(57)【要約】【課題】  中央部の周りに互いに間隔をあけて設けられた複数の脚部を備えているキースイッチ用のダイヤフラムにおいて、押圧動作を繰り返しても亀裂が発生しないようにする。【解決手段】  弾性を備えた板金から製造され、ドーム形状に湾曲した中央部３と、この中央部３の周りに、周方向に互いに間隔をあけて設けられた複数の脚部５とを備えたキースイッチ用のダイヤフラム１であって、上記脚部５５の周縁部に、ブリッジ部の切断片７が残存している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を備えた板金から製造され、ドーム形状に湾曲した中央部と、この中央部の周りに、周方向に互いに間隔をあけて設けられた複数の脚部とを備えたキースイッチ用のダイヤフラムであって、
上記脚部の周縁部に、ブリッジ部の切断片が残存していることを特徴とするキースイッチ用のダイヤフラム。
【請求項２】
請求項１に記載のキースイッチ用のダイヤフラムであって、
上記周縁部は、上記脚部の先端部であることを特徴とするキースイッチ用のダイヤフラム。
【請求項３】
請求項１に記載のキースイッチ用のダイヤフラムであって、
上記周縁部は、上記脚部の側縁部であることを特徴とするキースイッチ用のダイヤフラム。
【請求項４】
ドーム形状の中央部と、この中央部の周りに設けられた複数の脚部とを備えたキースイッチ用ダイヤフラムを製造する方法であって、
製造しようとするダイヤフラムの外形に沿って、弾性を有する板金を切断加工する工程にして、当該ダイヤフラムと板金残材との間にブリッジを残して前記板金を切断加工する工程と、
前記ブリッジを切断することにより、前記ダイヤフラムを前記板金残材から切り離す工程と、
を有し、前記板金を切断加工する工程において前記ブリッジ部は、前記脚部の周縁部と板金残材との間に形成されることを特徴とするダイヤフラム製造方法。
【請求項５】
前記ブリッジ部は、前記脚部の下端部と板金残材との間に形成されることを特徴とする請求項４に記載のダイヤフラム製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キースイッチ用のダイヤフラム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、キースイッチ用ダイヤフラム１００は、図５（ａ）、（ｂ）の平面図及び断面図に示すように、弾性を備えた板金から成形され、ドーム状に湾曲した中央部１０２とこの中央部１０２の周りに、周方向に互いに間隔をあけて設けた複数の脚部１０４とを備えている。
【０００３】
このダイヤフラムは例えば回路基板に設置される押圧スイッチとして使用される。この場合、例えば回路基板上で、キートップ等を介して中央部１０２が押圧されると（図５（ｂ）の矢印Ａ）、当該ダイヤフラムが弾性変形し、回路基板に設けてある接点同士が当該ダイヤフラムを介して電気的に接続される。
【０００４】
このキースイッチ用ダイヤフラム１００は従来、例えば図６に示す製造工程を経て製造された。
【０００５】
より詳細には先ず、薄い金属板１０６に、たとえば、金型を用いて順次プレス加工や成形加工を施し、板金残材（或いは板金枠材）１０６との間に帯状のブリッジ部１０８を残して、多数のダイヤフラム１００を形成する。
【０００６】
しかる後、上記ブリッジ部１０８を切断することにより、上記ダイヤフラム１００と上記板金残材１０６とを切り離し、各ダイヤフラム１００を得る。
【０００７】
なお、薄板をプレス加工等によりキースイッチダイヤフラムを成形する方法として、たとえば非特許文献１に記載されたものが知られている。
【非特許文献１】フジクラ技報  第１０４号  ２００３年４月発行  ｐ４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記製造方法では、図５に示すように、ブリッジ部１０８を切断した後、上記ダイヤフラム１００の２つの脚部１０４の間に通常、ブリッジ部１０８の切断片１１０が残存する。
【０００９】
そして、上記ダイヤフラム１００は、前記押圧動作を繰り返しているうちに、ブリッジ部１０８の切断片１１０の周辺箇所から、図５に示すクラック１１２が発生するという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、中央部の周りに互いに間隔をあけて設けられた複数の脚部を備えているキースイッチ用のダイヤフラムにおいて、押圧動作を繰り返しても亀裂が発生しないキースイッチ用のダイヤフラム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】
本発明者等は、前記クラックの原因を鋭意検討した結果、上記ダイヤフラム１００を押し込む際に、上記各脚部１０４の間に応力が集中することにより上記クラック１１２が発生することを見出した。
【００１２】
さらに、上記切断片１１０が存在していることにより、上記応力集中が一層大きくなることを見出した。
【００１３】
そこで、この発明のキースイッチ用のダイヤフラムは、弾性を備えた板金から製造され、ドーム形状に湾曲した中央部と、この中央部の周りに、周方向に互いに間隔をあけて設けた複数の脚部と、を備え、上記脚部の周縁部に、ブリッジ部の切断片が残存していることを特徴とする。
【００１４】
前記ダイヤフラムは、例えば、上記脚部の先端部にブリッジ部の切断片を有している。
【００１５】
前記ダイヤフラムは、例えば、上記脚部の側縁部にブリッジ部の切断片を有している。
【００１６】
また、この発明のキースイッチ用ダイヤフラム製造方法は、ドーム形中央部と、この中央部の周りに設けた複数の脚部とを備えたダイヤフラムを製造する方法であって、製造しようとするダイヤフラムの外形に沿って、弾性を有する板金を切断加工する工程にして、当該ダイヤフラムと板金残材との間にブリッジ部を残して前記板金を切断加工する工程と、前記ブリッジ部を切断することにより、前記ダイヤフラムを前記板金残材から切り離す工程とを有し、前記板金を切断加工する工程において前記ブリッジ部は、前記脚部の周縁部と板金残材との間に形成されることを特徴とする。
【００１７】
前記方法において、前記ブリッジ部は、前記脚部の先端と板金残材の間に形成されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のキースイッチ用のダイヤフラムは、繰り返しの使用によっても亀裂が発生し難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の実施形態により製造されるキースイッチ用のダイヤフラム１の概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１におけるＩＩＡ−ＩＩＢ断面を示す断面図である。
【００２０】
このキースイッチ用のダイヤフラム（以下、単に「ダイヤフラム」という場合もある。）１は、たとえば、電子機器の押しボタンスイッチに用いられるものである。
【００２１】
このキースイッチ用のダイヤフラム１は、ステンレスやリン青銅等の金属部材で構成され可撓性を備えた薄い板状体（厚さがたとえば６０〜９０μｍである平板状の板状体）からプレスまたは成形加工により得られ、ドーム状に湾曲した中央部３とこの中央部３の周りに（周方向に）互いに間隔をあけて設けた複数の脚部５とを備えている。
【００２２】
図示の通り、各脚部５は、上記中央部３から四方に放射状に突出している。
【００２３】
また、上記各脚部５のうちの一対の対向する脚部５の先端部には、上記板状体から上記ダイヤフラム１を形成するときに、上記ダイヤフラム１と上記ダイヤフラム１以外の部位とを互いにつないでいたブリッジ部の切断片７が残存している。
【００２４】
より詳細には以下の通りである。
【００２５】
まず、上記ドーム状に湾曲した中央部３について説明する。
【００２６】
図２に示すように、上記ドーム状に湾曲した中央部３は、曲率半径Ｒ１が約３５〜４０ｍｍである球殻状の中央ドーム状部９と、この中央ドーム状部９を囲むように、上記中央ドーム状部９に一体的に設けられたドーナツ状の周辺ドーム状部１１とで形成されている。図示のとおり、周辺ドーム状部１１の断面は、円錐台の側面の形状を有する。
【００２７】
上記周辺ドーム状部１１の上側（内径側）は、上記中央ドーム状部９の外周に接続している。
【００２８】
上記周辺ドーム状部１１の内径ｄ１は、たとえば、４〜５ｍｍ程度になっており、上記周辺ドーム状部１１の外径ｄ３は、たとえば６〜７ｍｍ程度になっている。
【００２９】
さらに、上記周辺ドーム状部１１の母線（上記周辺ドーム状部１１の円錐台の側面を延長して形成される円錐の頂点から上記円錐の側面に沿って上記円錐の底面に伸びた線分）１１Ａと、上記周辺ドーム状部１１の内径部を含む水平面ｈ１との交差角度θ１は、たとえば１０〜１５°になっている。
【００３０】
次に、上記各脚部５について説明する。
【００３１】
図１に示すように、４つの脚部５により、上記ダイヤフラム１は「十」字状に形成されている。
【００３２】
各脚部５は、上記周辺ドーム状部１１の周辺に上記周辺ドーム状部１１に一体に設けた基端部１３と、この基端部１３に一体に設けた先端部１５とを有する。
【００３３】
前記各基端部１３の側縁部１３Ａは、当該ダイヤフラム１を上から見た場合に、円弧形状１７（図１参照）を有するように形成されている。
【００３４】
図１に示すように、この円弧形状１７の円弧の長さの中央部１７Ａは、上記周辺ドーム状部１１に接している。
【００３５】
また上記円弧１７の半径Ｒ３は、押圧時の圧力集中を避ける為に、従来のダイヤフラムに比較して大きく設計され、例えば上記先端部１５の外径ｄ７の半分程度になっている。
【００３６】
このように半径Ｒ３を選択することにより、スイッチ押圧時の応力集中を小さくすることができると共に、良好なクリック感を得ることができる。
【００３７】
図１及び図２に示すように、上記基端部１３の上側は、上記周辺ドーム状部１１の下側の外周に接続しており、上記基端部１３の下側は、上記周辺ドーム状部１１の外周から離れる方向であって、図２に於いて斜め下方向に延びている。
【００３８】
また、上記基端部１３の母線１３Ａと、上記周辺ドーム状部１１の下側の外径部を含む水平面ｈ３との交差角度θ３は、たとえば、１５〜２０°になっている。
【００３９】
さらに、上記基端部１３の下側の外接円の外径ｄ５は、たとえば、８〜９ｍｍになっている。
【００４０】
図２に示すように、上記先端部１５の内側は、上記基端部１３の外周に接続しており、上記先端部１５の外側は、上記基端部１３の外周から外側水平方向に延びている。
【００４１】
上記先端部１５の外接円の外径ｄ７は、たとえば、約１０ｍｍになっている。
【００４２】
そして図１に示すように、上記４つの脚部５のうちの互いに対向している２つの各脚部５の先端部に、上述したブリッジ部の切断片７が残存している。
【００４３】
次に、上記ダイヤフラム１の作用効果を説明する。
【００４４】
既に説明したように、このダイヤフラム１は、例えば回路基板に設置される押しボタンスイッチに使用されるものである。そこでスイッチ操作によりダイヤフラムを押圧する場合について説明する。
【００４５】
上記脚部５の先端部が平板状の回路基板（図示せず）に接し、中央部３が回路基板から離隔するように、上記ダイヤフラム１を回路基板に載置する。なお上記ダイヤフラム１は、ダイヤフラム支持シート等を用いて上記回路基板に設置する。
【００４６】
そして、上記ダイヤフラム１の中央部３を、キートップ（図示せず）等を介して、図１に示す矢印ＡＲ１で示す方向に押圧する。
【００４７】
上記押圧によって、上記ダイヤフラム１が弾性変形し、中央部３が上記回路基板に接し、上記回路基板に設けられている接点同士が互いに電気的に接続される。
【００４８】
上記キースイッチ用のダイヤフラム１を押圧すると、上記ダイヤフラム１に応力が加わり、この加わった応力は、上記従来のイヤフラム１００と同様に、上記円弧形状１７の中央部１７Ａまたはこの近傍に集中する。
【００４９】
しかし、本発明のキースイッチ用のダイヤフラム１によれば、ブリッジ部２３の切断片７が脚部５の先端部１５に設けられている為、上述のように上記円弧形状の中央部１７Ａに応力が集中しても、上記切断片７によるさらなる応力集中は発生せず、亀裂の発生を回避することができる。
【００５０】
実験によれば、この実施形態のダイヤフラム１に於いては、１００万回以上の押圧動作によっても亀裂は発生しなかった。
【００５１】
次に、図３を参照して、ダイヤフラム１の製造方法を説明する。
【００５２】
まず、図３に示すように、弾性を備えた薄い板金１９からプレスまたは成形加工により、ダイヤフラム１を形成する。
【００５３】
この際、上記ダイヤフラム１と上記ダイヤフラム１以外の板金残材（或いは板金枠材）２１との間を互いにつなぐブリッジ部２３を残しておく。
【００５４】
これにより、多数のダイヤフラム１が扱いやすい状態で形成される。
【００５５】
なお上記ブリッジ部２３は、たとえば、幅の狭い矩形状に形成されていると共に、その一端部が上記ダイヤフラム１の脚部５の先端部１５に接続され、他端部が上記板金残材２１に接続されている。
【００５６】
続いて、ダイヤフラム１の脚部５のごく近傍で、上記ブリッジ部２３を切断し、上記ダイヤフラム１を上記板金残材２１から切り離す。
【００５７】
上記ブリッジ部２３の切断によって、図１に示すように、ダイヤフラム１の脚部５の先端部１５に、この先端部１５からごく僅かに突出したブリッジ部２３の切断片７が形成される。
【００５８】
この製造方法によれば、前述した如く、例えば１００万回以上の押圧動作に対して亀裂が発生しないダイヤフラムを製造することが出来ると共に、脚部の先端部１５にブリッジ部２３を設けた為、大きな切断カッターを使用してブリッジ部２３を効率良く取り除くことができる。
【００５９】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、本発明の技術思想に基づいて他の形態でも実施することが出来る。
【００６０】
図４は、キースイッチ用のダイヤフラム１の他の実施形態の平面図である。図示のとおり、このダイヤフラムでは、上記脚部５の側縁部にブリッジ部の切断片７ａが形成されている。
【００６１】
また、キースイッチ用のダイヤフラム１において、上記各脚部５の対向する一対の脚部先端部１５の底面に、下方向へ突出した突起を設けてもよい。
【００６２】
このような突起を設けることにより、ダイヤフラムを平板状の回路基板上に設置した場合、上記ダイヤフラムが、３点（上記２つの突起及び、突起を設けていない１つの脚部の先端部１５の３点）で、上記回路基板に接することとなり、上記ダイヤフラムのがたつきを抑えることができ、クリック感を向上させることが出来る。
【００６３】
また、上記２つの突起を、上記切断片７を有する脚部５に設ければ、上記切断片７が脚部５から下方に僅かに突出していてもこの突出の影響を回避できる。すなわち、ダイヤフラム１を回路基板上に設置した場合、上記切断片７が回路基板に接触することを回避することができ、上記ダイヤフラム１のがたつきを回避することができる。
【００６４】
なおまた、キースイッチ用のダイヤフラム１において、最も外側に位置している僅かな大きさの上記先端部１５を削除し、上記基端部１３の外径が１０ｍｍになるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態に係るキースイッチ用のダイヤフラムの概略構成を示す図である。
【図２】図１におけるＩＩＡ−ＩＩＢ断面を示す図である。
【図３】キースイッチ用のダイヤフラムを製造する場合について説明する図である。
【図４】キースイッチ用のダイヤフラムの他の実施形態の平面図である。
【図５】従来のキースイッチ用のダイヤフラムの概観を示す平面図である。
【図６】従来のキースイッチ用のダイヤフラムの製造工程の一部を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  キースイッチ用のダイヤフラム
３  中央部
５  脚部
７  ブリッジ部の切断片
【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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