JPH0359529B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種電子機器の入力キーボード等に
用いられる押釦スイツチに関するものである。

〔従来技術〕

電子機器の入力キーボード等に利用される押釦
スイツチとしては、例えば特公昭59−36372号公
報に記載されたものがある。

第１０図は上記文献に記載された押釦スイツチ
を示す断面図であり、押釦スイツチ５３はシリコ
ーンゴムのようなゴム状弾性体で構成されてい
る。押釦スイツチ５３は上方ドーム５５と下方ド
ーム５６より構成され、該下方ドーム５６はその
下端にリム部分５７を有し、それによつて押釦ス
イツチ５３は導体５２を具備する印刷回路基板５
１上に載置されている、上方ドーム５５の内側に
は弾性突出部５８が設けられており、上方及び下
方ドーム５５，５６間の転移位置には内側に環状
の唇部５９が設けられている。該唇部５９中には
導電性シリコーンゴムの小型の固体接点円板６０
が挿入され、該固体接点円板６０には空気抜きの
通路６１が設けられており、該空気抜きの通路６
１により上下両ドーム５５，５６の内部空間１２
及び１３は相互に連通している。キープランジヤ
４に作用する下方向の力により、先ず始めに下方
ドーム５６がつぶれ固体接点円板６０が導体５２
と接触し、続いて弾性突出部５８が固体接点円板
６０を押圧する。キープンランジヤ５４が解放さ
れると、押釦スイツチ５３は上方ドーム５５及び
下ドーム５６の復帰力により元の状態に復帰す
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記構成の押釦スイツチ５３は上方ドーム５５
及び下方ドーム５６がシリコーンゴム等のゴム状
弾性体で出来ているため、鋭いクリツクのある操
作感覚が得られないという欠点があつた。これに
対し、鋭いクリツク感触が得られる押釦スイツチ
として例えば、特公昭60−50825号公報に記載さ
れたような押釦スイツチもあるが構造が複雑で部
品点数が多くコスト高となるという欠点があつ
た。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、鋭
クリツク感触のある操作感覚が得られ、且つ構造
が簡単で部品点数の少ない低コストの押釦スイツ
チを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明は押釦スイ
ツチを箱型のスイツチケースと、該スイツチケー
ス内を縦方向に摺動するシヤフトと、該シヤフト
と前記スイツチケースに係合し該シヤフトを該ス
イツチケースに対し所定の方向に弾発させるＵ字
バネと、シヤフト下端で押圧され作動するスイツ
チとを具備し、スイツチケースの少なくとも互い
に対向する内壁にはシヤフトの外周部に形成され
た少なくとも一対の案内突起を摺動案内する縦方
向の案内溝が形成され、該内壁には所定の高位置
にＵ字バネの一辺が係合する係合溝が形成され、
シヤフトにはＵ字バネの他辺が係合する係合溝が
形成され、シヤフトをスイツチケース内に収納
し、Ｕ字バネの両辺を係合溝に係合した状態でシ
ヤフトはＵ字バネの弾発力により押上ると共にシ
ヤフトの一対の案内突起がＵ字バネに係止される
ことによつてシヤフトがＵ字バネに係止されるこ
とによつてシヤフトがスイツチケースより外れな
いように構成し、シヤフトのストロークを該シヤ
フトがＵ字バネの弾発力に対抗して押圧し、該押
圧力がシヤフト移動量に対して急勾配で降下する
範囲内でスイツチケース及びシヤフトに形成する
係合溝の位置を設定したことを特徴とする。

〔作用〕

押釦スイツチを上記の如く構成することによ
り、Ｕ字バネの両辺を係合溝に係合した状態でシ
ヤフトはＵ字バネの弾発力により押上ると共にシ
ヤフトの一対の案内突起がＵ字バネに係止され、
これによつてシヤフトがスイツチケースより外れ
ないようになつているので、シヤフトがスイツチ
ケースより外れなにようにするために、スイツチ
ケース上に蓋を設ける等の特別の手段を設けるこ
とがない。

また、押圧力がシヤフト移動量に対して急勾配
で降下する範囲内でスイツチがONするようにす
るので、鋭いクリツクの操作感覚が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図ａは本発明に係る押釦スイツチの構造を
示す平面図、同ｂは正面図、第２図はその分解斜
視図である。

図示するように押釦スイツチは、メンブレンス
イツチ１と、スイツチケース２、シヤフト３及び
Ｕ字状バネ４から構成される。メンブレンスイツ
チ１は後に詳述するように、上部電極シート１１
と下部電極シート１２とこれら上部電極シート１
１と下部電極シート１２との間に介在するスペー
サ１３等から構成される。スイツチケース２は、
上部及び下部が開放された樹脂材から成る長方形
状の筒体で、内壁には後に詳述するようにシヤフ
ト３の摺動用の溝やＵ字状バネ４が嵌合する溝等
が設けられている。シヤフト３は、樹脂材からな
り後に詳述するような構造で、スイツチケース２
内を上下に摺動することにより、メンブレンスイ
ツチ１をON、OFFする。Ｕ字状バネ４は、弾性
を有する金属材をＵ字状に形成したもので後述の
ようにシヤフト３をスイツチケース２に対して上
方向に弾発する。以下、上記構成部材の詳細を順
を追つて説明する。

第３図はメンブレンスイツチ１を構成する上部
電極シート１１と下部電極シート１２の一部を示
す平面図であり、第４図ａ，ｂはそれぞれメンブ
レンスイツチ１を構成するスペーサ１３の構造を
示す平面図及び側面図である。上部電極シート１
１及び下部電極シート１２は、一枚のポリエステ
ル等の樹脂シートSTに折り込み線（第３図のＡ
−A′線）を挾んで金属、カーボン等の導電材を
印刷してスイツチ電極１４，１５及び該スイツチ
電極１４，１５に接続される配線パターン１６，
１７を形成した構造である。スペーサ１３は絶縁
板からなり、該絶縁板の前記上部電極シート１１
及び下部電極シート１２のスイツチ電極１４，１
５の位置する部分に該スイツチ電極１４，１５よ
り大きい形状寸法の円形状の穴２０を形成した構
造である。前記上部電極シート１１及び下部電極
シート１２を樹脂シートSTの折り込み線を中心
にスペーサ１３を介在させて折り込み接着材で貼
り着けることによりメンブレンスイツチ１を構成
する。また、該メンブレンスイツチ１はキーボー
ド等の基板（図示せず）の上に固定する。第５図
はスイツチケース２の構造を示す図で、同図ａは
平面図、同図ｂはａのＢ−B′線上断面図である。
樹脂材から成る長方形状の筒体であり、幅方向の
内側面中央部分と長手方向内側面中央部分にシヤ
フト３の上下摺動を案内するための案内溝２１，
２１及び２２，２２が形成され、幅方向側壁には
Ｕ字状バネ４を挿入するための２個の窓２３が形
成され、更に長手方向内側にはＵ字状バネ４を嵌
合させるための断面三角形状の溝２４，２４が形
成されている。また、案内溝２２，２２はスイツ
チケース２の上端から下端まで貫通し、案内溝２
１，２１はその底部２１ａがスイツチケース２の
下端より所定の高ｈに位置するように形成されて
いる。

第６図はシヤフト３の構造を示す図で、同図ａ
は平面図、同図ｂはａの矢印Ｃ方向から見た側面
図、同図ｃはａの矢印Ｄ方向から見た側面図、同
図ｄは底面図である。シヤフト３は樹脂材からな
り、四角形状ブロツクのシヤフト本体３１の上部
には前記スイツチケース２の内側面に嵌合する形
状の鍔体３２が形成され、該鍔体３２の中央上部
にはシヤフト３を押すための押圧用突起部３３が
形成されている。シヤフト本体３１の略中央部外
側面には前記スイツチケース２の案内溝２１，２
１に嵌合する形状の案内突起３４，３４が形成さ
れており、底部外側面には前記スイツチケース２
の案内溝２２，２２に嵌合する形状の案内突起３
５，３５が形成されている。また、シヤフト本体
３１と鍔体３２の下部付根部分にはＵ字状バネ４
を嵌合させる断面三角形状の溝３６，３６形成さ
れ、更にシヤフト本体３１の下部には、前記メン
ブレンスイツチ１のスイツチ電極１４部分を押圧
し、スイツチ電極１４をスイツチ電極１５に当接
させるための突起３７が形成されている。

押釦スイツチを組み立てる時は、シヤフト３の
案内突起３４，３４及び案内突起３５，３５がそ
れぞれスイツチケース２の案内溝２１，２１及び
案内溝２２，２２に嵌合するように挿入し、しか
る後スイツチケース２の窓２３，２３よりＵ字状
バネ４を挿入し、Ｕ字状バネ４の一方の辺をスイ
ツチケース２の溝２４，２４に嵌合されると共
に、他方の辺をシヤフト３の溝３６，３６に嵌合
させることにより、押釦スイツチの操作部の組み
立ては完了する。これにより、第１図ａ，ｂに示
すように２個のＵ字状バネ４のそれぞれの一辺が
スイツチケース２の溝２４に嵌合し、他辺がシヤ
フト３の溝３６に嵌合し、このＵ字状バネ４に弾
性力によりシヤフト３はスイツチケース２に対し
て上方向に弾発される。

なお、上記構造においては、Ｕ字状バネ４を挿
入するための２個の窓２３，２３をスイツチケー
ス２の幅方向の一側壁に設けたが、窓２３，２３
は必ずしも一側壁のみにだけ設ける必要がなく、
幅方向の側壁に１個づつ設けてもよく、この場合
はスイツチケース２の溝２４とシヤフト３の溝３
６に嵌合するＵ字状バネ４の並ぶ方向は、互いに
反対となり、Ｕ字状バネ４，４のシヤフト３を上
方向に弾発する力がシヤフト３の幅方向に対し左
右対称となるのでシヤフト３の押圧用突起部３３
の上面はスイツチケース２に対し傾斜することが
なくより好都合である。

上記のようにして組み立てた押釦スイツチの操
作部をスイツチケース２がメンブレンスイツチ１
の上部電極シート１１上に当接するように載置す
る。この時シヤフト３の下面のリング状突起３７
が上部電極シート１１のスイツチ電極１４の上部
に位置するように配置する。これにより、シヤフ
ト３の押圧用突起部３３を押すとシヤフト３は降
下し、そのリング状突起３７で上部電極シート１
１を押し、スイツチ電極１４とスイツチ電極１５
とが当接する。

第７図は上記構造の押釦スイツチの操作部の作
動状態を示す図で、左半分はシヤフト３が最上限
位置にある状態（シヤフト３が押圧されない状
態）を示し、右半分はシヤフト３が最下限位置に
ある状態（シヤフト３が最下端まで押下された状
態）を示す。図示するように、シヤフト３が押圧
さない状態では、Ｕ字状バネ４により、シヤフト
３は押し上げられている。この時の押上力ａは下
記のようにして求められる。

スイツチケース２の溝２４とシヤフト３の溝３
６との距離の水平成分は一定でありこれをＬと
し、押圧されない状態のＵ字状バネ４の長さ、即
ちＵ字状バネ４の嵌合されるスイツチケース２の
溝２４とシヤフト３の溝３６との距離をＡとする
と、Ｕ字状バネ４の弾発力ＦはＦ＝Ａ−Ｌ／cosθ
となる。従つて第８図に示すように、押上力ａは
ａ＝Fsinθ＝（Ａ−Ｌ／cosθ）sinθとなる（但しθ
はＵ字状バネ４の傾斜角度）。この状態から押圧
用突起部３３を押圧するとシヤフト３は次第に降
下し、所定の量だけ降下するとシヤフト３の案内
突起３４，３４の下面が案内溝２１，２１の底部
２１ａに当接してそれ以上シヤフト３は降下しな
くなる。なお、この状態でシヤフト３のリング状
突起３７は上部電極シート１１を押圧し、スイツ
チ電極１４とスイツチ電極１５は当接する。シヤ
フト３が最下限位置にある状態で解放すると、Ｕ
字状バネ４の弾発力でシヤフト３は最上限位置ま
で上昇する。この時、案内突起３５，３５の上面
がＵ字状バネ４の一辺で係止されることになるか
らシヤフト３はスイツチケース２より脱出するこ
とはない。

第９図は上記押釦スイツチの動作特性を示す図
である。図示するように、シヤフト３を押下して
ストロークｓを変化させると押下力（シヤフト押
上力）ａは、図示するように始め上昇するが頂点
Ｘを越すと降下し始めやがて急勾配で降下する。
この急勾配で降下する範囲Ｙの所定の点P₁で、
シヤフト３の案内突起３４，３４の下面が案内溝
２１，２１の底部２１ａ，２１ａに当接してシヤ
フト３の下降が停止する。点P₁の位置でシヤフ
ト３を解放すると、Ｕ字状バネ４のシヤフト３の
押上力ａは、図示するように略垂直状に上昇変化
する。この押下力が急勾配で降下する範囲Ｙ内の
所定点P₁でシヤフト３の降下が停止するように
シヤフト３のストロークを設定することにより、
鋭いクリツク感触の操作感覚を与えることにな
る。

以上説明したように、上記構造の押釦スイツチ
の操作部は、シヤフト３、スイツチケース２及び
２個のＵ字状バネ４のみで構成されるので部品点
数が極めて少なくてすむと同時に、スイツチケー
ス２にシヤフト３を挿入し、Ｕ字状バネ４を挿入
するだけの簡単な作業で組み立てることが可能と
なる。

なお、上記例では押釦スイツチのスイツチとし
てメンブレンスイツチを使用する例を示したが、
スイツチとしてはメンブレンスイツチに限定され
るものでないことは当然である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば下記のよう
な優れた効果が得られる。

(1) Ｕ字バネの両辺を係合溝に係合した状態でシ
ヤフトはＵ字バネの弾発力により押上られると
共にシヤフトの一対の案内突起がＵ字バネに係
止され、これによつてシヤフトがスイツチケー
スより外れないように構成されているため、シ
ヤフトがスイツチケースより外れないようにす
るために特別の手段を設けることなく、シヤフ
ト、スイツチケース及びＵ字バネという少ない
部品で押釦スイツチを構成でき、組立が容易で
且つコストが安価となる。

(2) シヤフトの押圧力がシヤフト移動量に対して
急勾配で降下する範囲内、即ちＵ字バネが反転
する寸前でスイツチがONするように配設する
ので鋭いクリツクの操作感触が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明に係る押釦スイツチの構造を
示す平面図、同図ｂはその正面図、第２図はその
分解斜視図、第３図はメンブレンスイツチを構成
する上部電極シートと下部電極シートの一部を示
す平面図であり、第４図ａ，ｂはそれぞれメンブ
レンスイツチを構成するスペーサの一部平面図及
び側面図、第５図はスイツチケースの構造を示す
図で、同図ａは平面図、同図ｂは同図ａのＢ−
B′線上断面図、第６図はシヤフトの構造を示す
図で、同図ａは平面図、同図ｂは同図ａの矢印Ｃ
方向から見た側面図、同図ｃは同図ａの矢印Ｄ方
向から見た側面図、同図ｄは底面図、第７図は押
釦スイツチの操作部の作動状態を示す図、第８図
はＵ字状バネの弾発力Ｆと押上力ａの関係を示す
図、第９図は上記押釦スイツチの動作特性を示す
図、第１０図は従来の押釦スイツチを示す断面図
である。 図中、１……メンブレンスイツチ、２……スイ
ツチケース、３……スイツチケース、４……Ｕ字
状バネ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 箱型のスイツチケースと、該スイツチケース
   内を縦方向に摺動するシヤフトと、該シヤフトと
   前記スイツチケースに係合し該シヤフトを該スイ
   ツチケースに対し所定の方向に弾発させるＵ字バ
   ネと、前記シヤフト下端で押圧され作動するスイ
   ツチとを具備し、 前記スイツチケースの少なくとも互いに対向す
   る内壁には前記シヤフトの外周部に形成された少
   なくとも一対の案内突起を摺動案内する縦方向の
   案内溝が形成され、該内壁には所定の高位置に前
   記Ｕ字バネの一辺が係合する係合溝が形成され、
   前記シヤフトには該Ｕ字バネの他辺が係合する係
   合溝が形成され、 前記シヤフトを前記スイツチケース内に収納
   し、該Ｕ字バネの両辺を前記係合溝に係合した状
   態で前記シヤフトは前記Ｕ字バネの弾発力により
   押上ると共に前記シヤフトの一対の案内突起が前
   記Ｕ字バネに係止されることによつて前記シヤフ
   トが前記Ｕ字バネに係止されることによつて前記
   シヤフトが前記スイツチケースより外れないよう
   に構成され、 前記シヤフトのストロークを該シヤフトが前記
   Ｕ字バネの弾発力に対抗して押圧し、該押圧力が
   シヤフト移動量に対して急勾配で降下する範囲内
   で前記スイツチケース及びシヤフトに形成する係
   合溝の位置を設定したことを特徴とする押釦スイ
   ツチ。