下端の突起１３ｃで押圧操作されるため、押圧部１３ｂの上面形状は何ら影響せず、またメンブレンシート１４を従来のスイッチユニットにおける場合のように、そのような３次元形状等にする必要もなく、スライダ１５の平板部１５ａ表面は平面でよい。
よって、３次元形状や曲面形状等、必要に応じて意匠面の所望の形状を容易に実現することができる。
以上、この発明によるスイッチユニットの特徴について項分けして説明したが、次に図１５を参照して重要寸法の精度について説明する。
【００３９】
プッシャ１３の突起１３ｃとメンブレンシート１４の表面との間隔Ｄ１及び表面シート１１の押圧領域１１ａの内面とプッシャ１３の押圧部１３ｂの上面との間隔Ｄ２を狙い通りの間隔にすることは、メンブレンスイッチ１４ｅをすばやく、確実にオンさせるために非常に重要である。
この例ではプッシャ１３は図１５Ａに示したように、メンブレンシート１４を介してスライダ１５に固定され、即ちプッシャ１３のベース部１３ａ下面とメンブレンシート１４表面は密着させることができる。
この構造によれば、プッシャ１３の突起１３ｃとメンブレンシート１４の表面との間隔Ｄ１はプッシャ１３のベース部１３ａ下面から突起１３ｃまでの寸法１つで定義できる。１つの寸法で定義できるため、公差の累積はなく、間隔Ｄ１を意図する間隔に容易に、かつ高精度に設定することができる。
【００４０】
一方、ノブ１２は図１５Ａに示したようにプッシャ１３、メンブレンシート１４を介してスライダ１５に固定され、即ちノブ１２底面とプッシャ１３のベース部１３ａの上面は密着させることができる。
ノブ１２底面から押圧領域１１ａの内面までの間隔は、ノブ１２底面を基準とすれば、図１５Ｂに示したように、１つの寸法（寸法Ｌとする）で定義できる。また、ノブ１２底面（＝プッシャ１３のベース部１３ａ上面）を基準とすれば、プッシャ１３の押圧部１３ｂの上面は図１５Ｃに示したように、１つの寸法（寸法Ｍとする）で定義できる。
【００４１】
よって、押圧領域１１ａの内面とプッシャ１３の押圧部１３ａの上面との間隔Ｄ２はＤ２＝Ｌ−Ｍとなり、間隔Ｄ２は寸法Ｌ，Ｍの２つの公差累積となり、つまり最も公差累積が最小となる。従って、間隔Ｄ２を意図する間隔に容易に、かつ高精度に設定することができる。
次に、メンブレンスイッチ１４ｅがオンとなるタイミングと、クリック感をもつ押しボタンスイッチ２２がオンとなるタイミングの関係について、図１６を参照して説明する。
【００４２】
この図１６に示したグラフは押しボタンスイッチ２２の荷重変位特性を示したものであり、グラフ中に押しボタンスイッチ２２のオン、オフ状態及びメンブレンスイッチ１４ｅのオン、オフ状態の一例を示してある。
この図１６は押圧操作によりメンブレンスイッチ１４ｅがオンとなっても、押しボタンスイッチ２２の荷重変位特性により、押しボタンスイッチ２２がオンとなる前に、メンブレンスイッチ１４ｅがオフになる場合があることを示したものである。以下、詳細に説明する。
【００４３】
今、例えばメンブレンスイッチ１４ｅをオンさせるために、１５０ｇｆの押圧が必要であるとする。押しボタンスイッチ２２の荷重変位特性を見ると、クリック感が発生するところで、荷重が下がるところがあり、この下がったところの荷重が１５０ｇｆを下回ると、メンブレンスイッチ１４ｅがオフになる。つまり、押しボタンスイッチ２２がオンとなる前に、メンブレンスイッチ１４ｅがオフとなる。
押しボタンスイッチ２２がオンとなった後、荷重は上がり始め、荷重が１５０ｇｆを超えたところで、再びメンブレンスイッチ１４ｅがオンとなり、初めて全体としてスイッチがオンとなる。
これでは、押しボタンスイッチ２２により発生するクリック感と、全体としてのスイッチがオンとなるタイミングが一致せず、違和感のあるスイッチとなってしまう。
【００４４】
図１７はこの問題を解決し、違和感のないスイッチとするための構成を示したものであり、この例では記憶処理手段２８を設け、この記憶処理手段２８によって、押圧操作により押圧されてオンとなったメンブレンスイッチ１４ｅのオン情報を記憶し、押しボタンスイッチ２２がオンとなるまで保持するようにする。そして、押しボタンスイッチ２２がオンとなった時点で、そのオン情報を外部に出力するようにする。
【００４５】
このような構成を採用すれば、たとえ押しボタンスイッチ２２の荷重が下がり始め、メンブレンスイッチ１４ｅがオフとなっても、前段階（初期段階）でのオン情報が記憶処理手段２８に保持されているため、必ずメンブレンスイッチ１４ｅのオンの後で、押しボタンスイッチ２２がオンとなり、よって押しボタンスイッチ２２によって発生するクリック感と、全体としてのスイッチオンのタイミングが一致し、違和感のないスイッチが得られる。
なお、記憶処理手段２８としては例えばＣＰＵが用いられ、基板２１上に実装される。
【００４６】
上述した実施例では、各リンク１６〜１８同士の組み立て、各リンク１６，１７とスライダ１５の組み立て及び各リンク１６，１７とケース１９の組み立ては、軸と穴の嵌め合いによって行われているが、この実施例の構成に限らず、どちらか一方に穴、他方に軸が形成されていればよい。
また、ノブ１２とプッシャ１３、メンブレンシート１４、スライダ１５はネジ２５による固定に替えて、例えばノブ１２にフックを設け、それをスライダ１５に引っかけるラッチ固定としてもよい。
同様に、基板２１のケース１９への固定もネジ２６に替えて、ケース１９にフックを設け、それを基板２１に引っかけるラッチ固定としてもよい。
【００４７】
プッシャ１３はこの例では筒状をなす押圧部１３ｂを具備し、押圧操作によって押圧部１３ｂが傾く（回動する）構造となっているが、例えばプッシャ１３を透明のラバー製とし、図１８に示したような構造の押圧部１３ｂを具備するものとしてもよい。この例では押圧操作により、押圧部１３ｂはその方向に押し込まれるものとなる。
なお、上述した実施例ではリンク機構（リンク１６〜１８）、スライダ１５、プッシャ１３及び導体部を除くメンブレンシート１４が光透過性の材料によって形成され、光源２３から出射された光が各意匠部１１ｂに良好かつ均一に到達するようにしているが、リンク機構及びスライダ１５は必ずしも光透過性の材料で形成する必要はなく、各意匠部１１ｂを良好に照光できるように、各意匠部１１ｂに至る光を通す穴を設けておけば、光を透過しない材料で、それらリンク機構及びスライダ１５の一方あるいは双方を形成してもよい。
【００４８】
図１９〜２１はそれぞれリンク１６、リンク１７及びスライダ１５にこのような光を通す穴を設けた例を示したものであり、リンク１６及び１７にはそれぞれ２つの穴１６ｆ及び１７ｄが形成され、それら穴１６ｆ，１７ｄに対応してスライダ１５には４つの穴１５ｇが形成されている。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によるクリック感付きスイッチユニットによれば、従来のように影が生じることなく、意匠部を均一な輝度で照光させることができ、かつ複数の押圧領域のどこを押圧操作しても均一な操作感が得られるものとなる。
よって、押圧領域の自由な配置が可能となり、また、例えば意匠面の３次元形状や曲面形状あるいは凹凸形状といった形状にも容易に対応することができ、これらの点で外観品位に優れ、意匠部の配置及びデザイン自由度が大きく、良好な操作性能を有するスイッチユニットを得ることができる。
【００５０】
さらに、請求項４の発明によれば、押しボタンスイッチによるクリック感の発生と、メンブレンスイッチのオン及び押しボタンスイッチのオンによる全体としてのスイッチのオンのタイミングが一致するため、違和感のない、さらに操作感が向上したスイッチユニットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるスイッチユニットの一実施例を示す図、Ａは斜視図、Ｂは平面図。
【図２】図１の分解斜視図。
【図３】図２におけるケースの詳細を示す斜視図。
【図４】図２におけるリンク１６の詳細を示す斜視図。
【図５】図２におけるリンク１７の詳細を示す斜視図。
【図６】図２における表面シートが一体化されたノブの詳細を示す斜視図。
【図７】図２におけるプッシャの詳細を示す斜視図。
【図８】スライダとリンクの連結状態を示す斜視図。
【図９】図１の一部省略した断面図。
【図１０】押圧領域が押圧操作されて、メンブレンスイッチがオンとなる様子を示す図。
【図１１】押圧領域が押圧操作され、リンクが回動して押しボタンスイッチがオンとなる様子を示す図。
【図１２】Ａはリンク１６にリンク１８が組み込まれた状態を示す斜視図、Ｂ，Ｃは図１１においてリンク１８によって押しボタンスイッチが操作される様子を示す図。
【図１３】押圧領域が押圧操作され、リンクが回動して押しボタンスイッチがオンとなる様子を示す図（押しボタンスイッチをリンク１７の外端下側に配置した場合）。
【図１４】押圧領域が押圧操作され、リンクが回動して押しボタンスイッチがオンとなる様子を示す図（押しボタンスイッチをリンク１６の内端上側に配置した場合）。
【図１５】プッシャ突起とメンブレンシート表面との間隔及び押圧領域内面とプッシャ押圧部上面との間隔を高精度に設定できることを説明するための図。
【図１６】押しボタンスイッチの荷重変位特性及びメンブレンスイッチ、押しボタンスイッチのオン、オフ状態を示すグラフ。
【図１７】請求項４の発明の実施例を説明するための回路図。
【図１８】プッシャを透明ラバー製とした時の、押圧領域が押圧操作されてメンブレンスイッチがオンとなる様子を示す図。
【図１９】リンク１６に光を通す穴を設けた例を示す斜視図。
【図２０】リンク１７に光を通す穴を設けた例を示す斜視図。
【図２１】スライダに光を通す穴を設けた例を示す斜視図。
【図２２】従来のクリック感付きスイッチユニット（押圧領域１列配置）の構成及び動作を説明するための図。
【図２３】従来のクリック感付きスイッチユニット（押圧領域２列配置）の構成を説明するための図。
【図２４】図２３の動作を説明するための図。
【図２５】従来のクリック感付きスイッチユニットにおいて、表面シートとキートップとの間に生じる隙間を説明するための図。
【図２６】従来のクリック感付きスイッチユニットにおいて、表面シートに折り曲げ部を設けた構成を説明するための図。
【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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