(57)【要約】【課題】各種電子機器の操作に用いられる可動接点体及びこれを用いたスイッチに関し、軽快なクリック感が得られ、良好な感触での操作が可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】ベースシート２１を、ＴＰＵ樹脂フィルム製のものとし、そのベースシート２１の下面全面に形成された粘着層２で下面開口の略ドーム状の可動接点３を粘着保持させ、この可動接点３の略ドーム状頂点部に対応したベースシート２１の上面位置に、ベースシート２１の硬度以下のＴＰＵ樹脂製で円柱状の押圧突起２４を接着剤５で固着して可動接点体１７を構成するものとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面に粘着層を備えた絶縁性フィルムからなるベースシートと、このベースシートの粘着層に略ドーム状の上面が粘着保持された可動接点と、この可動接点の略ドーム状頂点部に対応した前記ベースシートの上面位置に固着された押圧突起とを備え、
前記ベースシートを熱可塑性ポリウレタン樹脂製で形成するとともに、前記押圧突起を前記ベースシートの硬度以下の材料で形成した可動接点体。
【請求項２】
前記ベースシートを光透過性とし、かつ前記ベースシートと前記可動接点との間にＥＬ素子をさらに設けた請求項１記載の可動接点体。
【請求項３】
請求項１記載の可動接点体と、固定接点を有する基板とを備え、前記可動接点体の前記可動接点が前記基板の前記固定接点に対向するようにして前記ベースシートを前記基板に貼付けし形成したスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器の操作パネルに使用される可動接点体、およびこれを用いたスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器においては、小型、薄型化が実現できると共に、操作時に軽快なクリック感触が得られるものが好まれることから、ベースシートの下面に略ドーム状の可動接点を配置して形成した可動接点体を、固定接点を備えた配線基板上面に配して、可動接点と固定接点とによりスイッチを構成する形態のものが多くなっている。
【０００３】
このような電子機器に用いられる従来の可動接点体とスイッチについて、図３〜図５を用いて説明する。図４は従来の可動接点体の断面図、図５は同実装状態のスイッチの断面図である。
【０００４】
図４において、１は下面に粘着層２を備え所定形状に形成されたポリエチレンテレフタレート（以後、ＰＥＴと記載する）樹脂フィルム製のベースシート、３は下面開口の略ドーム状に形成された弾性金属薄板からなる可動接点であり、複数の可動接点３が、その略ドーム状の上面をベースシート１の粘着層２で粘着され所定位置に保持されている。
【０００５】
そして、４はベースシート１の上面に固着されたＰＥＴ樹脂からなる円柱状の押圧突起で、各可動接点３の略ドーム状頂点部に対応する位置に接着剤５で固着されている。
【０００６】
その接着剤５としては、ＰＥＴ樹脂からなるベースシート１に同じくＰＥＴ樹脂からなる押圧突起４を強固に固着するために、ウレタンアクリレートからなる紫外線硬化型の接着剤が用いられ、かつベースシート１と押圧突起４双方の固着面にエステル系樹脂からなる樹脂層１Ａと４Ａが設けられて可動接点体７が構成されている。
【０００７】
このように構成された可動接点体７は、可動接点３の下面の保護とベースシート１下面の粘着層２に異物等が付着するのを防止するため、ベースシート１下面に粘着層２によって表面が離型処理された絶縁フィルム製のセパレータ６が貼り付けられて、図４に示したように、ベースシート１下面全体がセパレータ６で覆われ、可動接点３は、ベースシート１とセパレータ６の間に挟み込まれる形態とされて搬送や保管がなされる。
【０００８】
そして、可動接点体７は、その使用時にセパレータ６を剥離し、図５に示すように、各可動接点３に対応する位置に中央固定接点８Ａと外側固定接点８Ｂを一対とした複数対の固定接点８が上面に配設された配線基板１０にベースシート１下面の粘着層２で貼り付けられて用いられる。
【０００９】
その使用状態では、可動接点３は、略ドーム状頂点部が中央固定接点８Ａから間をあけて対峙するように、その外周下端が外側固定接点８Ｂ上に載置され、可動接点３と一対の固定接点８とで一つのスイッチを構成している。全体としては複数のスイッチを備えた操作パネル用スイッチとされる。なお、図５に破線で示した１３は、ベースシート１上の押圧突起４の上方に対応する位置に配設された電子機器の操作ボタンである。
【００１０】
以上の構成において、指などにより操作ボタン１３を押圧操作すると、操作ボタン１３が下方に下がっていき、操作ボタン１３に当接している円柱状の押圧突起４に押圧力が加わり、ベースシート１を介して可動接点３の略ドーム状頂点部にその押圧力が加わる。
【００１１】
そして、その力が、可動接点３が弾性反転する押圧力より大きくなると可動接点３の略ドーム状部分がクリック感触を伴って下方に膨らんだ方向に弾性反転し、略ドーム状頂点部の下面が対峙した中央固定接点８Ａに接触して、可動接点３を介して一対の固定接点８間が電気的な導通状態となる。
【００１２】
また、操作ボタン１３へ加えていた押圧力を解除すると、下面の押圧突起４およびベースシート１を介して加わる可動接点３への押圧力が小さくなって、その力が、可動接点３の弾性反転している略ドーム状部分の反転復帰する力より小さくなると、可動接点３はクリック感触を伴って元の下面開口の略ドーム状に復帰し、中央固定接点８Ａから離れて元の図５に示した一対の固定接点８間が電気的な断線状態に戻る。
【００１３】
さらに押圧突起４は、操作ボタン１３が中心からずれた位置を押圧された場合でも常に可動接点３の略ドーム状頂点部が押圧されるように配されたものであって、これにより操作時における可動接点３の反転・復帰時に生じるクリック感触を安定させて良好な操作感触が得られるように構成されている。
【００１４】
なお、上記可動接点体７のベースシート１と押圧突起４の材料としては、一般にＰＥＴが用いられる。このＰＥＴは破断強度２００ＭＰａ〜２６０ＭＰａ、破断伸度８０％〜１４０％と比較的硬い材料を用いている。
【００１５】
図３はベースシートと押圧突起を形成する材料の違いにおける操作感触の特性図である。縦軸が操作ボタン１３への押圧力、横軸がこの押圧力により生じる可動接点３の移動距離であり、この特性をクリック感触特性と称する。
【００１６】
このクリック感触を計量値で評価する方法として、押圧時の弾性反転する直前の最上位点の押圧力（Ｐ１）と、可動接点が弾性反転状態になり下部の基板に可動接点が当たるときの最下点の押圧力（Ｐ２）との差（Ｄ）を、クリック率（Ｄ×Ｐ１×１００％）と称して一般的に表される。
【００１７】
同図において、破線で示す特性Ｘが、ベースシートと押圧突起を形成する材料が何れもＰＥＴの従来例のクリック感触特性である。この特性Ｘは、ベースシート１と押圧突起４に用いるＰＥＴが比較的硬い材料であるため元の状態を維持する力が強く、この力が可動接点３を弾性反転状態からさらに押し込む場合の押圧力に対しＸｂが大きくなるためクリック率は小さくなる。その結果、可動接点３のクリック感触が低下する。
【００１８】
このクリック感触の低下を防ぐため、ベースシート１には２５μｍ〜７５μｍ前後の比較的薄いものを用いている。これ以上薄くすると配線基板７への貼付時等に破損の原因ともなるため薄くすることが困難で、クリック感触の改善には限界のあるものであった。
【００１９】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
【特許文献１】特開２００４−１９３０４７号公報
【特許文献２】特開２００２−２１６５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら上記従来の可動接点体７およびこれを用いたスイッチにおいては、操作時、比較的硬いＰＥＴ樹脂フィルム製のベースシート１と押圧突起４を介しての押圧操作となり、可動接点３の上面のベースシート１と押圧突起４を変形させる力も必要なため、その分、可動接点３を直接操作した場合より軽快なクリック感触（以後、クリック感とも記載する）が低下するという課題があった。
【００２１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、軽快なクリック感が得られ、良好な感触での操作が可能な可動接点体、及びこれを用いた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】
【００２２】
前記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００２３】
本発明の請求項１に記載の発明は、ベースシートを熱可塑性ポリウレタン（以後、ＴＰＵと記載する）樹脂で形成するとともに、押圧突起をベースシートの硬度以下の材料で形成することによって、従来のＰＥＴに比べ柔軟性があり、これらの変形力を小さいものにできるため、可動接点への押圧操作時にクリック感触の低下が抑えられ、歯切れの良い軽快なクリック感触が得られる可動接点体を得ることができるという作用を有する。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、ベースシートを光透過性とし、かつベースシートと可動接点との間にＥＬ素子をさらに設けたものであり、ベースシートを光透過性とすることによって、ＥＬ素子の発光により操作ボタン１３を照光できるとともに、ベースシートの下面にＥＬ素子が形成されている場合でも、ベースシートをＴＰＵ、押圧突起をベースシートの硬度以下の材料で形成することによって、軽快なクリック感が得られ良好な感触での操作が可能な可動接点体を得ることができるという作用を有する。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の可動接点体を用い、その可動接点が基板の固定接点に対向するようにベースシートを基板に貼付してスイッチを構成したものであり、軽快なクリック感が得られ、良好な感触での操作が可能なスイッチを実現することができるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように本発明によれば、軽快なクリック感が得られ、良好な感触での操作が可能な可動接点体、及びこれを用いたスイッチを実現することができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。
【００２８】
なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２９】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図、図２は同実装状態のスイッチの断面図である。
【００３０】
同図において、２１はＴＰＵ樹脂フィルムからなるベースシートで、ベースシート２１は、下面全面に粘着層２を備えており、その粘着層２によりステンレス等の弾性金属薄板製の可動接点３が所定位置に粘着保持されている。
【００３１】
この可動接点３は、下面開口の略ドーム状に形成されており、所定の押圧力によりクリック感触を伴って弾性反転し、押圧力の解除によりクリック感触を伴って元の下面開口の略ドーム状に弾性復帰する自己復帰型のものである。
【００３２】
そして、ベースシート２１の粘着層２で粘着保持された可動接点３の略ドーム状頂点部に対応したベースシート２１上面位置には、ベースシート２１より硬度の軟らかいＴＰＵ樹脂やシリコーン樹脂製の、例えば円柱状に打ち抜き加工されて形成された押圧突起２４が固着されている。
【００３３】
なお、本実施の可動接点体１７において、ＴＰＵ樹脂フィルム製のベースシート２１は、厚さが５μｍ〜１００μｍ、より好ましくは５０μｍ前後の例えばＪＩＳ規格で硬度９６のシーダム株式会社製のＤＵＳ６０５を用いている。また、押圧突起２４は、厚さ１００μｍ〜２５０μｍ前後でベースシート２１の硬度以下の材料である、硬度９０前後のＴＰＵ樹脂や硬度８５前後のシリコーン樹脂を用いている。
【００３４】
このように、本発明のベースシート２１と押圧突起２４は、破断強度２ＭＰａ〜１０ＭＰａ、破断伸度３００％〜１０００％と、従来のＰＥＴ等に比べ柔軟性のあるＴＰＵ樹脂などから形成されている。
【００３５】
そして、ベースシート２１上面に押圧突起２４がウレタンアクリレートからなる紫外線硬化型の接着剤５により固着されて可動接点体１７が構成されている。
【００３６】
このように構成された可動接点体１７は、従来と同様に可動接点３を挟み込むようにして、剥離処理がなされた絶縁フィルムからなるセパレータ６がベースシート２１下面の粘着層２により貼り合わせられてベースシート２１下面全面が覆われており、これにより搬送や保管時における可動接点３表面の酸化、異物の付着や混入防止などがなされている。
【００３７】
そして、可動接点体１７は、その使用時には、従来同様に下面のセパレータ６を剥離し、図２に示すように、上面に中央固定接点８Ａと外側固定接点８Ｂを一対とする固定接点８が可動接点３の位置に対応して複数対配設された配線基板１０上に、ベースシート２１下面の粘着層２により貼り付けられて使用状態とされる。
【００３８】
その状態で、各可動接点３は、外周下端が、対応する外側固定接点８Ｂ上に載せられて電気的に導通状態となり、略ドーム状頂点部が、対応する中央固定接点８Ａと対峙して、前記一対の固定接点８と一つの可動接点３の組み合わせにより一つのスイッチとして構成され、複数の可動接点３を粘着保持した当該可動接点体１７が配線基板１０上に貼り付けられた使用状態においては、複数のスイッチを備えた操作パネル用スイッチに構成される。
【００３９】
そして、この操作パネル用スイッチのベースシート２１上面の押圧突起２４に下面を当接させて、押圧突起２４それぞれに対応した上方に破線で示す操作ボタン１３が配されて電子機器に組み込まれる。
【００４０】
このように組み込まれた可動接点体１７の動作は、まず、操作ボタン１３に押圧力を加えると、押圧突起２４およびベースシート２１を介して可動接点３の略ドーム状頂点部に押圧力が加わり、所定の押圧力を越えると、可動接点３の略ドーム状部分がクリック感触を伴って下方に膨らんだ状態に弾性反転し、略ドーム状頂点部の下面が下方の中央固定接点８Ａと接触して導通状態となる。
【００４１】
そして、この押圧力を解除すると、可動接点３の略ドーム状部分がクリック感触を伴って弾性復帰して、中央固定接点８Ａと外側固定接点８Ｂとの間が電気的な断線状態の図２に示した元の状態に戻るものである。
【００４２】
次に、図３を用いてベースシートと押圧突起を形成する材料の違いにおけるクリック感触特性について説明する。上述したように破線で示す特性Ｘが、ベースシートと押圧突起を形成する材料が何れもＰＥＴの従来例であり、実線で示す特性Ｙが本発明の一実施例のベースシートと押圧突起を形成する材料が何れもＴＰＵのクリック感触特性である。
【００４３】
従来例の特性Ｘは、ベースシート１と押圧突起４に用いるＰＥＴが比較的硬い材料であるため押圧力は最下点Ｘｂが大きく、このため可動接点３のクリック感触が低下する。
【００４４】
一方、特性Ｙは、ベースシート２１と押圧突起２４に用いるＴＰＵが比較的軟らかい材料であるため、操作ボタン１３を押圧し可動接点３が弾性反転状態になりさらに押し込まれる場合の押圧力は最下点Ｙｂが小さくなり、このため可動接点３のクリック率は大きくなる。その結果、良好なクリック感触が得られる。このことはあたかも、可動接点３が単体のときのクリック感触に近い特性にできることを示す。
【００４５】
さらに、押圧突起４の硬度や厚みを変えるなどにより、最上位点Ｙａや最下点Ｙｂを移動させることができ、所望のクリック感触を得ることが可能である。
【００４６】
各特性から明らかなように、従来例のクリック率を１とした場合、本実施例のクリック率は従来に比較して約１．２倍と高くでき、従来例に比べて良好な操作感触が得られることが分かる。
【００４７】
このように本実施の形態によれば、ベースシート２１と押圧突起２４を、柔軟性のあるＴＰＵ樹脂で形成することによって、軽快なクリック感が得られ、良好な感触での操作が可能な可動接点体及びこれを用いたスイッチを得ることができるものである。
【００４８】
なお、本実施の形態において、可動接点体１７は、ベースシート２１を光透過性とするとともに、ベースシート２１の下面に印刷により光透過電極層、発光体層、誘電体層、背面電極層およびこれらを覆う絶縁層が積層されたＥＬ素子を備えて形成することも可能である。この場合、ＥＬ素子の発光が操作ボタンを下方から照光するため、例えば周囲が暗い場合でも操作部の識別や操作を容易に行うことが可能にできる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明による可動接点体及びこれを用いたスイッチは、軽快で良好なクリック感触での操作が可能なものが得られ、各種電子機器の操作用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図
【図２】同スイッチの断面図
【図３】本発明と従来のスイッチのクリック感触特性図
【図４】従来の可動接点体の断面図
【図５】同スイッチの断面図
【符号の説明】
【００５１】
２  粘着層
３  可動接点
５  接着剤
６  セパレータ
２１  ベースシート
２４  押圧突起
【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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