(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた下部電極と、前記下部電極の上方を覆うドーム形状の上部電極とを備えてなる押しボタンスイッチであって、
前記下部電極が孔または凹部を備え、前記上部電極が下に凸の凸部を備え、
前記凸部の直径が前記孔または凹部の直径よりも大きく、前記上部電極に押圧力を印加することで前記凸部の周部が前記孔または凹部に対して多数点接触又は線接触し、前記押圧力を解除することで弾性力によって前記上部電極が前記下部電極から離反することを特徴とする押しボタンスイッチ。
【請求項２】
前記下部電極が回路パターンの一部であり、前記回路パターンが部分的に形成されていない部分を前記孔または凹部とすることを特徴とする請求項１に記載の押しボタンスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板上に作製された回路パターンにおけるスイッチとして機能する押しボタンスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６に示すような押しボタンスイッチ１０が提案されていた。押しボタンスイッチ１０は、基板２上に形成された下部電極３と、下部電極３の上方を覆うように形成された弾性変形自在のドーム状の上部電極４とを備えてなる。上部電極４は固定用テープ７によって基板２上に固定され、その周縁で前記下部電極３と離間した配線パターンと電気的に接続されている。上部電極４に押圧力を印加して弾性変形させることで上部電極４と下部電極３とが接触し、押圧力を解除することで復元力により上部電極４が下部電極３から離反して、スイッチのオンオフの切り換えが行われる。
【０００３】
また、基板２等から発生した基板くずや、固定用テープ７から発生した接着剤のくずなどの異物９が上部電極４と下部電極３との間に挟まり、両者の間に接触不良が発生することを防ぐために、下部電極３のうち、上部電極の頂部に対向する位置に孔または凹部を設けて、接点付近から異物９を除去することを目的とした押しボタンスイッチも提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、異物が必ずしも孔または凹部に入るとは限らず、異物が孔または凹部の周囲に留まることも考えられる。上部電極に押圧力を印加して下部電極と接触させようとした場合、上部電極の曲率半径が大きいために、上部電極と下部電極との接触面積が大きくなり、異物が孔または凹部の周囲に存在していた場合であっても、上部電極と下部電極との間に異物が存在し、それらの間の接触が異物によって妨げられる可能性があった。
【０００５】
また、上部電極の頂部と孔または凹部の中心とがずれて設置された場合は、下部電極における孔または凹部の位置ではなく、その周囲の平坦な位置と上部電極とが接触することになるが、上述したのと同様に上部電極と下部電極との接触面積が大きいことから、それらの間に異物が挟まれて電気的な接触が達成されない可能性が高くなる。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、接触不良の確率を低減させた押しボタンスイッチを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る押しボタンスイッチの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載の如く、基板上に設けられた下部電極と、前記下部電極の上方を覆うドーム形状の上部電極とを備えてなる押しボタンスイッチであって、前記下部電極が孔または凹部を備え、前記上部電極が下に凸の凸部を備え、前記凸部の直径が前記孔または凹部の直径よりも大きく、前記上部電極に押圧力を印加することで前記凸部の周部が前記孔または凹部に対して多数点接触又は線接触し、前記押圧力を解除することで弾性力によって前記上部電極が前記下部電極から離反する点にある。
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る押しボタンスイッチの第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載の如く、前記下部電極が回路パターンの一部であり、前記回路パターンが部分的に形成されていない部分を前記孔または凹部とする点にある。
【００１１】
以下に作用並びに効果を説明する。
本発明に係る押しボタンスイッチの第一の特徴構成によれば、上部電極および下部電極が上記のように構成されることから、上部電極と下部電極とを一点で接触させるのではなく、例えば、凸部が円形で孔または凹部が四角形などの場合には上部電極の凸部の周部と下部電極の孔または凹部の周部における多数点接触、特に孔または凹部が円形の場合にはそれぞれの周部同士における線接触とさせることができる。上部電極と下部電極との接触は面接触ではなく多数点接触であるために、ある接触点に異物が存在していたとしても他の点で接触が行われることで上部電極と下部電極との電気的な接触を確実にすることができる。
【００１２】
また、上部電極の中心と下部電極の中心とがずれて設置された場合は上部電極の凸部と下部電極の平坦な部分とが接触することになる場合もあるが、この場合であっても、上部電極の凸部が尖っているために、凸部の高さで異物を回避することができ、更に異物を押しのけて下部電極と接触することもできる。
また更に、図３（ａ）に例示するように、凸部を設けていない場合に比べて上部電極の凸部が下部電極に対して垂直方向に近い角度をもって接触することから、接触点の周囲において上部電極と下部電極とを大きく離間させることができる。離間距離が小さい場合は、そこに異物が挟まることで接触不良が発生する可能性があるが、離間距離が大きいために異物による影響をうける可能性を排除することができる。
【００１３】
同第二の特徴構成によれば、特定の部分に回路パターンを作製しないことで、その部分を孔または凹部として利用することができる。更に、押しボタンスイッチと回路パターンとが同じ基板面上に形成されるため、基板の両面に回路パターンを設ける場合に比較して、回路パターンの作製を簡略化することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明に係る押しボタンスイッチについて説明する。
図１および図２に示す本発明に係る押しボタンスイッチ１は、基板２上に設けられた下部電極３と、下部電極３の上方を覆うドーム形状の上部電極４とを備えてなり、下部電極３が孔または凹部５を備え、上部電極４が下に凸の凸部６を備え、上部電極４に押圧力を印加することで上部電極４の凸部６が下部電極３の孔または凹部５の周部電極に接触し、押圧力を解除することで弾性力によって上部電極４が下部電極３から離反する。
【００１７】
更に具体的には、図１および図２に示す本発明に係る押しボタンスイッチ１は、基板２に下部電極３を形成し、下部電極３および基板２の一部に孔または凹部５を設け、下に凸の凸部６を備えたドーム状の金属プレートからなる上部電極４を、凸部６と孔または凹部５とが対応するように基板２を覆って設置し、上部電極４を固定用テープ７を用いて基板２上に固定して作製される。回路パターン８が押しボタンスイッチとは逆の基板面上に作製されている場合は、孔または凹部５をスルーホールとして利用し、下部電極３と回路パターン８との電気的接続を行う。固定用テープ７の上から押しボタンスイッチ１を器具または指などにより押すことで上部電極４が下部電極３と接触し、また押した器具または指を離すことで上部電極固有の弾性力により上部電極４が下部電極３から離反し、それにより押しボタンスイッチ１を用いたオンオフ操作が行われる。
【００１８】
図３（ａ）に示すように、上部電極４が凸部６を有することで、凸部６は下部電極３に対して垂直方向に近い角度をもって接触することから、接触点の周囲において上部電極４と下部電極３とを大きく離間させることができる。つまり、凸部６が高さを持っていることから、凸部６周辺には天井の高い空間が形成されている。従って、上部電極４と下部電極３との間に異物が存在した場合であっても、空間の天井の高さの方が異物の高さよりも高いために、上部電極４と下部電極３との電気的な導通が妨げられることはない。
【００１９】
また、図１に示したように凸部６および孔または凹部５が共に円形である場合には、上部電極４と下部電極３との接触状態は円周に沿った線接触とすることができる。或いは、孔または凹部５を四角形などの多角形で形成した場合には、凸部６と孔または凹部５とは多数点接触とすることができる。従って、上部電極４と下部電極３との間に部分的に異物が挟まったとしても、他の接触点部分で接触状態が確保される。
【００２０】
図３（ａ）では、孔または凹部５の中心と凸部６の中心とを一致させて示したが、実際に作製する場合には上部電極４の中心と下部電極３の中心とが左右にずれて装着される可能性がある。しかしながら、ずれて装着された状態で押圧力が印加されても、図３（ｂ）に示すように、ある線接触の部分が強く押し付けられ、別の部分がほとんど押し付けられない状態になるだけであり、多数点で接触している状態を保っていることに変わりはない。
【００２１】
以下に別実施形態を説明する。
上述の実施形態では凸部が単一の突起からなり、その直径が孔または凹部よりも大きい場合について説明したが、凸部が複数の突起を備えてなる場合について以下に説明する。
【００２２】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように凸部６は３個の突起を備えて構成されており、上部電極４に押圧力が印加された場合にはそれぞれの突起が下部電極３と接触する。このような構成とすることで、上部電極４と下部電極３とが多数点で接触し、異物によって何れかの点における接触が不良になった場合であっても他の点における接触が確保される。また、上述の実施形態と同様に、凸部６を構成する突起と下部電極との間に異物が存在した場合であっても、その突起が尖っていることで異物を押しのけて下部電極３と接触させることができる。
【００２３】
さらに、上部電極４の中心（或いは、凸部６の中心）と下部電極３の中心（或いは、孔または凹部５の中心）とがずれて設置された場合であっても、同様に、何れかの突起が下部電極３と接触することができるため、上部電極４と下部電極３との接触が妨げられることはない。
【００２４】
また、上記の実施形態では、回路パターン８が押しボタンスイッチ１とは逆の基板面上に作製された場合について説明したが、回路パターン８は押しボタンスイッチ１と同じ基板面上に作製されてもよい。以下に図４を参照して回路パターン８と押しボタンスイッチ１が同じ基板面上に作製された場合について説明する。
【００２５】
回路パターン８が押しボタンスイッチと同じ基板面上に作製された場合、回路パターン８の一部が下部電極３となる。つまり、回路パターン８を部分的に取り除くか、または作製しないことで孔または凹部５が形成される。回路パターン８が部分的に形成されていない孔または凹部５の上方を覆うように上部電極４が設けられ、上部電極４と回路パターン８（下部電極３）とが接触することで両者の電気的導通が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】押しボタンスイッチの斜視図である。
【図２】押しボタンスイッチの断面図である。
【図３】押しボタンスイッチに押圧力を印加した状態を示す断面図である。
【図４】別実施形態の押しボタンスイッチを示す図である。
【図５】別実施形態の押しボタンスイッチを示す図である。
【図６】従来の押しボタンスイッチの断面図である。
【符号の説明】
１  押しボタンスイッチ
２  基板
３  下部電極
４  上部電極（金属プレート）
５  孔または凹部
６  凸部
７  固定用テープ
８  回路パターン
９  異物
【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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