JPH07201249A

JPH07201249A - ラバーコンタクトスイッチ

Info

Publication number: JPH07201249A
Application number: JP35287093A
Authority: JP
Inventors: Akira Nakamura; 明中村; Masahiko Fuyumuro; 昌彦冬室; Hiroshi Ohira; 浩大平; Daisuke Mizushima; 大介水島
Original assignee: Achilles Corp; Kenwood KK; Chuo Kaseihin Co Inc
Current assignee: Achilles Corp; Kenwood KK; Chuo Kaseihin Co Inc
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1995-08-04

Abstract

(57)【要約】【目的】熱可塑性エラストマー樹脂を素材としたもの
でありながら、クリック感の強い良好な操作感触が得ら
れるラバーコンタクトスイッチを提供し、これに加えて
高温の使用条件下でも押しボタン部と共に可動接点部が
確実に初期状態に復帰できる耐熱復帰性の高いラバーコ
ンタクトスイッチを提供する。【構成】本発明のラバーコンタクトスイッチ５は、厚
肉のベース部から薄肉のドーム部２を介して突出する厚
肉の押しボタン部３およびその背面側の可動接点部４
を、熱可塑性エラストマー樹脂組成物の射出成形により
一体形成したもので、上記ドーム部２の肉厚を０．１０
〜０．３０ｍｍの範囲に、立上がり角度を３５〜６０度
の範囲にそれぞれ設定してクリック率を２０〜８０％の
範囲とし、特には８０〜１２０℃の熱処理が５〜１２０
分間施されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型の各種電子機器等
に押しボタン機構として多用されているラバーコンタク
トスイッチに関し、詳しくは、熱可塑性エラストマー樹
脂を素材としたクリック感の強いラバーコンタクトスイ
ッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電卓に始まり電子手帳や携帯電話
機など、小型の電子機器の普及には目ざましいものがあ
る。これらの小型電子機器には一般に小さな押しボタン
スイッチが多数設けられており、その押しボタンスイッ
チとしてはタクティクルなクリック感が得られるラバー
コンタクトスイッチが多用されている。

【０００３】前記ラバーコンタクトスイッチは、特公平
１−３７８１９号公報，特開昭６３−９２４２８号公
報，特開平２−１２１８１５号公報などにも見られるよ
うに、厚肉のベース部から薄肉のドーム部を介して突出
する厚肉の押しボタン部およびその背面側の可動接点部
を、シリコーンゴム等により一体形成した構造のもので
ある。このラバーコンタクトスイッチは、上記ドーム部
が押しボタン部の押圧時にクリック動作して撓み、押し
ボタン部の押圧力を解除するとその弾性復元力で押しボ
タン部を押し戻すものであり、従来のような戻しバネが
一切不要であって構造が極めて簡単である。しかも、タ
クティクルなクリック感のあるエラストマー感触が得ら
れることから、前述した小型の各種電子機器用の押しボ
タンとして好適なものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したシ
リコーンゴム製のラバーコンタクトスイッチは、耐熱性
に優れ温度依存性が少ないものの、シリコーンゴムを素
材としているために、（ｉ）長時間の加硫工程が必要と
なり生産性が悪い、（ｉｉ）熱硬化性であるためリサイ
クル使用ができない、（ｉｉｉ）接着，印刷などの二次
加工性に劣る、（ｉｖ）高荷重のスイッチとして不向き
である、などの種々の問題がある。また、クリック感が
弱く、操作感触があまり良くないことも問題となってい
る。

【０００５】このような事情から、加硫工程が不要であ
り、射出成形が可能であって生産性がよく、しかもリサ
イクル使用が可能な熱可塑性エラストマー樹脂をラバー
コンタクトスイッチの素材とすることが行われつつあ
る。

【０００６】しかし、熱可塑性エラストマー樹脂を素材
としただけではクリック感の強い良好な操作感触のラバ
ーコンタクトスイッチは得られない。また、熱可塑性エ
ラストマー樹脂は温度上昇によって物性が低下し、塑性
変形の増大、永久歪の増大を来すなど、高温下での実用
性に難点がある。このため、たとえば炎天下の自動車室
内などに放置されることのある各種電子機器のラバーコ
ンタクトスイッチの素材として熱可塑性エラストマー樹
脂を使用した場合、高温の使用条件下で押しボタンを押
したままにした際に、ドーム部が塑性変形して押しボタ
ン部と共に可動接点部の復帰性が悪化し、可動接点部が
基板に粘着する虞れもある。

【０００７】本発明は、上記のような問題を解決するた
めに提案されたものであって、熱可塑性エラストマー樹
脂を素材としたものでありながら、クリック感が強く、
良好な操作感触が得られるラバーコンタクトスイッチを
提供することを主目的とし、これに加えて高温の使用条
件下でも押しボタン部と共に可動接点部が確実に初期状
態に復帰できる耐熱復帰性の高いラバーコンタクトスイ
ッチを提供することをも目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を達成するため鋭意研究した結果、熱可塑性エラストマ
ー樹脂を素材としたラバーコンタクトスイッチであって
も、ドーム部の肉厚、ドーム部の立ち上がり角度次第、
および熱処理次第でクリック感の強い良好な操作感触と
共に高い耐熱復帰性が得られることを見出した。

【０００９】すなわち、熱可塑性エラストマー樹脂を素
材とした射出成形により厚肉のベース部から薄肉のドー
ム部を介して突出する厚肉の押しボタン部およびその背
面側の可動接点部を一体形成したラバーコンタクトスイ
ッチにおいて、上記ドーム部の肉厚を０．１０〜０．３
０ｍｍ（好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍ）の範囲
に、ドーム部の立上がり角度を３５〜６０度（好ましく
は３５〜５０度）の範囲にそれぞれ設定してクリック率
を２０〜８０％（好ましくは３５〜６５％、より好まし
くは４０〜６０％）の範囲とする。また、８０〜１２０
℃（好ましくは８５〜１００℃）の熱処理を５〜１２０
分間（好ましくは３０〜６０分間）にわたって施した場
合には、特に操作性の高いラバーコンタクトスイッチを
得ることができる。

【００１０】ここでクリック率とは、押しボタン部の押
圧操作に伴いドーム部がクリック動作して撓む際の最大
荷重（ピーク荷重）をＰ１、座屈最低荷重（クリック荷
重）をＰ２としたとき、〔数１〕のように表示されるク
リック感の指数であり、これが大きければ強いクリック
感が得られる。

【００１１】

【数１】

【００１２】なお、素材とする熱可塑性エラストマー樹
脂は、ショア硬度がＤ２５〜Ｄ６０（好ましくはＤ２８
〜Ｄ３５）で、反発弾性が５０％以上（最大８０％程
度）のものがよく、ポリアミド系，ポリウレタン系，ポ
リオレフィン系，ポリエステル系，フッソ系，ニトリル
系の適宜の素材が使用できる。このうち、ポリエステル
系エラストマー樹脂は、射出成形に適した物性を有する
ので、ラバーコンタクトスイッチの素材として最も好ま
しい。

【００１３】

【作用】ここで熱可塑性エラストマー樹脂を素材とした
射出成形により厚肉のベース部から薄肉のドーム部を介
して突出する厚肉の押しボタン部およびその背面側の可
動接点部を一体形成したラバーコンタクトスイッチにお
いて、ドーム部の肉厚が０．１０ｍｍより小さいと射出
成形時の素材の流動性が悪くなり、また０．３０ｍｍよ
り大きいとクリック率が２０％以下となってクリック感
が弱く、良好な操作感触が得られない。また、ドーム部
の立上がり角度が３５度より小さい場合にも、クリック
率が２０％より小さくなってクリック感が弱く、良好な
操作感触が得られない。そして、クリック率が２０％以
下では、前述のようにクリック感が弱く、良好な操作感
触が得られず、７０％以上では耐熱復帰性が得られな
い。

【００１４】また本発明では、ドーム部の肉厚を０．１
０〜０．３０ｍｍの範囲に、ドーム部の立上がり角度を
３５〜６０度の範囲にそれぞれ設定してクリック率を２
０〜８０％の範囲とし、８０〜１２０℃の熱処理を５〜
１２０分間施すようにしたので、クリック感の強い良好
な操作感触が得られると共に熱復帰性に優れたものとな
る。その熱処理温度が８０℃より小さいと、素材の物性
変化が見られず、１２０℃より大きいと素材の耐熱性に
問題が生じる。

【００１５】なお、ドーム部の自由状態での直線距離を
Ｌ１、クリック動作後の撓み状態での直線距離をＬ２と
したとき、（Ｌ２／Ｌ１）×１００で表されるドーム部
の圧縮前後の直線距離比率が９０％以上の場合には、押
しボタン部の押圧操作に伴いドーム部に引張り応力が発
生し、ドーム部の寸法が伸びて永久歪となり、ドーム部
の自由状態への復帰性が悪くなるので、上記比率は６０
％以上、９０％以下とすることが好ましい。

【００１６】

【実施例】

実施例１〜６図１に示すように、厚肉のベース部１から薄肉のドーム
部２を介して突出する厚肉の押しボタン部３およびその
背面側の可動接点部４を一体に有するラバーコンタクト
スイッチ５を、押しボタン部３の直径ｄを５ｍｍ、押し
込みストロークを０．８ｍｍとし、ドーム部２の肉厚ｔ
および立上がり角度αを異ならせた〔表１〕に示す複数
種類を熱可塑性エラストマー樹脂で射出成形した。

【００１７】使用した熱可塑性エラストマー樹脂は、ハ
ードセグメントをポリブチレンテレフタレート、ソフト
セグメントをポリエーテルとしたブロック共重合体であ
るポリエステル系エラストマー（グリラックスＥ２００
ＬＶ；大日本インキ化学工業製）であり、ショア硬度は
３０度、反発弾性率は７４％である。

【００１８】そして得られた各ラバーコンタクトスイッ
チ５につき、押しボタン部３の押圧操作に伴いドーム部
２がクリック動作して撓む際のピーク荷重Ｐ１およびク
リック荷重Ｐ２（図２参照）を、圧縮試験機にて３０ｍ
ｍ／ｍｉｎの速度で押して測定し、前記〔数１〕式によ
りクリック率ＣＬを求めた。その結果を〔表１〕に示
す。これらは、クリック感の強い良好な操作感覚が得ら
れるラバーコンタクトスイッチであった。

【００１９】比較例１ドーム部２の肉厚ｔを０．１８ｍｍ、ドーム部２の立上
がり角度αを３８度、ドーム部２の直線距離比率を１２
４％、押しボタン部の直径ｄを３ｍｍ、押し込みストロ
ークを０．８ｍｍとしたラバーコンタクトスイッチを、
実施例１と同じ樹脂で射出成形した。このラバーコンタ
クトスイッチの、実施例１と同様に測定した結果を〔表
１〕に示す。このラバーコンタクトスイッチは、ピーク
荷重Ｐ１が２２０ｇ、クリック荷重Ｐ２が１７８ｇで、
クリック率ＣＬが１９％であり、良好な操作感触が得ら
れなかった。

【００２０】実施例７〜１８押しボタン部３の直径ｄを５ｍｍ、押し込みストローク
を０．８とし、〔表２〕に示すドーム部２の肉厚ｔおよ
び立上がり角度αを異ならせた複数種のラバーコンタク
トスイッチを実施例１と同じ樹脂で射出成形し、各スイ
ッチを１００℃で３０分間熱処理し、実施例１と同様に
測定した。その結果を〔表２〕に示す。これらも、クリ
ック感の強い良好な操作感触が得られるラバーコンタク
トスイッチであった。

【００２１】また、各ラバーコンタクトスイッチを、押
しボタン部３を押圧してドーム部２が圧縮された状態
（図３参照）にして８０℃で９６時間維持した後、室温
（２３℃）に冷却して押しボタン部３の押圧状態を解除
し、ドーム部２の自由状態への復帰性の良否を押しボタ
ン部３の復帰高さで判定した。いずれのラバーコンタク
トスイッチも自由状態に弾性復帰した耐熱復帰性に優れ
たものであった。

【００２２】比較例２ドーム部２の肉厚ｔを０．１２ｍｍ、ドーム部２の立上
がり角度αを５２度、ドーム部２の直線距離比率を６２
％、押しボタン部３の直径ｄを５ｍｍ、押し込みストロ
ークを０．８ｍｍとしたラバーコンタクトスイッチを、
実施例１と同じ樹脂で射出成形し、実施例７と同じ条件
で熱処理した。このラバーコンタクトスイッチを実施例
１と同様にして測定し、その結果を〔表２〕に示す。こ
のラバーコンタクトスイッチの耐熱復帰性を、実施例７
と同様に試験したがドーム部２が屈曲変形して、押しボ
タン部３の高さが自由状態にまで復帰しなかった。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】なお、〔表１〕および〔表２〕の記号は以
下の通りである。ｔ：ドーム部の肉厚（ｍｍ） α：ドーム部の立上がり角度（度） γ：ドーム部の直線距離比率（％）Ｐ１：ピーク荷重（ｇｒｆ）Ｐ２：クリック荷重（ｇｒｆ）ＣＬ：クリック率（％）

【００２６】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、以
下の効果を奏することができる。（１）長時間の加硫工程を要しないため生産性が高く、
また熱可塑性であるためリサイクルが可能であり、しか
も接着，印刷などの二次加工性に優れたラバーコンタク
トスイッチを提供できる。

【００２７】（２）薄肉のドーム部も良好に射出成形さ
れ、押しボタン部の押圧操作時には強いクリック感が得
られるので、良好な操作感触のラバーコンタクトスイッ
チを提供できる。

【００２８】（３）高い耐熱復帰性、すなわち高温使用
条件下で一定時間、押しボタン部を押圧状態に保持した
後にも、押しボタン部およびその背面側の可動接点部が
完全に初期状態に復帰できるラバーコンタクトスイッチ
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施例によるラバーコンタクトスイ
ッチの自由状態での断面図である。

【図２】本発明の各実施例によるラバーコンタクトスイ
ッチの荷重特性を示す線図である。

【図３】本発明の各実施例によるラバーコンタクトスイ
ッチの押しボタン部の押圧操作状態での断面図である。

【符号の説明】１厚肉のベース部２ドーム部３押しボタン部４可動接点部５ラバーコンタクトスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者冬室昌彦栃木県足利市今福町560−１ (72)発明者大平浩東京都渋谷区渋谷１丁目２番５号株式会社ケンウッド内 (72)発明者水島大介神奈川県川崎市高津区下作延378−３コスモ梶ケ谷プレステージュ304

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚肉のベース部から薄肉のドーム部を介
して突出する厚肉の押しボタン部およびその背面側の可
動接点部を、熱可塑性エラストマー樹脂組成物の射出成
形により一体形成したラバーコンタクトスイッチであっ
て、上記ドーム部の肉厚を０．１０〜０．３０ｍｍの範囲
に、ドーム部の立上がり角度を３５〜６０度の範囲にそ
れぞれ設定してクリック率を２０〜８０％の範囲とした
ことを特徴とするラバーコンタクトスイッチ。
【請求項２】８０〜１２０℃の熱処理が５〜１２０分
間施されていることを特徴とする請求項１に記載のラバ
ーコンタクトスイッチ。