JP4041472B2 - Press switch unit - Google Patents
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Description
この発明はノブに対する押圧操作によりスイッチがオンにされる押圧スイッチユニットに関する。 The present invention relates to a push switch unit in which a switch is turned on by a push operation on a knob.
従来の押圧スイッチユニットを図14に示す。平形方形ケース1の表面板1aに円形開口1bが形成され、開口1bを塞ぐようにケース1内にノブ2が配され、裏面板1cの内面にメンブレンスイッチ3が取り付けられ、ノブ2とメンブレンスイッチ3との間にクリック板4が配され、クリック板4の凸側はノブ2側とされ、クリック板4の中心部とスイッチ3が対向し、クリック板4の弾性力によりノブ2が表面板1aに圧接されている。
ノブ2をケース1内に押圧すると、ノブ2が裏面板1c側に移動し、その押圧力がある値以上になるとクリック板4が反転弾性変形して、そのクリック板4の中心部によりスイッチ3が裏面板1cに押されて、スイッチ3がオンになる。前記押圧力を解除するとクリック板4が弾性力により元の形状に戻り、ノブ2が表面板1aに圧接され、かつスイッチ3がオフになる。
A conventional press switch unit is shown in FIG. A
When the
従来の押圧スイッチユニットにおいては、そのノブ2のケース外側に膨出した押圧部2aの直径DNに対しクリック板4の直径DCが可成り小さい、例えばDN=10mmの場合DCは3〜6mm程度であった。このため図15に拡大して示すように押圧部2aの中心部が実線矢印のように押圧された場合は、クリック板4の中心点4aがクリック板4の中心線5上で裏面板1c側にこれと直角に押圧され、クリック板4の全周縁の各部が均一に裏面板1cからの反力を受ける。
しかし破線矢印のように押圧部2aの周縁に近い一箇所で押圧部2aが押圧され、いわゆる端押しがされると、クリック板4の湾曲面の曲率半径が比較的小さいため、1点鎖線で示すように押圧部2aが傾斜し、クリック板4の中心点4aからずれた点4bが破線6で示すように、中心線5及び裏面板1cと傾斜した方向に押圧力を受ける。つまりクリック板4の開口面から作用点4bまでの距離が中心点4aまでの距離b1より小さいためクリック板4の全周縁が裏面板1cから受ける反力は各部が均一にならず、大きく異なってしまい、クリック板が永久変形するおそれがあり、寿命が短かく感触が著しく損なわれる。
In the conventional push switch unit, the knob diameter D C of the
However, when the
この発明による押圧スイッチユニットは、表面板に開口が形成されたケースと、ケースに設けられ開口より外部に臨んでいるノブと、ノブとケースの裏面板との間に配され弾性材よりなる湾曲部材と、ノブとケースの裏面板との間に配されノブの押圧操作により操作されるスイッチと、を備える。ノブは、裏面板に対し直角方向に移動可能である補強板と、補強板の表面板側に設けられ、複数の分割押圧部を備えるノブカバーと、ノブカバーと補強板との間で各分割押圧部ごとに設けられ、分割押圧部に対する湾曲部材の反力よりも弱い押圧により操作される複数の1段目押圧検出部と、を備える。湾曲部材は、補強板の周縁に対接する環状の周縁部と、その周縁部の外周側に位置し支持部を介して周縁部を支持する平板部とを有する。The pressure switch unit according to the present invention includes a case in which an opening is formed in a surface plate, a knob provided in the case and facing the outside from the opening, and a curve made of an elastic material disposed between the knob and the back plate of the case. A member, and a switch disposed between the knob and the back plate of the case and operated by pressing the knob. The knob includes a reinforcing plate that is movable in a direction perpendicular to the back plate, a knob cover that is provided on the front plate side of the reinforcing plate and includes a plurality of divided pressing portions, and each divided pressing portion between the knob cover and the reinforcing plate. A plurality of first-stage press detection units that are provided for each and are operated by a press that is weaker than the reaction force of the bending member against the split press part. The bending member has an annular peripheral portion that contacts the periphery of the reinforcing plate, and a flat plate portion that is located on the outer peripheral side of the peripheral portion and supports the peripheral portion via the support portion.
湾曲部材は、補強板の周縁に対接する環状の周縁部と、その周縁部の外周側に位置し支持部を介して周縁部を支持する平板部とを有するため、ノブが端押しされても、湾曲部材に回転方向の力は実質的に作用しない。このため、湾曲部材の寿命が短くなるおそれがなく、永久変形も生じ難い。Since the bending member has an annular peripheral portion that contacts the periphery of the reinforcing plate and a flat plate portion that is positioned on the outer peripheral side of the peripheral portion and supports the peripheral portion via the support portion, even if the knob is pushed to the end. The force in the rotational direction does not substantially act on the bending member. For this reason, there is no possibility that the lifetime of the bending member will be shortened, and it is difficult for permanent deformation to occur.
以下にこの発明の実施形態を説明するが、参照する複数の図面中の対応する構成には同一の参照番号を付けて重複説明は省略する。
[第1実施形態]
この発明の第1実施形態を図1〜図4を参照して説明する。ケース21の表面板21aには開口21bが形成され、開口21bをほぼ塞いで外部を臨むようにノブ22が配され、ノブ22の内面(裏面)にスイッチ23が取り付けられ、スイッチ23とケース21の裏面板21cとの間に、裏面板21c側を凸とした弾性材の湾曲部材24が介在される。湾曲部材24はノブ22の押圧部22aをほぼ包含する大きさとされている。ノブ22が裏面板21c側に押圧されて変位すると湾曲部材24は弾性変形し、その変形によりスイッチ23が操作されてオンになり、前記押圧を解除すると、湾曲部材24は元の形状に弾性復元してノブ22を原位置に戻し、スイッチ23はオフになる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below. Corresponding components in a plurality of drawings to be referred to are assigned the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. An opening 21b is formed in the
この例ではケース21は薄形正方直方体状をしており、開口21bは円形である。ノブ22は円板状をしておりその内面は裏面板21cと平行な平面であり、その表面(ケース外側の面)はノブ22の軸心と同一軸の大きな半径をもつ球面の一部形状で外側に凸に膨出した押圧部22とされ、その押圧部22aの周面にそのつば22bが半径方向に延長形成されている。つば22bが表面板21aの開口21bの周縁部に湾曲部24の弾性力により対接されている。
スイッチ23はこの例ではメンブレンスイッチとされた場合である。つまり図5に断面図を示すようにポリエチレンフィルムのような可撓性フィルム23a及び23b間にスペーサ23cが介在され、一方の可撓性フィルム23aの内面に一対の固定接点23d及び23eとその外部リード線(図示せず)が印刷配線され、固定接点23d及び23eと対向して他方の可撓性フィルム23bに可動接点23fが印刷配線技術により形成されている。このメンブレンスイッチ23を構成する可撓性フィルム23a及び23bはこの例では方形状に拡張延長されてメンブレンシート23gとされ、その一辺の中央部は信号引出部(テール部)23hとしてケース21の外部へ導出される。信号引出部23h内には固定接点23d及び23eに対するリード線が印刷配線されている。図2及び図3中ではメンブレンスイッチ23は薄いため各接点がわかり難くなるのでメンブレンシート23gに空白部として示した。
In this example, the
In this example, the
ケース21の側壁21dに方形切欠き21eが形成され、この切欠き21eに信号引出部23hが通されてケース21の外部へ出されている。ケース21の裏面板21cは別体の金属板とされた場合であり、ケース21の表面板21a及び側壁21dはABS樹脂、ポリカーボネートなどの硬質樹脂の成形品とされ、側壁21dの裏面側端面に裏面板21cが対接固定される。例えばケース21の内周面は円形とされ、ケース21の各角部と対応しケース内周面と接して側壁21dの裏面にボス21fが一体に形成され、これらボス21fが、方形状金属裏面板21cの各角部に形成された穴21c1に通され、その突出端が加熱されて押し拡げられ、いわゆる熱加締により裏面板21cが側壁21dに固定される。
A
この例では湾曲部24として、所定値以上の押圧を受けると中央部がクリック感を伴なって反転するものが用いられた場合で、そのクリック感を伴う湾曲部材24として弾性金属板のクリック板が用いられた場合である。クリック板24は円形弾性金属板が浅皿状に湾曲され、その凸側が裏面板21cとされて配される。またこの円形皿状クリック板24の直径DCはノブ22の押圧部22aの直径DNと同程度、つまり押圧部22aの直径DNの0.7倍以上(DC≧0.7DN)とされる。ただし湾曲部材24の開口面と外面中心点までの距離b1は従来の押圧スイッチユニットにおけるそれと同一程度とされる。またこの例ではクリック板24が確実に、かつなるべく所定の押圧力で反転するように、湾曲部材24の中央と対向して、裏面板21cの内面中央部に突起21c2が形成されている。この例では金属板の裏面板21cに対するプレス加工により突起21c2が形成されている。メンブレンシート23gの1辺の長さはクリック板24の直径DCより大きくされて、クリック板24の周縁が必ずメンブレンシート23gと接触するようにされている。
In this example, as the bending
なおメンブレンシート23gは図に示していないが、ノブ22に対し例えば両面接着テープにより取り付けられ、またそのノブ22に対する位置決めは例えばノブ22の成形時に付けたマーカに、メンブレンスイッチ23を目視により合わせる。メンブレンスイッチ23の可撓性フィルムは透明であるとする。このメンブレンスイッチ23に対し、同様に目視によりクリック板24を位置合せして、例えばクリック板24を覆って接着テープ25(図4参照、図2及び図3には示してない)をメンブレンシート23gに接着してクリック板24をノブ22に取り付ける。その後、クリック板24が付けられたノブ22をケース21内に裏面側から入れて、裏面板21cを側壁21dに例えば前述したように固定する。この構成においてノブ22の押圧部22aがケース21内に向って押圧され、クリック板24の中央部が突起21c2によりノブ22側を押圧され、その押圧力が所定値以上になれば、図6に示すように、クリック板24の中央部がクリック感を伴って反転し、その反転した中央部によりメンブレンスイッチ23がノブ22に押圧され、可撓性フィルム23bが撓み、可動接点23fが固定接点23d及び23eに対接されてスイッチ23はオンになる。この時、ノブ22が裏面板21c側に変位する。ノブ22に対する押圧を解除すると、クリック板24はその弾性復元力により元の形状に復元して、ノブ22が表面板21a側に変位してつば22bが表面板21aと接触し、可撓性フィルム23bの復元力により元の形状に戻り、スイッチ23はオフになる。
Although the
押圧部22aに対し、その中心部からかなり離れている所、例えば図3中に実線矢印で示す所が押圧されても、クリック板24は広い面積であって、押圧部22aのほぼ全体と対向しているため、そのクリック板24が受ける押圧作用点とクリック板24の開口面までの距離はb1とほぼ同一であり、クリック板24の周縁の各部全体に一様に押圧力が分散印加され、ノブ22が突起21c2を中心として回転させようとする力の成分は生じない。
なおクリック板24の周縁が囲う面積が、押圧部22aの周縁が囲う面積よりわずか小さくても、例えばクリック板24の直径DCが押圧部22bの直径DNの0.7倍であっても具体的にはDN=20mm、DC=14mmであっても、その場合に図3中に破線矢印で示す押圧のように押圧部22bの周縁の一箇所が押圧されても、この押圧力はクリック板24の周縁全体で受け押圧力によりノブ22を回転させようとする成分は、裏面板21cと直角方向からみて押圧点とクリック板24の周縁との間隔をd1とすると、押圧力をd1:DC/2の比で分割された極く小さいものであり、スイッチ操作の感触に影響を与えない。
Even if the
Note the area surrounding the periphery of the
このようにこの発明によれば押圧部22a中のどの部分が押圧されても、つまり端押しされても、ノブ22が受ける力は裏面板21cと直角な方向に作用し、ノブ22は裏面板21cと平行な状態で裏面板21c側に変位し、常に同一のスイッチ操作感覚で操作でき、クリック板(湾曲部材)24が永久変形するおそれがなく、寿命も長く、更にこの例では常に同一のクリック感が得られる。
[第2実施形態]
第2実施形態は押圧操作により1段目押圧検出部としての1段目スイッチが操作され、更に押圧すると2段目スイッチが操作される2段式押圧スイッチユニットにこの発明を適用したものである。
As described above, according to the present invention, the force received by the
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the present invention is applied to a two-stage press switch unit in which a first-stage switch as a first-stage press detection unit is operated by a pressing operation, and the second-stage switch is operated by further pressing. .
図7〜9に示すように、ノブ22として裏面板21cと平行に裏面板21cに対し直角方向に変位可能な補強板22c及び補強板22cの表面板側にノブカバー22dが用いられる。ノブカバー22dには複数の分割押圧部22a1が設けられている。これら分割押圧部22a1とそれぞれ対応して補強板22cに1段目押圧検出部としての1段目スイッチ31aが設けられる。補強板22cの裏面板21c側の面にスイッチ23、この例ではメンブレンシート23gが取り付けられる。補強板22cと裏面板21cとの間は湾曲部材24が介在される。
As shown in FIGS. 7 to 9, a
以下に各部の具体例を説明する。ノブカバー22dはこの例では熱可塑性エラストマ又はシリコンゴムよりなる極めて柔軟な弾性シート22d1に分割押圧部22a1が形成されて構成され、各分割押圧部22a1の押圧面22a2は弾性シート22d1より表側に出ている。またこの例ではノブカバー22dと補強板22cとの間に硬質樹脂材のキー操作ベース22eが設けられ、キー操作ベース22eには1段目スイッチ31aの各位置と対応して押圧用孔22e1が形成されてあり、各分割押圧部22a1はキー操作ベース22eの押圧用孔22e1に少くとも一部が位置し、押圧面22a2と反対側の面より小突部22a3が突出され、各小突部22a3は対応する1段目スイッチ31aと近接又は接触されている。
Specific examples of each part will be described below. In this example, the
弾性シート22d1の周縁部22d2は裏面板21c側にずらして段部状に形成され、周縁部22d2の複数箇所で半径方向に外側に延長部22d3が一体に形成されている。キー操作ベース22eの周面の裏面板21c側において延長部22d3と対向して受け片22e2が一体に形成されている。図9ではノブカバー22dとキー操作ベース22eは別体として示してあるが、これらは一体成形されている。また補強板22c、キー操作ベース22e及びメンブレンシート31はこれらと直角方向から見た外形形状は同一とされている。
The peripheral portion 22d2 of the elastic sheet 22d1 is formed in a stepped shape by shifting to the
この例ではケース21は硬質樹脂材の一体の側壁21dと、側壁21dの表面側端面及び裏面側端面にそれぞれ対接固定された表面板としてのカバー21a及び裏面板21cとにより構成されている。ノブカバー22dとキー操作ベース22eと、1段目押圧検出部31aと補強板22cとが互いに固定されてノブ22を構成している。
表面板21aは金属板に所要の加工が施されて形成され、方形の各辺には脚が短かいU字状係止部21a1が垂直に裏面板21c側に折り曲げ伸長されている。
ノブカバー22dは弾性シート22d1が周縁部22d2を残して前面板21aの開口21bより外側に円形の天面とされ、その天面にはこの例では5つの分割押圧部22a1が突出形成されている。中央の円形分割押圧部22a1を挟んで前後左右にそれぞれ三角状分割押圧部22a1が設けられている。各分割押圧部22a1の各内面は図8に示すように弾性シート22d1よりも裏面板21c側にも出ており、その突出端面中央部にそれぞれ小突部22a3が形成されている。この例では分割押圧部22a1と小突部22a3と弾性シート22d1は熱可塑性エラストマによって一体成形されており、即ち極めて柔軟な材料によって構成されている。
In this example, the
The
The
キー操作ベース22eはABS樹脂やポリカーボネートの硬質の樹脂の形成品であってノブカバー22dの円形天面と対応する円板状とされる。キー操作ベース22eには各分割押圧部22a1の位置に対応して分割押圧部22a1より大きいそれと同一形状の押圧用孔22e1が貫通形成されている。図9ではキー操作ベース22eとノブカバー22dとを分けて示しているが、この例ではこれらは一体成形されて形成され、弾性シート22d1はキー操作ベース22eにたるみなく固定されている。
1段目スイッチ31aはこの例では、図5で説明したメンブレンスイッチ23と同様構成のメンブレンスイッチ31aを含むメンブレンシート31が用いられた場合であって、図7〜図9中には詳細に示していないが、各小突部22a3に対応して、メンブレンスイッチ31aが5つ形成されている。図8ではこれら1段目スイッチ(メンブレンスイッチ)31aを空白部分で示している(以下も同様である)。
The
In this example, the first-
補強板22cは例えばステンレス板よりなり、メンブレンシート31とほぼ同じ形状とされている。スイッチ23はこの例ではメンブレンスイッチが一段目のスイッチ31aを含むメンブレンシート31と一体に形成され、つまりメンブレンシート23gとメンブレンシート31が連結部31bにより連結されて作られている。信号引出部(テール部)23hがメンブレンシート31側に設けられ、信号引出部23hには各メンブレンスイッチ31aに対するリード線も形成されている。その連結部31bが折り曲げられて補強板22cの両面にメンブレンシート23gと31が位置される。
The reinforcing
この例では湾曲部材24はノブ22が押圧されると弾性変形してスイッチ23が操作され、押圧を解除すると弾性復元力により原形状に復元し、ノブ22を原位置に戻し、クリック感は別個のクリック板32が用いられた場合である。メンブレンシート23g、湾曲部材24との間にクリック板32が設けられる。クリック板32はバネ性金属板よりなり、皿形状とされている。
湾曲部材24はゴム製とされ、ケース21と同じ外形形状の平板部24aが湾曲部材24の頂点がほぼ同一面上に位置され、湾曲部材24の周縁と支持部24bによって一体に連結形成されている。支持部24bは図8に示すように湾曲部材24の周縁から裏面板21cに向って外方斜めの短かいものである。湾曲部材24内面中央には突起24cが設けられている。なお、図9では湾曲部材24とケース21とを分けて示しているが、この例ではこれらは一体成形されて形成される。
In this example, the bending
The bending
ケース21はABS樹脂、ポリカーボネートなどの硬質樹脂で構成され、表面側が開放とされ、浅い方形状で、その各角部が丸められている。その方形側壁21dの一辺は外側に少し突出され、表面側端面には切り欠き21eが形成されている。これはテール部(信号引出部)23hの外部へ導出口を構成するための例である。またケース21の側壁21dとカバー21aを結合するため、側壁21dの外面には一対の小さい係止突起21d3が形成され、他の三辺の側壁21dの外面にもそれぞれ辺方向に延びた幅広の係止突起21d3が形成されている。
The
各部品を互いに位置決めして取り付けるために各部にボス、穴が形成されている。キー操作ベース22eの補強板22c側には各受け片22e2の位置にボス22e3が形成されており、メンブレンシート31及び補強板22cにはこれら4つのボス22e3が挿通される穴31c及び22c1がそれぞれ4つ形成されている。
湾曲部材24の周縁上にはボス24dが90°間隔で4つ形成されており、補強板22cにはこれらボス24dが挿通される穴22c2が4つ形成されている。また、メンブレンシート31及びキー操作ベース22eにもボス24dに対する逃げとしての穴31d及び22e4がそれぞれ4つ形成されている。
A boss and a hole are formed in each part in order to position and attach each part. A boss 22e3 is formed at the position of each receiving piece 22e2 on the reinforcing
Four
側壁21dの裏面側にはボス21d4が各コーナー部に形成されており、平板部24a及び裏面板21cにはこれら4つのボス21d4が挿通される穴24a1及び21c2がそれぞれ4つ形成されている。なお、この例ではケース21と湾曲部材24は一体成形されており、よって平板部24aの穴24a1はボス21d4の位置に対する逃げとなっている。
一方、側壁21dの表面板21a側において、テール部23hが導出される切り欠き21eにはボス21e1が形成されており、メンブレンシート31にはこのボス21c1が挿通される穴31eが形成されている。さらに、側壁21dの表面板21a側の対向する一対のコーナー部にはボス21d5が形成されており、カバー(表面板)21aにはこれらボス21d5が挿通される穴21a2が一対形成されている。なお、カバー21aの4隅に形成されている穴21a3はこの2段スイッチユニットの取り付け用に使用される。
Bosses 21d4 are formed at each corner on the back side of the
On the other hand, on the
次に、上述した各部品の組み立てについて、ノブ22の組み立て、ケース21の組み立て及び総組み立てに分けて説明する。
まず、ノブ22の組み立てについて順を追って説明する。
(1)ノブカバー22dと一体成形され、ノブカバー22dの内面に配置されてノブカバー22dを支持しているキー操作ベース22eの下面にメンブレンシート31を介して補強板22cを固定する。この固定はメンブレンシート31の4つの穴31c及び補強板22cの4つの穴22c1にキー操作ベース22eの下面に形成されている4つのボス22e3を挿通し、それらボス22e3の先端を熱カシメすることによって行う。
(2)メンブレンシート31と一体形成されているメンブレンシート23gを、連結部31bを折り曲げて補強板21cの下面に対向させ、両面接着テープ等を使用して貼り付け固定する。
(3)メンブレンシート23gの下面に、そのスイッチ接点の位置に中心を一致させてクリック板32を下に凸として配置する。クリック板32は例えば接着テープで覆うことにより、メンブレンシート23gに位置決め固定される。これにより、ノブ組み立てが完了する。
Next, the assembly of the above-described components will be described separately for the assembly of the
First, the assembly of the
(1) The reinforcing
(2) The
(3) On the lower surface of the
ケース組み立ては側壁21dと一体成形されている湾曲部材24の下面に裏面板21cを配置固定することによって行われる。この固定は裏面板21cの4つの穴21c1に側壁21dの4つのボス21d4を挿通し、それらボス21d4の先端を熱カシメすることによって行う。
次に、総組み立てについて説明する。
まず、ノブ組み立てをケース組み立てに組み込む。組み込みは補強板22cに設けられている4つの穴22c2に湾曲部材24のボス24dを挿通させ、かつメンブレンシート31の穴31eに側壁21dのボス21e1を挿通させることによって行われ、これによりノブ組み立てはケース組み立てに位置決めされて収容される。
The case assembly is performed by arranging and fixing the
Next, total assembly will be described.
First, the knob assembly is incorporated into the case assembly. Assembling is performed by inserting the
最後に、カバー(表面板)21aが取り付けられて総組み立てが完了し、2段スイッチユニットが完成する。カバー21aの取り付けはその一対の穴21a2を側壁21dのボス21d5に嵌め込んで位置決めし、4つのU字状係止部21a1を側壁21dの係止爪21d3に係止させることによって行われる。
上記のようにして組み立てられた2段スイッチユニットは図7及び図8に示したような構造となり、ケース21の裏面板21c上に順次、湾曲部24、クリック板32、メンブレンシート31,23gを上下面に保持した補強板22c、ノブカバー22dと一体のキー操作ベース22cが搭載された構造となる。つまり補強板22c、メンブレンスイッチ31、キー操作ベース22e、ノブカバー22dがノブ22を構成し、このノブ22が湾曲部材24により表面板21aに圧接されキー操作ベース22eの受け片22d2によってノブ22のケース21から抜け止めされ、ノブカバー22dの分割押圧部22a1は開口21bより外部に臨むものとなる。なお、クリック板32は湾曲部材24の突起24c上に下に凸とされ、かつ中心が一致されて位置される。
Finally, the cover (surface plate) 21a is attached to complete the assembly, and the two-stage switch unit is completed. The
The two-stage switch unit assembled as described above has a structure as shown in FIGS. 7 and 8, and the
湾曲部材24の大きさ(径)は図8に示したように分割押圧部22a1の全ての小突部22a3の位置を包含する大きさとされており、補強板22cはこの湾曲部材24bの周縁によって支持され、かつ上述したようにボス24dによって挿通されて位置決めされている。
平板部24aは側壁21dと連結一体化されて裏面板21c上に位置している。
次に、上記のような構成を有する2段スイッチユニットの動作について説明する。
ノブ22中の任意の分割押圧部22a1の一つ、例えば中央の分割押圧部を軽く押圧操作すると、その分割押圧部22a1のまわりの、弾性シート22d1、つまり弾性シート22d1の押圧部用孔22e1の周縁とその分割押圧部22a1との間の部分が撓み、小突部22a3が押し込まれる。1段目スイッチとしてのメンブレンスイッチ31aが小突部22a3によって押圧されて、その対向接点(図示せず)が互いに接触し、これにより1段目スイッチ31aがオンとなり、押圧が検出される。
As shown in FIG. 8, the size (diameter) of the bending
The
Next, the operation of the two-stage switch unit having the above configuration will be described.
When lightly pressing one of the arbitrary divided pressing portions 22a1 in the
さらに、その分割押圧部22a1を押圧すると湾曲部材24の偏倚力に抗してノブ22がケース21内に押し込まれ、これにより湾曲部材24の周縁部が押圧され、湾曲部材24が押しつぶされて変形し、これにより湾曲部材24の突起24cがクリック板32をスイッチ23側に押圧する。押圧されたクリック板32はその中央部の位置がクリック感を伴ってクリック板32の周縁部に対し反転し(以下その現象を単に反転という)、2段目スイッチとしてのメンブレンスイッチ23が反転したクリック板32の中心部により押圧され、メンブレンスイッチ23はその対向接点(図示せず)が互いに接触してオンとなる。
Further, when the divided pressing portion 22a1 is pressed, the
この押圧を緩めていくと、湾曲部材24及びクリック板32の弾性復元力により、ノブ22は元の位置に復帰し、つまりその周縁部が表面板21aに圧接され、2段目スイッチ23がオフとなり、押圧が完全に解除されるとメンブレンシート31の復元力により分割押圧部22a1及び小突部22a3が、元の位置に復帰して1段目スイッチ31aがオフとなる。
この例では1段目スイッチとしてのメンブレンスイッチ31aはスイッチユニットの内部に位置しているため、非常に薄い、例えばポリエチレンフィルムに接点をプリント配線技術により構成することができ、その反力を極めて小さくすることができる。また柔軟な熱可塑性エラストマよりなる弾性シート22d1のみを撓わますことによって、1段目スイッチ31aがオンとなるため、1段目スイッチ31aのオン荷重を極めて小さくすることができる。つまり、この2段スイッチユニットのキー操作面はキー操作ベース22eによりノブカバー22dが保持されて構成され、キー操作面上を指でなでるように移動させて押圧部22aに指を接触させる程度でも1段目スイッチをオンさせることができる。しかもノブカバー22dはキー操作ベース22eにより外形形状が保たれ、外部物体と接触しても損傷するおそれがなく、かつキー操作面が保持される。
As the pressure is released, the
In this example, since the
更に湾曲部材24の開口上においてもその全ての分割押圧部22d1の小突部22a3が位置しており、湾曲部材24の湾曲面の曲率半径が大きく、かつ湾曲部材24の周縁は、平板部24aにより裏面板21c上に位置決めされている支持部24bにより支持されているため、裏面板21cと平行にかつ安定に支持され、周辺の分割押圧部22a1が押圧されても、その湾曲部材24が裏面板21cから受ける反力は湾曲部材24の中心線と実質的に平行であり、湾曲部材24に回転方向の力は実質的に作用せず、良好なストローク感(操作感触)が得られ、湾曲部材24、クリック板32の寿命が短かくなるおそれがなく、永久変形も生じ難い。
Further, the small protrusions 22a3 of all the divided pressing portions 22d1 are located on the opening of the bending
また、キー操作ベース22eはカバー21aによって受け片22e2が受け止められているため、端押し操作してもキー操作ベース22eの反対側が押圧方向と逆方向に動くことが阻止され、つまりキー操作ベース22eの回動が抑制されるため、2段目のスイッチ23を押圧する際においても操作感触のバラツキは小さいものとなる。受け片22e2はこの例に限らず、キー操作ベース22eの全周に設けてもよい。この場合、ノブカバー22dの延長部22d3もそれに合わせ、全周に設けられる。
さらに、この例ではクリック板32も大径とされ、その開口が図8に示したように全ての分割押圧部22d1の小突部22d3の位置を包含する大きさとされているため、端押し操作してもその分割押圧部22d1の小突部22d3の延長線上にクリック板32の反力が得られ、よってこの点でもノブ22の回動が抑制されるものとなり、かつクリック板32の反転感触が良好で、また永久変形のおそれがなく、寿命も長くなる。
Further, since the
Further, in this example, the
加えて、この例では補強板22cは湾曲部材24に支持されると共に、その4つの穴22c2が湾曲部材24の4つのボス24dによって挿通されて位置決めされているため、組み立てたノブ22はノブカバーの天面の面内方向のガタツキのないものとなっており、この点でも操作感触が優れたものとなっている。
また、キー操作ベース22eの受け片22e2上にはノブカバー22dの延長部22d3が位置し、受け片22e2は柔軟な延長部22d3を介してカバー21aと当接する構造となっているため、ノブ22に対する押圧が解除されて押し下げられていたノブ22が復帰する際に生じる音を抑制でき、戻り音の小さい高品位な2段スイッチユニットを提供できる。
In addition, in this example, the reinforcing
Further, the extension 22d3 of the
なお、上述したようにクリック板32を大開口することで、クリック板32を押圧する突起24cとクリック板32との位置ずれの影響を小さくすることができ、即ち感触が損われたり、中央からずれた部分が押圧されることによって永久変形が生じ、耐久寿命が短かくなるといったことを回避することができる。
ノブカバー22dの構成材料にはこの例では柔軟な熱可塑性エラストマが使用されているが、これに替え、例えばシリコンゴムによってノブカバー22dを形成してもよい。
また、この例ではノブカバー22dとキー操作ベース22eとは一体成形されたものとなっているが、これらを別々に形成するようにしてもよい。但し、ノブカバー22dとキー操作ベース22eとを一体成形することにより、キー操作ベース22eの下面に対して、つまりキー操作ベース22eの下面に位置されるメンブレンシート31のスイッチ31aに対して、各小突部22d3の位置精度(高さ精度)を安定させることができ、これにより複数の分割押圧部22d1間での操作感触のバラツキを抑えることができる。
As described above, the large opening of the
In this example, a flexible thermoplastic elastomer is used as a constituent material of the
In this example, the
また、この例では1段目スイッチ31a及び2段目スイッチ23は共にメンブレンシート31,23gによって構成されているため薄型化、小型化を図ることができ、組み立て工数も少なくすることができ、安価に構成することができる。
[変形例]
湾曲部材24として第2実施形態に示したように、ゴム製とし、これにクリック感触が得られるようにして、クリック板32を省略することもできる。その例の、図3と対応した断面を図10に示す。中心線を含む断面が広開の2等辺3角形、つまり広開口の円錐状のスカート部24eの頂点が軸が短かい円柱状頂部24fとされ、周縁に中心線と直角な面内で外側に延長したフランジ部24gが一体成形されている。この例では頂部24fの外端面は裏面板21cと対接され、フランジ部24gがノブ22の内面に対接されている。この場合スカート部24eの開口直径は押圧部22aの直径の0.7倍以上とされる。
In this example, since the first-
[Modification]
As shown in the second embodiment, the bending
この例では頂部24fの内端面に可動接点23fが形成され、可動接点23fと対向して一対の固定接点23d及び23eが樹脂材のシート23i上に形成され、シート23iがノブ22の内面に取り付けられ、フランジ部24gはシート23iを介してノブ22に対接される。つまりスイッチ23としてラバースイッチとした場合である。
ノブ22の押圧部22aがケース21内に押圧されると、その大きさがある程度以上になると、スカート部24eが弾性変形して反転し、その頂部24fが固定接点23d及び23eに押圧され、可動接点23fが固定接点23d及び23eに接触してスイッチ23がオンになる。前記スカート部24の反転の際にクリック感が得られる。前記押圧を解除すると、湾曲部材24の弾性復元力により原形状に戻る。このようなクリック感が得られるラバーの湾曲部材24は第2実施形態に示した2段スイッチにも適用でき、同様にスイッチ23としてラバースイッチとすることも第2実施形態に適用することもできる。
In this example, a
When the
更に湾曲部材24としては、クリック感がないものでもよい。この例として図8と対応する断面を図11に示す。湾曲部材24は半径が大きい球面の一部の形状とされ、その周縁部にフランジ部24gが、また頂点内面に突起24cがラバーにより一体成形されている。この例は2段スイッチユニットとした場合であり、かつノブ22を補強板21cと補強板21cの裏面板21cと反対側の面に設けられた複数の1段スイッチ31gと複数の1段スイッチ31gの表面板21a側に設けられたノブカバー22dとより構成した場合である。補強板22cは硬質樹脂材で形成され、補強板22c上にフレキシブル基板31g1が形成され、フレキシブル基板31g1上に各1段目スイッチ31gと対応して固定接点31g2とその配線が印刷配線技術により形成され、スペーサ31g3を介してノブカバー22dが設けられている。
Further, the bending
ノブカバー22dは可撓性シート22d5の一面に各1段スイッチ31gと対応する位置に分割押圧部22a1がわずか突出して一体に形成され、その反対側の面に固定接点31g2とそれぞれ近接対向して可動接点31g4及びその配線が印刷配線技術により形成されている。
1つの分割押圧部22a1を軽く押圧すると、可撓性シート22d5が撓んでその分割押圧部に対応する可動接点31g4が固定接点31g2と接触して1つのスイッチ31gがオンとなる。
The
When one divided pressing portion 22a1 is lightly pressed, the flexible sheet 22d5 is bent, the movable contact 31g4 corresponding to the divided pressing portion comes into contact with the fixed contact 31g2, and one
図に示していないが、補強板22cにボスが立てられ、そのボスがフランジ部24gの穴に通され、熱カシメにより互いに固定される。
この場合もその開口の直径は全ての分割押圧部22a1を囲う円の直径の0.7倍以上とされる。また突起24cの突出端は半球状に尖らされ、メンブレンスイッチ23を押圧が確実になされるようにされている。可撓性シート22d5、フレキシブル基板31g1及びメンブレンシート23gの各テール部は重ねられて外部に導出される。
この場合は押圧部22aを押圧すると、湾曲部材24が反転することなく徐々に弾性変形して、突起24cがスイッチ23を押圧するようになる。この形態も第1実施形態にも適用できることは容易に理解できよう。
Although not shown in the drawing, a boss is erected on the reinforcing
Also in this case, the diameter of the opening is 0.7 times or more the diameter of a circle surrounding all the divided pressing portions 22a1. Further, the protruding end of the
In this case, when the
上述では湾曲部材24として、頂部を裏面板1c側に位置させたが、頂部をノブ側に位置させてもよい。例えば図12に図3と対応する断面を示すように、湾曲部材としてのクリック板24が、その開口を裏面板21c側として設けられる。湾曲部材24と裏面板21cとの間においてクリック板24の中心部と対向してスイッチ23が裏面板21cに取り付けられる。このクリック板24の開口の直径DCは、ノブ22の押圧部22aの直径DNの0.7倍以上とされる。この例ではクリック板24の湾曲頂点と対向してノブ22に突起22gが一体に形成され、クリック板24の反転がなるべくほぼ一定の押圧力で生じるようにされている。
In the above description, the top of the bending
このようにクリック板24がその凸側をノブ22側として配置された場合も、ノブ22の押圧に伴うクリック板24が受ける反力はクリック板24の中心線と平行に近いものとなることは容易に理解されよう。またこのように湾曲部材24の開口側を裏面板側とすることは第2実施形態にも適用でき、いずれの場合も、湾曲部材24としてクリック感が得られるもの、得られないものでもよく、またクリック感が得られない湾曲部材24とクリック板とを併用したものでもよい。
図13A,Bは分割押圧部22a1の一部と弾性シート22d1とを別材料とした例を示したものであり、図13Aでは分割押圧部22a1及び小突部22d3が硬質樹脂よりなるものとされ、図13Bでは分割押圧部22a1の上面側が硬質樹脂よりなるものとされる。
In this way, even when the
13A and 13B show an example in which a part of the divided pressing portion 22a1 and the elastic sheet 22d1 are made of different materials. In FIG. 13A, the divided pressing portion 22a1 and the small protrusion 22d3 are made of hard resin. In FIG. 13B, the upper surface side of the divided pressing portion 22a1 is made of hard resin.
Claims (6)
上記ケースに設けられ、上記開口より外部に臨んでいるノブと、
上記ノブと上記ケースの裏面板との間に配され、弾性材よりなる湾曲部材と、
上記ノブと上記ケースの裏面板との間に配され、上記ノブの押圧操作により操作されるスイッチとを備え、
上記ノブは、
上記裏面板に対し直角方向に移動可能である補強板と、
上記補強板の上記表面板側に設けられ、複数の分割押圧部を備えるノブカバーと、
上記ノブカバーと上記補強板との間で各分割押圧部ごとに設けられ、上記分割押圧部に対する上記湾曲部材の反力よりも弱い押圧により操作される複数の1段目押圧検出部と、
を備え、
上記湾曲部材は、上記補強板の周縁に対接する環状の周縁部と、その周縁部の外周側に位置し支持部を介して上記周縁部を支持する平板部とを有する、
ことを特徴とする押圧スイッチユニット。 A case in which an opening is formed in the surface plate;
A knob provided on the case and facing outside from the opening;
A curved member made of an elastic material, disposed between the knob and the back plate of the case;
Disposed between the back plate of the knob and the case, and a switch which is more operated pressing operations above Symbol knob,
The knob above
A reinforcing plate that is movable in a direction perpendicular to the back plate;
A knob cover provided on the surface plate side of the reinforcing plate and provided with a plurality of divided pressing portions;
A plurality of first-stage press detection units that are provided for each of the divided pressing portions between the knob cover and the reinforcing plate and are operated by a pressure weaker than a reaction force of the bending member against the divided pressing portions;
With
The bending member has an annular peripheral edge that contacts the periphery of the reinforcing plate, and a flat plate that is positioned on the outer peripheral side of the peripheral edge and supports the peripheral edge via a support.
A press switch unit characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の押圧スイッチユニット。The press switch unit according to claim 1.
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