JP4477684B2

JP4477684B2 - スイッチ用可動接点ユニット、及びスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置

Info

Publication number: JP4477684B2
Application number: JP2008121209A
Authority: JP
Inventors: 貴之佐藤; 毅鹿子木; 禎一佐藤; 充斎藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2008-05-07
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2028-05-07
Also published as: KR101056975B1; TW201009865A; CN101577188B; JP2009272121A; CN101577188A; KR20090116636A

Description

本発明は、携帯電話の入力部等に活用され、複数の可動接点が一面に保持される可撓性シートと、この可撓性シートの他面に形成され、複数の可動接点を個別に押圧可能な複数の押圧用突起を含むスイッチ用可動接点ユニット、及びスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置に関する。

近年、携帯電話等の入力部として、可撓性を有する透光性樹脂からなる導光板の一辺端部に光源を取り付け、この可撓性導光板をスイッチ素子群を覆うように基板上に載置し、基板に光源を接続させることによって、各操作キーが可撓性導光板を介して各スイッチ素子の可動接点を固定接点に向けて押圧駆動できるようにすると共に、可撓性導光板の一辺端部から導入した光源の光をこの可撓性導光板の照光部で屈折させ、操作キー群の底面それぞれに投射するようにした照光機能付きのスイッチ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように、その一辺端部から光源の光を導入できる可撓性導光板を備えたものでは、光源の数を大幅に低減でき、製造コスト及び消費電力を低減できる。
特開２００１−１６７６５５公報

ところで昨今、前述した可撓性導光板を含むと共に、複数の可動接点が一面に保持される可撓性シートと、この可撓性シートの他面に形成され、複数の可動接点を個別に押圧可能な複数の押圧用突起とを含むスイッチ用可動接点ユニットが開発されて来ている。このスイッチ用可動接点ユニットにあっては、可撓性シートの他面に可撓性導光板が積層される構造となっている。このように可撓性シートの他面に押圧用突起を備えたものでは、この押圧用突起を介して可撓性シートの一面に保持された可動接点を押圧することができ、基板に設けられた固定接点と、可動接点との接離を確実に行なわせることができる。

しかし、可撓性シートの他面に押圧用突起を備えた構成とする従来のスイッチ用可動接点ユニットにあっては、可撓性シートに押圧用突起を形成することに関する問題があった。すなわち、可撓性シートに押圧用突起を形成する際に表面張力を利用しており、押圧用突起が形成される可撓性シートの他面を成す表面が平滑面でないと、押圧用突起が左右対称のバランスの良い形状とならず、いびつな形状になってしまう。このように、押圧用突起がいびつな形状になると、押圧用突起による可動接点の押圧性能が低下する虞がある。したがって、このように押圧用突起がいびつな形状になることを避けるために、他面全体が平滑面となる可撓性シートを設けることが考えられる。しかし、可撓性シートの他面全体が平滑面であると、可撓性導光板と可撓性シートとが貼り付きやすくなり、このような貼り付きによって照光異常を生じる懸念がある。

本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、押圧用突起を左右対称のバランスの良い形状に形成できると共に、可撓性導光板と可撓性シートとの貼り付きを防ぐことができるスイッチ用可動接点ユニット、及びスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明に係るスイッチ用可動接点ユニットは、光源及び複数の固定接点が配設された基板と、前記固定接点にそれぞれ接離可能な複数の可動接点を押圧可能な複数の操作キーとの間に介設され、前記複数の可動接点が一面に保持される可撓性シートと、この可撓性シートの他面に積層され、側端面の一部で前記光源からの光が入射される入光部となし、かつ前記複数の操作キーのそれぞれの底面を臨む複数箇所に照光部を有する可撓性導光板と、前記可撓性シートの他面に形成され、前記複数の可動接点を個別に押圧可能な複数の押圧用突起とを含むスイッチ用可動接点ユニットであって、前記押圧用突起を前記可撓性シートの他面の平滑面に形成し、前記複数の押圧用突起を除く前記可撓性シートの他面部分に、微小な凹凸部を形成したことを特徴としている。

このように構成した本発明は、複数の押圧用突起のそれぞれは可撓性シートの他面に設けられる平滑面に形成されることから、これらの押圧用突起を、平滑面を介しての表面張力を利用して全て左右対称のバランスの良い形状に形成できる。また、複数の押圧用突起を除く可撓性シートの他面部分に、微小な凹凸部を形成したことから、可撓性シートの他面部分と可撓性導光板との間に、微小な凹凸部によって空気層を形成でき、これにより可撓性導光板と可撓性シートとの貼り付きを防ぐことができる。

また、本発明のスイッチ用可動接点ユニットは、前記発明において、前記可撓性シートの他面に形成される前記平滑面は易接着処理層から成り、前記可撓性シートの他面に形成される前記微小な凹凸部は、前記易接着処理層をレーザーで除去することにより形成されたものから成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、レーザーを使用して可撓性シートの他面部分に、容易に微小な凹凸部を形成することができる。

また、本発明のスイッチ用可動接点ユニットは、前記発明において、前記押圧用突起は、ディスペンサーまたは印刷によって形成されたものから成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、ディスペンサーまたは印刷によって可撓性シートの他面部分に、容易に押圧用突起を形成することができる。

また、本発明のスイッチ用可動接点ユニットは、前記発明において、前記可撓性シートの他面に形成される平滑面を、前記押圧用突起が形成される部分、及びこの押圧用突起が形成される部分の周囲に設けられる領域に形成し、この領域を除く前記可撓性シートの他面部分に、前記微小な凹凸部を形成したことを特徴としている。

このように構成した本発明は、例えば可撓性シートの他面に形成される平滑面の領域を、押圧用突起を設けた可撓性シートの他面部分に可撓性導光板を積層した際に、押圧用突起に当たって撓められる可撓性導光板が可撓性シートの他面に接触する部分よりは小さい領域であるものの、可撓性シートの他面に形成される押圧用突起の部分よりは大きい領域とすることができる。これにより、微小な凹凸部の形成領域を必要最小限の領域とすることができる。

また、本発明のスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置は、光源及び複数の固定接点が配設された基板と、前記固定接点にそれぞれ接離可能な複数の可動接点を押圧可能な複数の操作キーとを備えるとともに、前記複数の可動接点が一面に保持される可撓性シートと、この可撓性シートの他面に積層され、側端面の一部で前記光源からの光が入射される入光部となし、かつ前記複数の操作キーのそれぞれの底面を臨む複数箇所に照光部を有する可撓性導光板と、前記可撓性シートの他面に形成され、前記複数の可動接点を個別に押圧可能な複数の押圧用突起とを含むスイッチ用可動接点ユニットを備え、このスイッチ用可動接点ユニットの前記可撓性導光板の前記入光部を、前記光源の発光部に近接した状態で対向させ、前記入光部から導入された光が前記照光部を介して前記操作キーの底面に投射されるように前記光源及び前記可撓性導光板を配置し、前記押圧用突起を前記可撓性シートの他面の平滑面に形成し、前記複数の押圧用突起を除く前記可撓性シートの他面部分に、微小な凹凸部を形成したことを特徴としている。

このように構成した本発明は、光源からの光が可撓性導光板の照光部を介してその底面に投射されている操作キーを押圧すると、この操作キーによって可撓性導光板が撓められ、操作キーに与えられた押圧力が可撓性シートの他面に設けられた押圧用突起に伝えられ、さらに、この押圧用突起を介して可撓性シートの一面に設けられた可動接点が押圧される。これにより、可動接点と固定接点とが導通し、スイッチオンとなる。また、操作キーに与えていた押圧力を除くと、可動接点の弾性により、この可動接点が元の形態に復帰し、押圧用突起を含む可撓性シート、及び可撓性導光板を押し上げる。この間、可動接点が固定接点から離れてスイッチオフとなる。

また、スイッチ用可動接点ユニットに含まれる複数の押圧用突起のそれぞれは、可撓性シートの他面に設けられる平滑面に形成されることから、これらの押圧用突起を、平滑面を介しての表面張力を利用して全て左右対称のバランスの良い形状に形成できる。また、複数の押圧用突起を除く可撓性シートの他面部分に、微小な凹凸部を形成したことから、この可撓性シートの他面部分と可撓性導光板との間に、微小な凹凸部によって空気層を形成でき、これにより可撓性導光板と可撓性シートとの貼り付きを防ぐことができる。

本発明は、スイッチ用可動接点ユニットに含まれる可撓性シートの他面の平滑面に、複数の可動接点を個別に押圧可能な複数の押圧用突起を形成し、複数の押圧用突起を除く可撓性シートの他面部分に微小な凹凸部を形成したことから、複数の押圧用突起を平滑面を介しての表面張力を利用して、左右対称のバランスの良い形状に形成でき、これらの押圧用突起による可動接点に対する安定した押圧動作を実現できる。また、可撓性シートの他面部分と可撓性導光板との間に微小な凹凸部を介して空気層を形成でき、これによって可撓性導光板と可撓性シートとの貼り付きを防ぐことができ、光源からの光を可撓性導光板の照光部を介して操作キーの底面に投射して操作キーを精度良く照光させることができる。これらにより、信頼性の高いスイッチ用可動接点ユニット、及びスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置を得ることができる。

以下，本発明に係るスイッチ用可動接点ユニット、及びスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係るスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置の一実施形態を蓋ケースを省略して示した平面図、図２は図１に示す本実施形態に係るスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置の要部断面図、図３は本実施形態に係るスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置に備えられる可撓性シートの要部を示す平面図である。

図１，２に示す本実施形態に係るスイッチ装置は、光源、例えばＬＥＤ２、及びスイッチ素子を構成する固定接点７、コモン接点８が実装された基板１と、蓋ケース４の開口４ａに配置された複数の操作キー３と、基板１上に載置された本実施形態に係るスイッチ用可動接点ユニット５とによって主に構成されている。

スイッチ用可動接点ユニット５は、複数の可動接点９が一面に保持される可撓性シート１０と、この可撓性シート１０の他面に積層される可撓性導光板６と、可撓性シート１０の他面に形成され、複数の可動接点９を個別に押圧可能な複数の押圧用突起１２と、可撓性シート１０の下側に配置され、可動接点９が収容される空間部を有し、基板１に接着されるスペーサシート１１とを含んでいる。

基板１の上面には、各操作キー３の下方に固定接点７やコモン接点８が配設されており、両接点７，８は所定の間隔を存して露出している。また、この基板１には、固定接点７やコモン接点８から導出された図示しない配線パターンやスルーホール等が設けられている。ＬＥＤ２の発光部２ａは、可撓性導光板６の一辺端に沿う側端面６ａの中央部に近接状態で対向しており、発光部２ａから出射されて可撓性導光板６内へ導入された光が、この可撓性導光板６の照光部６ｂを介して操作キー３の底面へ投射されるようになっている。

前述の固定接点７及びコモン接点８と、可撓性シート１０の一面、すなわち下面に保持される複数の可動接点９とによってスイッチ素子が構成されている。また、可撓性シート１０の下面のうち可動接点９群の存しない領域は、スペーサシート１１の上面に接着されている。ただし、スイッチ用可動接点ユニット５の保管時や運搬時には、スペーサシート１１に例えば図示せぬ剥離テープ、及びこの剥離テープに接着される表面保護シートを貼着しておき、スイッチ用可動接点ユニット５を基板１に固定する段階で、スペーサシート１１に貼着されていた剥離シート、及び表面保護シートを剥がして、スイッチ用可動接点ユニット５を基板１に接着することが行なわれる。

可動接点９は、ドーム状に成形されて反転時にクリック感を生起する金属製の板ばねからなり、その上面が可撓性シート１０の下面に接着されている。可撓性シート１０が基板１上に位置決めおよび固定されると、図２に示すように、可動接点９のそれぞれはスペーサシート１１に形成された空間部内に収容され、可動接点９の周縁部がコモン接点８に当接して常時導通すると共に、可動接点９の中央部が固定接点７と接離可能に対向する。

可撓性導光板６は、例えばウレタンやシリコンなどの透光性に優れた可撓性材料をシート状に成形したものである。可撓性導光板６の上面には操作キー３の底面と対向する箇所に、この可撓性導光板６内を進む光を屈折させて上方へ投射するための照光部６ｂが設けられている。また、可撓性導光板６の側端面６ａの中央部は、ＬＥＤ２からの光が入射される入光部６ｃとなっている。

操作キー３は、基板１上に載置された可撓性導光板６の照光部６ｂ上に昇降可能に搭載されており、蓋ケース４によって抜け止めがなされている。図示しないが、操作キー３の上面には文字や記号等が印刷された発光部が設けられており、この発光部が底面側から投射される照光部６ｂの光によって発光するようになっている。

可撓性シート１０は易接着処理層を表面に有する易接着フィルムから成り、図３に示すように、可撓性シート１０に形成される複数の押圧用突起１２のそれぞれは、可撓性シート１０の他面に設けられた易接着処理層から成る複数の平滑面１０のそれぞれに形成され、複数の可動接点９を個別に押圧可能になっている。押圧用突起１２のそれぞれは、例えば透明な樹脂より成り、ディスペンサーによって形成されている。

図３に示すように、複数の押圧用突起１２を除く可撓性シート１０の他面部分に、微小な凹凸部１０ｂを形成してある。これらの微小な凹凸部１０ｂは、例えば可撓性シート１０の表面の易接着処理層をレーザーで除去することによって形成されている。可撓性シート１０の他面に形成される平滑面１０ａを、押圧用突起１２が形成される部分、及びこの押圧用突起１２が形成される部分の周囲に設けられる領域に形成し、この領域を除く可撓性シート１０の他面部分に、微小な凹凸部１０ｂを形成してある。例えば、可撓性シート１０の他面に形成される平滑面１０ａの領域は、押圧用突起１２を設けた可撓性シート１０の他面部分に可撓性導光板６を積層した際に、図２に示すように、押圧用突起１２に当たって撓められる可撓性導光板６が可撓性シート１０の他面に接触する部分よりは小さい領域であるものの、可撓性シート１０の他面に形成される押圧用突起１２の部分よりは大きい領域となっている。

次に、このように構成された本実施形態に係るスイッチ装置の動作について説明する。操作キー３を下方へ押し込むと、可撓性導光板６、及び可撓性シート１０に形成した押圧用突起１２を介して可動接点９が押圧駆動され、操作キー３が所定ストローク下降した時点で、可動接点９の中央部が反転して固定接点７に当接する。その結果、可動接点９を介して固定接点７とコモン接点８とが導通し、スイッチオンとなる。また、可動接点９の反転時にクリック感が生起され、このクリック感によって押圧操作が確実に行われたことを感得することができる。なお、操作キー３に対する押圧操作力が除去されると、可動接点９は自らの弾性で元のドーム形状に復帰し、可撓性導光板６、及び押圧用突起１２を有する可撓性シート１０も撓みが解消され、操作キー３は初期位置まで押し上げられる。この間、可動接点９が固定接点７から離れ、スイッチオフとなる。

このように構成した本実施形態によれば、スイッチ用可動接点ユニット５に備えられる複数の押圧用突起１２のそれぞれは、可撓性シート１０の他面に設けられる平滑面１０ａに形成されることから、これらの押圧用突起１０ａを、平滑面１０ａを介しての表面張力を利用していびつな形状に形成することなく、全て左右対称のバランスの良い形状に形成できる。したがって、これらの押圧用突起１２による可動接点９に対する安定した押圧動作を実現できる。また、複数の押圧用突起１２を除く可撓性シート１０の他面部分に、微小な凹凸部１０ｂを形成したことから、この可撓性シート１０の他面部分と可撓性導光板６との間に、微小な凹凸部１０ｂによって空気層を形成でき、これにより可撓性導光板６と可撓性シート１０との貼り付きを防ぐことができる。したがって、ＬＥＤ２からの光を可撓性導光板６の照光部６ｂを介して操作キー３の底面に投射して操作キー３を精度良く照光させることができる。これらにより、信頼性の高いスイッチ用可動接点ユニット５、及びスイッチ用可動接点ユニット５を有するスイッチ装置を得ることができる。

また、本実施形態に係るスイッチ用可動接点ユニット５に備えられる可撓性シート１０の他面に形成される平滑面１０ａは、前述のように易接着処理層から成り、可撓性シート１０の他面に形成される微小な凹凸部１０ｂは、易接着処理層をレーザーで除去することにより形成されたものから成っている。このように、レーザーを使用して可撓性シート１０の他面部分に、容易に微小な凹凸部１０ｂを形成することができ、製作工数を少なく抑えることができる。

また、本実施形態に係るスイッチ用可動接点ユニット５に備えられる複数の押圧用突起１２は、前述のようにディスベンサーによって形成されたものから成っている。このようにディスペンサーによって可撓性シート１０の他面部分に、容易に押圧用突起１２を形成することができ、これによっても製作工数を少なく抑えることができる。

また、前述のように本実施形態に係るスイッチ用可動接点ユニット５に備えられる可撓性シート１０の他面に形成される平滑面１０ａを、押圧用突起１２が形成される部分、及びこの押圧用突起１２が形成されている部分の周囲に設けられる領域に形成し、この領域を除く可撓性シート１０の他面部分に、微小な凹凸部１０ｂを形成してある。例えば、可撓性シート１０の側面に形成される平滑面１０ａの領域を、押圧用突起１２を設けた可撓性シート１０の他面部分に可撓性導光板６を積層した際に、押圧用突起１２に当たって撓められる可撓性導光板６が可撓性シート１０の他面に接触する部分よりは小さい領域であるものの、可撓性シート１０の他面に形成される押圧用突起１２の部分よりは大きい領域にしてある。これにより、微小な凹凸部１０ｂの形成領域を必要最小限の領域にすることができ、製作工数を少なくすることに貢献する。

なお、前記実施形態では、スイッチ用可動接点ユニット５に含まれる可撓性シート１０の他面に設けられる押圧用突起１２をディスペンサーによって形成してあるが、印刷によって形成してもよい。

本発明に係るスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置の一実施形態を蓋ケースを省略して示した平面図である。図１に示す本実施形態に係るスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置の要部断面図である。本実施形態に係るスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置に備えられる可撓性シートの要部を示す平面図である。

符号の説明

１基板
２ＬＥＤ（光源）
２ａ発光部
３操作キー
４蓋ケース
４ａ開口
５スイッチ用可動接点ユニット
６可撓性導光板
６ａ側端面
６ｂ照光部
６ｃ入光部
７固定接点
８コモン接点
９可動接点
１０可撓性シート
１０ａ平滑面
１０ｂ凹凸部
１１スペーサシート
１２押圧用突起

Claims

光源及び複数の固定接点が配設された基板と、前記固定接点にそれぞれ接離可能な複数の可動接点を押圧可能な複数の操作キーとの間に介設され、
前記複数の可動接点が一面に保持される可撓性シートと、この可撓性シートの他面に積層され、側端面の一部で前記光源からの光が入射される入光部となし、かつ前記複数の操作キーのそれぞれの底面を臨む複数箇所に照光部を有する可撓性導光板と、前記可撓性シートの他面に形成され、前記複数の可動接点を個別に押圧可能な複数の押圧用突起とを含むスイッチ用可動接点ユニットであって、
前記押圧用突起を前記可撓性シートの他面の平滑面に形成し、
前記複数の押圧用突起を除く前記可撓性シートの他面部分に、微小な凹凸部を形成したことを特徴とするスイッチ用可動接点ユニット。
前記請求項１記載のスイッチ用可動接点ユニットにおいて、
前記可撓性シートの他面に形成される前記平滑面は易接着処理層から成り、前記可撓性シートの他面に形成される前記微小な凹凸部は、前記易接着処理層をレーザーで除去することにより形成されたものから成ることを特徴とするスイッチ用可動接点ユニット。
前記請求項１記載のスイッチ用可動接点ユニットにおいて、
前記押圧用突起は、ディスペンサーまたは印刷によって形成されたものから成ることを特徴とするスイッチ用可動接点ユニット。
前記請求項１記載のスイッチ用可動接点ユニットにおいて、
前記可撓性シートの他面に形成される平滑面を、前記押圧用突起が形成される部分、及びこの押圧用突起が形成される部分の周囲に設けられる領域に形成し、この領域を除く前記可撓性シートの他面部分に、前記微小な凹凸部を形成したことを特徴とするスイッチ用可動接点ユニット。
光源及び複数の固定接点が配設された基板と、前記固定接点にそれぞれ接離可能な複数の可動接点を押圧可能な複数の操作キーとを備えるとともに、
前記複数の可動接点が一面に保持される可撓性シートと、この可撓性シートの他面に積層され、側端面の一部で前記光源からの光が入射される入光部となし、かつ前記複数の操作キーのそれぞれの底面を臨む複数箇所に照光部を有する可撓性導光板と、前記可撓性シートの他面に形成され、前記複数の可動接点を個別に押圧可能な複数の押圧用突起とを含むスイッチ用可動接点ユニットを備え、
このスイッチ用可動接点ユニットの前記可撓性導光板の前記入光部を、前記光源の発光部に近接した状態で対向させ、前記入光部から導入された光が前記照光部を介して前記操作キーの底面に投射されるように前記光源及び前記可撓性導光板を配置し、
前記押圧用突起を前記可撓性シートの他面の平滑面に形成し、
前記複数の押圧用突起を除く前記可撓性シートの他面部分に、微小な凹凸部を形成したことを特徴とするスイッチ用可動接点ユニットを有するスイッチ装置。