(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の弾性金属薄板から連続して加工された円形ドーム状部、および上記帯状の弾性金属薄板の側部の連結桟部を所定寸法に切断して形成され、上記円形ドーム状部の外周に連結部を介して繋がれた平板部からなる可動接点体を、帯状の連結桟部からなる帯状の平板部で所定数の円形ドーム状部が連結された連結可動接点体とし、この連結可動接点体の各円形ドーム状部の中心下方の絶縁基板上に、円形ドーム状部よりも小径の各第一固定接点をパターン形成すると共に、上記帯状の平板部に常時接触するように、上記絶縁基板上にパターン形成された共通固定接点により構成されるスイッチ。
【請求項２】
帯状の平板部で複数・同数の円形ドーム状部が連結された連結可動接点体を複数個並列して絶縁基板上に配置し、各帯状の平板部を各共通固定接点に接触させて縦列または横列接点とし、上記各連結可動接点体の同順位の円形ドーム状部に対応した各第一固定接点を接続して横列または縦列接点としてマトリックス配列された請求項１記載のスイッチ。
【請求項３】
連結可動接点体の平板部および絶縁基板に、両者を組合わせるための位置決め用の孔を設けた請求項１または２に記載のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器の薄型操作パネル等に使用される小型・薄型のスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の操作パネル等に使用されるスイッチの構成は大別して二つの形態からなり、これについて図１２〜図１５を用いて説明する。
【０００３】
図１２および図１３は従来のスイッチの第１の形態を示す断面図および同分解斜視図であり、このスイッチは、絶縁基板１上にパターン形成されたリング状の外側接点２Ａとその中央の内側接点２Ｂからなる固定接点２に対し、内側接点２Ｂの導出リード部２Ｃが通る外側接点２Ａの切欠き部２Ｄ上に絶縁層３を設け、外側接点２Ａの上部に弾性金属薄板製の円形ドーム状の可動接点４を載せて、下面に粘着剤５Ａを有する可撓性の絶縁フィルム５を貼り付けて固着することにより構成されている。
【０００４】
また、図１４および図１５は従来のスイッチの第２の形態を示す断面図および同分解斜視図であり、このスイッチは、絶縁基板６上にパターン形成されたリング状の外側接点７Ａとその中央の内側接点７Ｂからなる固定接点７に対し、内側接点７Ｂの中央にスルーホール７Ｃを設けて絶縁基板６の裏面側に導出し、外側接点７Ａの上部に弾性金属薄板製の円形ドーム状の可動接点４を載せて、下面に粘着剤５Ａを有する可撓性の絶縁フィルム５を貼り付けて固着することにより構成されている。
【０００５】
そして、どちらの形態のスイッチにおいても、円形ドーム状の可動接点４の中央を上方から押して操作されることにより可動接点４が弾性反転し、その中央下面が内側接点２Ｂまたは７Ｂと接触することによって、外側接点２Ａと内側接点２Ｂの間または外側接点７Ａと内側接点７Ｂの間が短絡導通してスイッチＯＮ状態となるものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の小型化された電子機器においては、操作パネルおよびこれに使用されるスイッチも小型化する必要があり、上記従来の二つの形態のスイッチを小さくしようとすると、基本的には各構成部品の寸法を全て小さくしなければならないが、各加工工程における寸法バラツキの大きさは変わらないため、絶縁基板１または６上にパターン形成された固定接点２または７のうち、円形ドーム状の可動接点４が弾性反転して接触する部分である内側接点２Ｂまたは７Ｂの大きさをあまり小さくすることができず、したがって、その外方に所定の絶縁間隔をあけて外側接点２Ａまたは７Ａを、安定した接触を保つために必要な大きさに形成することが難しくなるという課題があった。
【０００７】
また、上記の第２の形態のスイッチにおいては、絶縁基板６の裏面側にも配線する必要があるため高価であると共に、小さい径の可動接点４の弾性反転時に、反転した可動接点４の中央下面が小さい径の可動接点４の中央に設けられたスルーホール７Ｃに一致して当たるかどうかによって、スイッチ操作ストロークおよび操作感触が僅かではあるが変化するという課題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、小型化しても安定した接触性および良好な操作感触を得ることができるスイッチを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のスイッチは、帯状の弾性金属薄板から連続して加工された円形ドーム状部の外周に、弾性金属薄板の連結桟部を所定寸法に切断して形成された平板部が連結部を介して繋がれた可動接点体を、帯状の連結桟部からなる帯状の平板部で所定数の円形ドーム状部が連結された連結可動接点体とし、この連結可動接点体の各円形ドーム状部の中心下方の絶縁基板上にパターン形成された第一固定接点と、連結可動接点体の平板部と常時接触するように絶縁基板上にパターン形成された共通固定接点により構成するようにしたものである。
【００１０】
このような構成とすることにより、絶縁基板上にパターン形成する固定接点のうち、連結可動接点体が常時接触する共通固定接点を連結可動接点体の各円形ドーム状部から離して設けることができるので、この共通固定接点および各円形ドーム状部下方のそれぞれの第一固定接点共に安定した接触を保つために必要な寸法に形成することができて、安定した接触性と良好な操作感触を有するスイッチを得ることができる。さらに、スイッチ接点数に対する使用部品数が少なく、取扱いが容易で、しかも複数個の可動接点体相互間の位置安定性もよく、安価なスイッチとして実現することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、帯状の弾性金属薄板から連続して加工された円形ドーム状部、および上記帯状の弾性金属薄板の側部の連結桟部を所定寸法に切断して形成され、上記円形ドーム状部の外周に連結部を介して繋がれた平板部からなる可動接点体を、帯状の連結桟部からなる帯状の平板部で所定数の円形ドーム状部が連結された連結可動接点体とし、この連結可動接点体の各円形ドーム状部の中心下方の絶縁基板上に、円形ドーム状部よりも小径の各第一固定接点をパターン形成すると共に、上記帯状の平板部に常時接触するように、上記絶縁基板上にパターン形成された共通固定接点により構成されるスイッチとしたものであり、絶縁基板上にパターン形成する固定接点のうち、連結可動接点体が常時接触する共通固定接点を連結可動接点体の各円形ドーム状部から離して設けることができるので、この共通固定接点および各円形ドーム状部下方のそれぞれの第一固定接点共に安定した接触を保つために必要な寸法に形成することができて、安定した接触性と良好な操作感触を有するスイッチを得ることができる上、スイッチ接点数に対する使用部品数が少なく、取扱いが容易で、しかも複数個の可動接点体相互間の位置安定性もよく、安価なスイッチを実現できるという作用を有する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、帯状の平板部で複数・同数の円形ドーム状部が連結された連結可動接点体を複数個並列して絶縁基板上に配置し、各帯状の平板部を各共通固定接点に接触させて縦列または横列接点とし、上記各連結可動接点体の同順位の円形ドーム状部に対応した各第一固定接点を接続して横列または縦列接点としてマトリックス配列されたものであり、請求項１に記載の発明による作用に加えて、複数個のスイッチがマトリックス配列された操作パネル用等のスイッチブロックを小型で安価に形成できるという作用を有する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、連結可動接点体の平板部および絶縁基板に、両者を組合わせるための位置決め用の孔を設けたものであり、本スイッチを組み立てる際に、連結可動接点体の平板部および絶縁基板に設けた位置決め用の孔に位置決めピンを挿入することにより、両者を正確な位置に合わせて効率よく組み立てることができるという作用を有する。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態によるスイッチの正面断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１１は絶縁基板で、この上面には円形の第一固定接点１２とこれから所定の間隔をあけて略長方形の第二固定接点１３がパターン形成され、それぞれの固定接点からは導出リード部１２Ａおよび１３Ａが導出されると共に、導出リード部１２Ａの根元部上には絶縁層１４が重ねて設けられ、また、第二固定接点１３の両端部近くには二つの丸孔１３Ｂがあけられている。
【００１６】
そして、１５は弾性金属薄板製の可動接点体で、円形ドーム状部１５Ａとその外周に細幅の連結部１５Ｂを介して繋がれた略長方形の平板部１５Ｃから構成されており、上記絶縁基板１１上面の第一固定接点１２が円形ドーム状部１５Ａの中心下方に位置し、第二固定接点１３に平板部１５Ｃが対峙して、その中央下面の突部１５Ｄが第二固定接点１３に接触するように絶縁基板１１上に載せられた状態で、下面に粘着剤１６Ａを有する可撓性の絶縁フィルム１６を貼り付けることにより固着されている。
【００１７】
なお、可動接点体１５の平板部１５Ｃの両端部近くには、絶縁基板１１の第二固定接点１３の二つの丸孔１３Ｂと同間隔・同寸法の二つの丸孔１５Ｅがあけられており、可動接点体１５を絶縁基板１１上に載せて貼り合わせる際、これら二組の二つの丸孔１３Ｂおよび１５Ｅに、貼り合せ用治具に設けられた位置決め用ピン（図示せず）を挿入することによって、両者を正確な位置に合わせて効率よく作業ができるようになっている。
【００１８】
また、絶縁基板１１上の第一固定接点１２の径は可動接点体１５の円形ドーム状部１５Ａの外径よりも所定寸法だけ小さく、また、その導出リード部１２Ａの根元部の上に重ねられた絶縁層１４の大きさは、円形ドーム状部１５Ａの外周下面が導出リード部１２Ａに接触しないように、余裕をもってカバーできる寸法に設定されている。
【００１９】
次に、可動接点体１５の形成方法について、図３の可動接点体の製造工程を説明する外観斜視図を用いて説明する。
【００２０】
まず、図３（ａ）に示すように、順送り金型により、材料である連続した帯状の弾性金属薄板１７に対して材料送り用のガイド孔１７Ａを所定のピッチで加工し、このガイド孔１７Ａにより材料を送りながら、連続打抜き加工および絞り加工を行ない、順次形成された円形ドーム状部１５Ａがそれぞれ対向した二ヶ所の連結部１５Ｂを介して帯状の両側部の連結桟部１７Ｂに連続して繋がれた円形ドーム帯１８を形成する。
【００２１】
なお、この順送り金型による連続打抜き加工時に、連結桟部１７Ｂの各連結部１５Ｂの結合部の根元に、上記の位置合わせ用の二つずつの丸孔１５Ｅも同時に加工される。
【００２２】
この後、図３（ｂ）に示すように、円形ドーム帯１８の連結桟部１７Ｂおよび連結部１５Ｂを所定の位置で切断加工することによって、個別の可動接点体１５として完成する。
【００２３】
なお、この切断加工時に、各可動接点体１５の平板部１５Ｃの中央に、下面側への突部１５Ｄを形成するものである。
【００２４】
本実施の形態によるスイッチは以上のように形成されるものであり、次に、その動作について説明する。
【００２５】
図１に示すスイッチＯＦＦの状態から、まず、図４のスイッチの動作状態を説明する正面断面図に示すように、使用する電子機器の操作釦１９により絶縁フィルム１６を介して可動接点体１５の円形ドーム状部１５Ａの中央上面を下方に押して操作することにより円形ドーム状部１５Ａが弾性反転し、その中央下面が第一固定接点１２に接触することにより第一固定接点１２と第二固定接点１３の間が短絡導通してスイッチＯＮ状態となり、その信号が導出リード部１２Ａおよび１３Ａにより電子機器の回路に伝達される。
【００２６】
そして、操作釦１９により円形ドーム状部１５Ａに加える押し力を除くと、円形ドーム状部１５Ａは自身の弾性復元力によって、元の図１の状態すなわちスイッチＯＦＦの状態に復帰する。
【００２７】
なお、このスイッチの動作時に、可動接点体１５の円形ドーム状部１５Ａが弾性反転する動きの影響により、平板部１５Ｃの突部１５Ｄと第二固定接点１３の接触が不安定になることを防止するために、可動接点体１５の連結部１５Ｂの幅は、その材厚の約５倍程度の細幅となっている。
【００２８】
以上のように本実施の形態によれば、絶縁基板１１上にパターン形成する固定接点のうち、可動接点体１５が常時接触する第二固定接点１３を可動接点体１５の円形ドーム状部１５Ａから離して設けることができるので、この第二固定接点１３および円形ドーム状部１５Ａ下方の第一固定接点１２共に安定した接触を保つために必要な寸法に形成することができて、安定した接触性と良好な操作感触を有すると共に、薄型で防塵性能に優れ、操作パネル等に適したスイッチを得ることができるものである。
【００２９】
（実施の形態２）
図５は本発明の第２の実施の形態によるスイッチの正面断面図、図６は同固定接点を有する絶縁基板の上面斜視図であり、上記の実施の形態１によるものに対して、絶縁基板１１上にパターン形成された第一固定接点１２および第二固定接点１３の周囲に絶縁層２０を設けたもの、すなわち、上記の実施の形態１によるものにおいて、第一固定接点からの導出リード部１２Ａの根元部上に重ねて設けられた絶縁層１４を大きくした構成となっている。
【００３０】
そして、可動接点体２１の平板部２１Ｃの中央下面の突部２１Ｄが、絶縁層２０の厚さ分だけ実施の形態１によるものの可動接点体１５の平板部１５Ｃの中央下面の突部１５Ｄよりも高く形成されている点を除いた他の部分の構成は、実施の形態１によるものと同じである。
【００３１】
このような構成とすることによって、図５の正面断面図から明らかなように、実施の形態１によるものに比べて円形ドーム状部２１Ａの弾性反転ストロークを絶縁層２０の分だけ大きくすることができて、小さな円形ドーム状部２１Ａであっても、安定した動作と良好な操作感触を得ることができるものである。
【００３２】
なお、絶縁基板上の配線等の都合によって、固定接点の周囲に設ける絶縁層２０を大きくできない場合には、少なくとも第一固定接点１２の周囲に絶縁層２０を設けることによって、上記の効果が得られることは勿論である。
【００３３】
（実施の形態３）
図７は本発明の第３の実施の形態によるマトリックス配列されたスイッチの平面図、図８は同分解斜視図である。
【００３４】
図７に示すように、本実施の形態によるスイッチは、Ｓ１〜Ｓ１２の１２個の単体スイッチが四角形のスイッチ基板２２上に横３列、縦４列にマトリックス配列され、その一端には各単体スイッチＳ１〜Ｓ１２の信号を外部に導出するための引出部２２Ａが設けられている。
【００３５】
そして、上記のスイッチ基板２２の構成を示すのが図９の絶縁基板の平面図である（但し、パターン形成された導体部を斜線で示してある。）。
【００３６】
すなわち、同図に示すように、各単体スイッチＳ１〜Ｓ１２の各第一固定接点Ｔ１〜Ｔ１２と、この１２ヶ所の第一固定接点Ｔ１〜Ｔ１２の間を横方向に３ヶ所ずつ接続する８つの接続部２３Ａ〜２３Ｈと、３ヶ所ずつ接続された第一固定接点から引出部２２Ａへの４本の導出リード部２４Ａ〜２４Ｄ、および後述する３つの連結可動接点体２５（２５Ａ〜２５Ｃ）用の３ヶ所の共通固定接点２６Ａ〜２６Ｃと、各共通固定接点から引出部２２Ａへの３本の導出リード部２７Ａ〜２７Ｃを絶縁基板２８上にパターン形成し、この上に、１２ヶ所の第一固定接点Ｔ１〜Ｔ１２と、３ヶ所の共通固定接点２６Ａ〜２６Ｃ、および引出部２２Ａの先端に合計７本の導出リード部２４Ａ〜２４Ｄと２７Ａ〜２７Ｃの先端がそれぞれ露出するように絶縁層２９を設けることにより、図８に示すスイッチ基板２２は形成されている。
【００３７】
なお、このスイッチ基板２２の８つの接続部２３Ａ〜２３Ｈの間に設けられた９個の丸孔３０は、３つの連結可動接点体２５（２５Ａ〜２５Ｃ）を位置決めするためのものである。
【００３８】
そして、この連結可動接点体２５（２５Ａ〜２５Ｃ）は、前記の実施の形態１において、図３（ａ）により説明したように、帯状の弾性金属薄板１７を加工して形成された円形ドーム帯１８に対して、図１０の連結可動接点体の製造工程を説明する外観斜視図に示すように、連結桟部１７Ｂおよび連結部１５Ｂを所定の位置で切断加工することによって、４つずつの円形ドーム状部１５Ａを、それぞれ細幅の連結部１５Ｂを介して帯状連結部３１で連結した連結可動接点体２５として形成されたものである。
【００３９】
なお、この切断加工時に、各連結可動接点体２５の帯状連結部３１の端部に、下面側への突部３１Ｄを形成する。
【００４０】
そして、円形ドーム帯１８の連結桟部１７Ｂから形成された連結可動接点体２５の帯状連結部３１には、実施の形態１において説明したように、ガイド孔１７Ａが形成されており、このガイド孔１７Ａと上記のスイッチ基板２２の丸孔３０を合せることによって、３つの連結可動接点体２５Ａ〜２５Ｃはスイッチ基板２２に対して位置決めされ、各帯状連結部３１の端部に形成された上記の下面への突部３１Ｄが各共通固定接点２６Ａ〜２６Ｃに接触するようになっている。
【００４１】
このようにして、３つの連結可動接点体２５Ａ〜２５Ｃをスイッチ基板２２の上に位置決めして載せ、図８に示すように、スイッチ基板２２とほぼ同じ大きさで、下面に粘着剤３２Ａを有する可撓性の絶縁フィルム３２を貼り付けてまとめて固定することによって、マトリックス配列されたスイッチとして形成されている。
【００４２】
そして、以上のように形成された本実施の形態によるマトリックス配列されたスイッチは、図１１の配線図に示すような結線を有しており、絶縁基板２２上にパターン形成された第一固定接点Ｔ１〜Ｔ１２を接続部２３Ａ〜２３Ｈで連結して形成される４つの横列接点Ｘ１〜Ｘ４と、各連結可動接点体２５Ａ〜２５Ｃの４つずつの円形ドーム状部１５Ａを各帯状連結部３１Ａ〜３１Ｃで連結して形成される３つの縦列接点Ｙ１〜Ｙ３によりマトリックスを形成しており、これらの交点に位置する各単体スイッチＳ１〜Ｓ１２の動作に伴う信号は、それぞれ横列接点Ｘ１〜Ｘ４からの４本の導出リード部２４Ａ〜２４Ｄと、縦列接点Ｙ１〜Ｙ３からの３本の導出リード部２７Ａ〜２７Ｃの組合わせとして引出部２２Ａから導出されるものである。
【００４３】
なお、本実施の形態によるマトリックス配列されたスイッチの各単体スイッチの動作は、実施の形態１によるスイッチの場合と同様であるので、説明を省略する。
【００４４】
以上のように本実施の形態によれば、帯状の弾性金属薄板から連続して可動接点体を加工する際に使用する帯状の連結桟部を、複数個の可動接点体の連結部材および配線部材として使用できるので、スイッチ接点数に対する使用部品数が少なく、可動接点体の取扱いが容易で、しかも複数個の可動接点体相互間の位置安定性もよく、安価なスイッチを実現できると共に、複数個のスイッチがマトリックス配列された操作パネル用等のスイッチブロックを小型で安価に形成できるものである。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、小型化しても、絶縁基板上にパターン形成する固定接点のうち、連結可動接点体が常時接触する共通固定接点を連結可動接点体の各円形ドーム状部から離して設けることができるので、この共通固定接点および各円形ドーム状部下方のそれぞれの第一固定接点を、共に安定した接触を保つために必要な寸法に形成することができて、安定した接触性と良好な操作感触を有するスイッチとして実現することができることに加え、スイッチ接点数に対する使用部品数が少なく、取扱いが容易で、しかも複数個の可動接点体相互間の位置安定性もよく、安価なスイッチに実現できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態によるスイッチの正面断面図
【図２】  同分解斜視図
【図３】  同可動接点体の製造工程を説明する外観斜視図
【図４】  同スイッチの動作状態を説明する正面断面図
【図５】  本発明の第２の実施の形態によるスイッチの正面断面図
【図６】  同絶縁基板の上面斜視図
【図７】  本発明の第３の実施の形態によるマトリックス配列されたスイッチの平面図
【図８】  同分解斜視図
【図９】  同絶縁基板の平面図
【図１０】  同可動接点体の製造工程を説明する外観斜視図
【図１１】  同配線図
【図１２】  従来のスイッチの第１の形態の断面図
【図１３】  同分解斜視図
【図１４】  同第２の形態の断面図
【図１５】  同分解斜視図
【符号の説明】
１１，２８  絶縁基板
１２，Ｔ１〜Ｔ１２  第一固定接点
１２Ａ，１３Ａ，２４Ａ〜２４Ｄ，２７Ａ〜２７Ｃ  導出リード部
１３  第二固定接点
１３Ｂ，１５Ｅ，３０  丸孔
１４，２０，２９  絶縁層
１５，２１  可動接点体
１５Ａ，２１Ａ  円形ドーム状部
１５Ｂ  連結部
１５Ｃ，２１Ｃ  平板部
１５Ｄ，２１Ｄ，３１Ｄ  突部
１６，３２  絶縁フィルム
１６Ａ，３２Ａ  粘着剤
１７  弾性金属薄板
１７Ａ  ガイド孔
１７Ｂ  連結桟部
１８  円形ドーム帯
１９  操作釦
２２  スイッチ基板
２２Ａ  引出部
２３Ａ〜２３Ｈ  接続部
２５，２５Ａ〜２５Ｃ  連結可動接点体
２６Ａ〜２６Ｃ  共通固定接点
３１，３１Ａ〜３１Ｃ  帯状連結部
Ｓ１〜Ｓ１２  単体スイッチ
Ｘ１〜Ｘ４  横列接点
Ｙ１〜Ｙ３  縦列接点
【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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