JP6829619B2 - 押釦スイッチ用部材およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、押釦スイッチ用部材およびその製造方法に関する。

車載機器、通信機器、オーディオ機器、家庭用電気機器等の多種多様な機器のスイッチとして、押圧部、薄肉可動部およびベース部を備える押釦スイッチ用部材（例えば、特許文献１，２，３を参照）を用いたものが知られている。これら特許文献に開示されている押釦スイッチ用部材と同様の部材の構造について、以下に図面を参照しながら説明する。

図９は、従来から公知の第１の押釦スイッチ用部材の縦断面図（９Ａ）、従来から公知の第２の押釦スイッチ用部材の縦断面図（９Ｂ）および従来から公知の第３の押釦スイッチ用部材の縦断面図（９Ｃ）をそれぞれ示す。

第１の押釦スイッチ用部材１０１は、シリコーンゴム等のゴム状弾性体から成る薄肉可動部１０２と、その上面に接着剤等を介在させずに接合された熱硬化性樹脂から成る押圧部１０４と、薄肉可動部１０２の下面から下方突出して接点として機能する突出部１０３と、を備える。第２の押釦スイッチ用部材１１１は、前述の薄肉可動部１０２と、その上面に接着剤等を介在させずに接合され薄肉可動部１０２よりも高硬度のゴム状弾性体から成る押圧部１１２と、突出部１０３とを備える。第３の押釦スイッチ用部材１２１は、第１の押釦スイッチ用部材１０１とほぼ同じ構成であって、薄肉可動部１０２と押圧部１０４とを接着層１２２によって接着させた構造を有する。

一方、従来から公知の第４の押釦スイッチ用部材（図示省略）として、シリコーンゴム等のゴム状弾性体から、押圧部と薄肉可動部を少なくとも含む成形体を作製して、押圧部に紫外線を照射して高硬度化したものも知られている（例えば、特許文献４を参照）。

特開平９−６７４１８号公報 実開和６０−８７１２５号公報 特開２００６−２５２８１６号公報 特開平７−２３８１７７号公報

従来から公知の上記押釦スイッチ用部材１０１，１１１，１２１は、押釦スイッチ用部材として優れた機能を有しているが、より優れた押釦スイッチ用部材を望む市場の要請もある。その１つは、押圧部１０４と薄肉可動部１０２との剥離を防止することである。また、押圧部のさらなる薄型の要請もある。これらの要望に応えるべく、押圧部と薄肉可動部とを同一のゴム状弾性体（シリコーンゴム等）で構成して、ゴム特有の粘着性を低下させ、かつ高硬度化を図る特許文献４に開示の技術もある。しかし、紫外線の照射よりも深い部分まで低粘着化および高硬度化させて押圧部の低粘着性および高硬度を長期に持続させたいという要望がある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、押圧部と薄肉可動部との剥離を防止し、押圧部の薄型を実現でき、かつ押圧部の低粘着性および高硬度を長期に持続可能な押釦スイッチ用部材を提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するための一実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法は、押圧部と、押圧部の外周に連接する薄肉可動部と、薄肉可動部の外周に連接するベース部とを備え、押圧部は、ベース部を基準として一方の側に突出しており、少なくとも押圧部および薄肉可動部は、同一種類のゴム状弾性体からなり、押圧部における天面の一部を少なくとも含む一部の箇所のゴム硬度が他の箇所のゴム硬度よりも高い押釦スイッチ用部材の製造方法であって、少なくとも押圧部および薄肉可動部をゴム状弾性体で成形し、押釦スイッチ用部材の素体を形成する形成工程と、素体における押圧部の一部の箇所に電子線を照射してその一部の箇所を他の箇所よりも高硬度にする照射工程と、を含む。

［２］別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法では、さらに、照射工程において、電子線の照射線量を１００ｋＧｙ以上としても良い。

［３］別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法では、さらに、照射工程において、電子線の照射線量を１００ｋＧｙ〜１２００ｋＧｙの範囲内の照射線量としても良い。

［４］別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法では、さらに、照射工程において、電子線の照射線量を１００ｋＧｙ〜６００ｋＧｙの範囲内の照射線量としても良い。

［５］別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法では、また、ゴム状弾性体はシリコーンゴムを含むものとし、形成工程を、架橋剤を含むシリコーンゴムを含む素体を加熱して架橋する工程としても良い。

［６］別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法では、また、ゴム状弾性体はシリコーンゴムを含むものとし、形成工程を、架橋剤非含有のシリコーンゴムを含む素体に電子線を照射して架橋する工程としても良い。

［７］また、一実施形態に係る押釦スイッチ用部材は、押圧部と、押圧部の外周に連接する薄肉可動部と、薄肉可動部の外周に連接するベース部とを備え、押圧部はベース部を基準として一方の側に突出しており、少なくとも押圧部および薄肉可動部は同一種類のゴム状弾性体からなり、押圧部の少なくとも一部の箇所のゴム硬度が他の箇所のゴム硬度よりも高い。

［８］別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材では、さらに、押圧部の少なくとも一部の箇所のゴム硬度は、他の箇所のゴム硬度よりも３０％以上高くても良い。

［９］別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材では、押圧部の少なくとも一部の箇所を押圧部の全領域とし、その全領域のゴム硬度が他の箇所のゴム硬度よりも高くても良い。

［１０］別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材では、また、ゴム状弾性体は、シリコーンゴムを含有するものでも良い。

［１１］別の実施形態に係る押釦スイッチ用部材では、また、ベース部に複数の薄肉可動部を備えると共に、その薄肉可動部の上方に押圧部を備え、１または複数の押圧部における一部の箇所のゴム硬度は、他の１または複数の押圧部における一部の箇所のゴム硬度に比べて高くても良い。

本発明によれば、押圧部と薄肉可動部との剥離を防止し、押圧部の薄型を実現でき、かつ押圧部の低粘着性および高硬度を長期に持続可能な押釦スイッチ用部材を提供できる。

図１は、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材の縦断面図（１Ａ）および平面図（１Ｂ）をそれぞれ示す。 図２は、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法のフローチャートを示す。 図３は、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法を示す。 図４は、第２実施形態に係る押釦スイッチ用部材の縦断面図を示す。 図５は、第３実施形態に係る押釦スイッチ用部材の縦断面図（５Ａ）および平面図（５Ｂ）をそれぞれ示す。 図６は、第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材の縦断面図（６Ａ）および平面図（６Ｂ）をそれぞれ示す。 図７は、第５実施形態に係る押釦スイッチ用部材の縦断面図（７Ａ）および平面図（７Ｂ）をそれぞれ示す。 図８は、各実施例および比較例にて使用した押釦スイッチ用部材用の素体の縦断面図を示す。 図９は、従来から公知の第１の押釦スイッチ用部材の縦断面図（９Ａ）、従来から公知の第２の押釦スイッチ用部材の縦断面図（９Ｂ）および従来から公知の第３の押釦スイッチ用部材の縦断面図（９Ｃ）をそれぞれ示す。

次に、本発明に係る押釦スイッチ用部材およびその製造方法の各実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、各実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。各実施形態においては、基本的な構成および特徴が同じ構成要素については、実施形態をまたぎ同じ符号を使用し、説明を省略する場合がある。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材およびその製造方法について説明する。

図１は、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材の縦断面図（１Ａ）および平面図（１Ｂ）をそれぞれ示す。

第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材１は、押圧部１０と、押圧部１０の外周に連接する薄肉可動部２０と、薄肉可動部２０の外周に連接するベース部３０とを備える。押圧部１０、薄肉可動部２０およびベース部３０は、好ましくは、同一種類のゴム状弾性体からなる。また、ベース部３０は、押圧部１０や薄肉可動部２０を構成する材料と異なる材料（ゴム状弾性体、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂のいずれでも良い）で構成されていても良い。その場合、少なくとも押圧部１０および薄肉可動部２０が同一種類のゴム状弾性体から成る。押圧部１０、薄肉可動部２０およびベース部３０は、別体にて成形して接合されても良く、あるいは一体成形されていても良い。本明細書における「同一種類のゴム状弾性体からなる」という意味は、成形前若しくは成形時におけるゴム状弾性体の材料が同一であるという意味である。

第１実施形態および後述する他の実施形態において、ゴム状弾性体としては、好適には、シリコーンゴムの他に、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）若しくはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の熱硬化性エラストマー、ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系、フッ素系等の熱可塑性エラストマー、又は、上記したものの複合物等を例示できる。これらの例示のゴム状弾性体の内、特に、シリコーンゴムが好ましい。また、ゴム状弾性体は、シリカ等のフィラーを含有していても良い。

押圧部１０は、ベース部３０を基準として一方の側に突出している。この実施形態では、一方の側とは、押釦スイッチ用部材１を回路基板等に設置したときの当該回路基板と反対側の側に相当する上側若しくは表側である。押圧部１０は、第１実施形態および後述する他の実施形態においては、平面視形状が円形である円柱形状の構成部材である。押釦スイッチ用部材１の設置箇所によっては、上側若しくは表側ではなく、左側、右側等の別の方向で称しても良い。

押圧部１０の少なくとも一部の箇所１５のゴム硬度は、他の箇所のゴム硬度よりも高い。この実施形態では、一部の箇所１５は、一例として、押圧部１０の天面全域からその下方に向かって所定の深さ（押圧部１０の上下方向の厚さの途中位置）までの領域である。ただし、押圧部１０の一部の箇所１５は、天面の一部を少なくとも含む箇所であれば、図１に示す上記領域に限定されない。押圧部１０の少なくとも一部の箇所１５のゴム硬度は、当該一部の箇所１５以外の他の箇所のゴム硬度よりも高く、より好ましくは３０％以上高い。ここで、ゴム硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠するタイプＡデュロメータにより計測されたゴム硬度をいう。図１を含め他の図においても、一部の箇所１５を他の箇所と区別するために、薄墨（グレー色）にて表示している。図１および図１以降の断面図では、一部の箇所１５を見やすくする観点で、斜線等のハッチングを省略している。「他の箇所」は、後述する電子線を照射しない電子線非照射領域を意味する。このため、他の箇所は、押圧部１０、薄肉可動部２０およびベース部３０であって、電子線が照射されていない部分、すなわち、高硬度化処理されていない部分ということになる。なお、ベース部３０が押圧部１０および薄肉可動部２０と異なる材料で形成されている場合には、ベース部３０は他の箇所には含まれない。

この実施形態では、押圧部１０の上下厚さ方向の上部領域を「少なくとも一部の箇所」と称している。したがって、押圧部１０の上部領域は、押圧部１０の上部領域の下方に位置する下方領域よりも高いゴム硬度を有する。一部の箇所１５のゴム硬度は、他の箇所のゴム硬度よりも３０％以上高い方が好ましく、３０％以上１２５％以下の範囲で高いのがより好ましく、３０％以上９５％以下の範囲で高いのがさらにより好ましい。一部の箇所１５のゴム硬度を他の箇所のゴム硬度よりも３０％以上高くするのが好ましいのは、押圧部１０の天面を押圧操作する際の粘着性を低減し、また高い防傷性を確保できるからである。また、ゴム硬度の上限を１２５％以下の範囲、さらには９５％以下の範囲にした方がより好ましいのは、押圧部１０の天面にひび割れ等が生じる確率を低くできるからである。ただし、かかる上限は必須ではなく、ゴム状弾性体の選択によって、ひび割れの可能性が低い場合あるいは製品の歩留まりを気にしない場合には、上記上限値を要しない。

突出部１２は、押圧部１０の下側（若しくは裏側）から回路基板等に向けて突出する部材である。突出部１２は、押釦スイッチ用部材１を押釦スイッチに組み込んだときに、押圧部１０の直下に配置される構成要素（例えば、電極、メタルドームあるいは他種類のスイッチ）に接触してスイッチをオン・オフ可能な部分となる。突出部１２は、第１実施形態および後述する他の実施形態においては、平面視形状が円形の円柱形状部材である。突出部１２は、押圧部１０と一体であっても、あるいは別体であっても良い。突出部１２が押圧部１０と別体である場合には、例えば、突出部１２は、好ましくは押圧部１０の裏側に接着されている。また、突出部１２は、導電性を有する物質（例えば、金属や導電性のゴム状弾性体）から成るものであっても良い。なお、突出部１２は、他の箇所に含まれない。

薄肉可動部２０は、押圧部１０の外周に連接する部材である。薄肉可動部２０は、好ましくは、押圧部１０およびベース部３０よりも薄肉に形成されている。薄肉可動部２０は、押圧部１０を回路基板等に向けて押圧したときに弾性変形して、押圧部１０への押圧を解除したときに元の形状に戻る弾性変形部材である。薄肉可動部２０は、他の箇所に含まれる部分であって、押圧部１０の一部の箇所１５のゴム硬度よりも低いゴム硬度を有する。

ベース部３０は、薄肉可動部２０の外周に連接する。ベース部３０は、押釦スイッチ用部材１を押釦スイッチに組み込むときに、押釦スイッチ用部材１を回路基板等に固定する部分である。第１実施形態および他の実施形態においては、ベース部３０の上面視形状は四角形である。ベース部３０には、取り付けのための孔や突起等が形成されていても良い。

次に、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法について説明する。

図２は、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法のフローチャートを示す。図３は、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法を示す。図３（ａ）は素体の形成工程後の縦断面図であり、図３（ｂ）は照射工程において電子線を照射するときの素体の縦断面図であり、図３（ｃ）は照射工程後の押釦スイッチ用部材の縦断面図である。

第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法は、押圧部１０、薄肉可動部２０およびベース部３０をゴム状弾性体で成形し、押釦スイッチ用部材１の素体１ａを形成する形成工程（Ｓ１００）と、素体１ａにおける押圧部１０の一部の箇所１５に電子線ｅを照射してその一部の箇所１５を他の箇所（この実施形態では、押圧部１０の一部の箇所１５より下方の領域、薄肉可動部２０およびベース部３０）よりも高硬度にする照射工程（Ｓ２００）と、を含む。なお、押釦スイッチ用部材１の製造方法は、形成工程Ｓ１００と照射工程Ｓ２００とを含む限り、他の工程をさらに含んでいても良い。

（１）形成工程Ｓ１００
形成工程Ｓ１００は、図３（ａ）に示すように、押圧部１０、薄肉可動部２０およびベース部３０をゴム状弾性体で成形し、押釦スイッチ用部材１の素体１ａを形成する工程である。ただし、ベース部３０は含まれなくとも良い。

第１実施形態においては、ゴム状弾性体は、シリコーンゴムを含有する。形成工程Ｓ１００は、好ましくは、架橋剤を含有するシリコーンゴムを加熱して、押圧部１０、薄肉可動部２０およびベース部３０の連結体を成形する工程である。また、変形例として、形成工程Ｓ１００を、押圧部１０、薄肉可動部２０およびベース部３０から成る架橋剤非含有のシリコーンゴム製の素体１ａに対して電子線を照射して成形する工程としても良い。架橋剤および電子線にはシリコーンゴムの架橋を促進する効果があるため、押釦スイッチ用部材１の種類や原料の性質等に応じて、適切な成形方法を選択できる。なお、押圧部１０、薄肉可動部２０およびベース部３０を成形する方法としては、成形用の金型を用いた方法を好適に選択できる。

また、突出部１２が押圧部１０と一体である場合には、突出部１２も押圧部１０等とともに一体として成形することができる。一方、突出部１２が押圧部１０と別体である場合には、例えば、突出部１２を素体１ａの成形後に押圧部１０に接着しても良い。当該接着は、形成工程の中で行っても良く、あるいは別の工程を設けてその工程中に行っても良い。第１実施形態においては、突出部１２は、押圧部１０と別体であって、形成工程の中で押圧部１０との接着を行っている。

（２）照射工程Ｓ２００
照射工程Ｓ２００は、図３（ｂ）に示すように、素体１ａの一部の箇所１５に電子線ｅを照射して一部の箇所１５を高硬度化する工程である。この実施形態の照射工程Ｓ２００では、押圧部１０の天面に対して電子線ｅを照射する。なお、電子線ｅの加速電圧あるいは照射時間を調節することで、一部の箇所１５の厚さを調節することができる。電子線ｅの加速電圧は、例えば、２００ｋＶ〜５００ｋＶとすることができる。電子線ｅの照射時間は、３秒以下、好ましくは２．５秒以下、さらに好ましくは２．３秒以下、もっと好ましくは２．０秒以下である。電子線ｅの照射時間を短くすることにより、生産性を向上できる。

照射工程Ｓ２００では、電子線ｅの照射線量は、好ましくは、１００ｋＧｙ以上、より好ましくは１００ｋＧｙ〜１２００ｋＧｙの範囲、さらにより好ましくは１００ｋＧｙ〜６００ｋＧｙの範囲である。電子線ｅの照射線量を１００ｋＧｙ以上にすることで、一部の箇所１５の架橋を十分に進行させて高硬度化を実現できる。また、電子線ｅの照射線量の上限を１２００ｋＧｙ、さらには６００ｋＧｙとすることで、一部の箇所１５のひび割れ等を有効に防止できる。なお、照射線量を増やすために、同じ位置に電子線ｅを複数回照射しても良い。

また、電子線ｅに代えて、例えば、波長１７２ｎｍの真空紫外線を用いても良い。ただし、電子線ｅは、物質の色（光学特性）によって透過性が左右されないので、上記真空紫外線に比べると優位である。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る押釦スイッチ用部材およびその製造方法について説明する。第２実施形態に係る押釦スイッチ用部材は、押圧部の上下方向の厚さ全域にわたって、その硬度を他の箇所（薄肉可動部およびベース部）より高めている点で、第１実施形態と異なる。また、第２実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法は、押圧部の天面から照射する電子線の照射線量を第１実施形態の製造方法に比べて多くしている点で第１実施形態と異なる。これらの点以外については、第１実施形態と共通するため、その共通する部分の説明および図示を省略する。

図４は、第２実施形態に係る押釦スイッチ用部材の縦断面図を示す。

この実施形態に係る押釦スイッチ用部材２は、押圧部１０の全領域を、他の箇所（薄肉可動部２０およびベース部３０）の硬度よりも高い硬度を有する一部の箇所１５とする。高硬度化された一部の箇所１５は、押圧部１０の天面全域から下面（突出部１２と接する面）に至るまでの部位に形成されている。

この実施形態に係る押釦スイッチ用部材２は、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材１と同様の製造工程を経て製造できる。ただし、照射工程Ｓ２００は第１実施形態のそれとは異なる。この実施形態の照射工程Ｓ２００では、電子線ｅの加速電圧および／または照射時間をより増加させて、押圧部１０の上下厚さ方向にわたって架橋をより進行させるようにしている。このように、押釦スイッチ用部材２は、押圧部１０の全域を高硬度化させているので、長期間の使用に伴い、例えば、押圧部１０の押圧操作の繰り返しによって、その表面が擦り減り高硬度化領域が消失して粘着感を生じるという状況を防止できる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る押釦スイッチ用部材およびその製造方法について説明する。第３実施形態に係る押釦スイッチ用部材は、押圧部の天面の一部を除きその厚さ方向の途中位置まで高硬度化させている点で、第１実施形態と異なる。また、第３実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法は、押圧部の天面の一部に電子線を照射させない点で第１実施形態と異なる。これらの点以外については、第１実施形態と共通するため、その共通する部分の説明および図示を省略する。

図５は、第３実施形態に係る押釦スイッチ用部材の縦断面図（５Ａ）および平面図（５Ｂ）をそれぞれ示す。

この実施形態に係る押釦スイッチ用部材３は、押圧部１０の天面の一部として例示の「Ａ」という文字領域１６を除いて、他の箇所（押圧部１０の下方領域、薄肉可動部２０およびベース部３０）の硬度よりも高い硬度の一部の箇所１５を有する。高硬度化された一部の箇所１５は、押圧部１０の天面から厚さ方向の途中位置までに形成されている。この実施形態では、押圧部１０の平面視にて文字領域１６から深さ方向の非高硬度化領域は、一部の箇所１５の厚さの上方のみに形成されている。しかし、文字領域１６から一部の箇所１５の上下深さ方向全長にわたって非高硬度化領域が形成されていても良い。特に、高硬度化領域である一部の箇所１５が押圧部１０の天面から極めて薄い領域に形成されている場合には、文字領域１６から一部の箇所１５の上下深さ方向全長にわたって非高硬度化領域が形成されやすい。一方、高硬度化領域である一部の箇所１５が押圧部１０の天面から下面に至る厚さに形成されている場合には（第２実施形態を参照）、文字領域１６から一部の箇所１５の上下深さ方向の途中までが非高硬度化領域に形成されやすい。

文字領域１６を除くように押圧部１０の高硬度化を行う場合、照射工程（Ｓ２００）において、文字領域１６を避けて電子線ｅを照射する方法、あるいは文字領域１６を電子線ｅの遮蔽材料でマスクして押圧部１０の天面全域に電子線ｅを照射する方法を採用するのが好ましい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材およびその製造方法について説明する。第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材は、２つの押圧部における各高硬度化された一部の箇所の厚みを変えた２つのスイッチ部品を水平方向に連接した構造を有する。第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材は、上記の点以外については、第１実施形態のそれと共通するため、その共通する部分の説明および図示を省略する。

図６は、第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材の縦断面図（６Ａ）および平面図（６Ｂ）をそれぞれ示す。

第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材４は、図６に示すように、押圧部１０ａと突出部１２ａと薄肉可動部２０ａとを備えた第１スイッチ部品４ａと、押圧部１０ｂと突出部１２ｂと薄肉可動部２０ｂとを備えた第２スイッチ部品４ｂとを、ベース部３０を共有する形態で水平方向に連接した構造を有する。

第１スイッチ部品４ａの押圧部１０ａは、天面からその上下厚さ方向半分の位置を超える薄墨領域を他の箇所（押圧部１０ａの薄墨領域より下方領域、薄肉可動部２０ａおよびベース部３０）よりも高硬度化させた一部の箇所１５ａを備える。一方、第２スイッチ部品４ｂは、天面からその上下厚さ方向半分の位置よりも上方の薄墨領域を他の箇所（押圧部１０ｂの薄墨領域より下方領域、薄肉可動部２０ｂおよびベース部３０）よりも高硬度化させた一部の箇所１５ｂを備える。すなわち、押圧部１０ａと押圧部１０ｂとを比較すると、押圧部１０ｂに形成された高硬度化領域としての一部の箇所１５ｂの方が、押圧部１０ａに形成された高硬度化領域としての一部の箇所１５ａよりも薄い。このような高硬度化領域の異なる形態を、本願では「一部の箇所のパターンが異なる形態」と称する。すなわち、「一部の箇所のパターンが異なる形態」とは、１つの押圧部１０ａと他の押圧部１０ｂとを比較したときに、そこに形成されている一部の箇所１５ａ，１５ｂの位置あるいは大きさ等が同一ではなく、異なる形態であることをいう。なお、押釦スイッチ用部材４では、ベース部３０に２つの薄肉可動部２０ａ，２０ｂを備えると共に、各薄肉可動部２０ａ，２０ｂの上方に押圧部１０ａ，１０ｂを備え、押圧部１０ａにおける一部の箇所１５ａのゴム硬度は、他の押圧部１０ｂにおける一部の箇所１５ｂのゴム硬度に比べて高く、若しくは低くても良い。

なお、押釦スイッチ用部材４は、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法と基本的に同様の製造方法、すなわち、形成工程Ｓ１００において押釦スイッチ用部材４に対応する素体（押圧部１０ａ，１０ｂ、薄肉可動部２０ａ，２０ｂおよびベース部３０を備える成形体）を形成し、これに続く照射工程Ｓ２００において一部の箇所１５ａ，１５ｂを形成するという方法により製造することができる。互いに形態の異なる一部の箇所１５ａ，１５ｂを形成するためには、それぞれの形成時において電子線ｅを照射する照射線量を変えると良い。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態に係る押釦スイッチ用部材およびその製造方法について説明する。第５実施形態に係る押釦スイッチ用部材は、第４実施形態の第２スイッチ部品を、全く高硬度化させていない押圧部を有する第３スイッチ部品に代えた点を除き、第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材と共通する。このため、当該共通する部分については、その説明および図示を省略する。

図７は、第５実施形態に係る押釦スイッチ用部材の縦断面図（７Ａ）および平面図（７Ｂ）をそれぞれ示す。

第５実施形態に係る押釦スイッチ用部材５は、図７に示すように、押圧部１０ａと突出部１２ａと薄肉可動部２０ａとを備えた第１スイッチ部品５ａと、押圧部１０ｃと突出部１２ｃと薄肉可動部２０ｃとを備えた第３スイッチ部品５ｃとを、ベース部３０を共有する形態で水平方向に連接した構造を有する。

押釦スイッチ用部材５は、第１スイッチ部品５ａの押圧部１０ａの天面から上下厚さ方向中間を越えた位置に至る領域に、一部の箇所１５ａを備える。当該一部の箇所１５ａは、他の箇所（押圧部１０ａの一部の箇所１５ａより下方の領域、薄肉可動部２０ａおよびベース部３０）よりも硬度の高い部分である。第１スイッチ部品５ａは、第４実施形態の第１スイッチ部品４ａと同様の形態を備える。一方、第３スイッチ部品５ｃの押圧部１０ｃは、全く高硬度化されておらず、一部の箇所１５ａに相当する部分を有していない。このように、押釦スイッチ用部材５は、一部のスイッチ部品（この実施形態では、第１スイッチ部品５ａ）のみに一部の箇所１５ａを備え、他のスイッチ部品（この実施形態では、第３スイッチ部品５ｃ）に一部の箇所を設けていない形態も、本願では「一部の箇所のパターンが異なる形態」と称する。すなわち、「一部の箇所のパターンが異なる形態」とは、１つの押圧部１０ａと他の押圧部１０ｃとを比較したときに、そこに形成されている一部の箇所の位置あるいは大きさ等が同一ではなく、異なる形態であることをいう。

なお、押釦スイッチ用部材５は、第１実施形態に係る押釦スイッチ用部材の製造方法と基本的に同様の製造方法、すなわち、形成工程Ｓ１００において押釦スイッチ用部材５に対応する素体（押圧部１０ａ，１０ｃ、薄肉可動部２０ａ，２０ｃおよびベース部３０を備える成形体）を形成し、これに続く照射工程Ｓ２００において一方の押圧部１０ａのみに一部の箇所１５ａを形成するという方法により製造することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な各実施形態について説明したが、本発明に係る押釦スイッチ用部材は、各実施形態に制約されることなく、例えば、下記のように種々変形して実施可能である。

上述の各実施形態における押圧部１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ（押圧部１０等という）、突出部１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ（押圧部１２等という）、薄肉可動部２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ（薄肉可動部２０等という）、ベース部３０の各形状は例示であり、それぞれ用途等に応じた種々の形状とすることができる。また、押圧部１０等、突出部１２等および薄肉可動部２０等の平面視形状はそれぞれ同一形状である必要はなく、例えば、押圧部１０等および突出部１２等の平面視形状を円形とし、薄肉可動部２０等の外縁部の平面視形状を四角形とするようにしてもよい。逆に、押圧部１０等、突出部１２等および薄肉可動部２０等の平面視形状を全て同じ円形あるいは同じ四角形としても良い。

一部の箇所１５，１５ａ，１５ｂは例示であり、用途等に応じた種々の位置あるいは大きさに形成することができる。

上述の第４実施形態においては、押圧部１０ａ，１０ｂおよび薄肉可動部２０ａ，２０ｂの各数を２つのみとしているが、３つ以上であってもよい。これは、第５実施形態においても同様である。また、そのような場合、１または複数の押圧部における一部の箇所のゴム硬度は、他の１または複数の押圧部における一部の箇所のゴム硬度に比べて高くしても良い。また、第４実施形態および第５実施形態では、ベース部３０を共有する押釦スイッチ用部材４，５を例示しているが、第１スイッチ部品４ａと第２スイッチ部品４ｂとにそれぞれ別のベース部３０を設け、あるいは第１スイッチ部品５ａと第３スイッチ部品５ｃとにそれぞれ別のベース部３０を設けても良い。

上述の各実施形態においては、ゴム状弾性体はシリコーンゴムを含有するものとしたが、必ずしもシリコーンゴムを含有する必要はない。ゴム状弾性体は、電子線ｅの照射によりゴム硬度を高くできる材料であり、かつ、スイッチ操作に適した弾性変形可能な材料であれば良い。

また、各実施形態および各変形例における押釦スイッチ用部材１〜５（押釦スイッチ用部材１等という）の各構成要素は、組み合わせ不可能な場合を除き、互いに任意に組み合わせることができる。例えば、第２実施形態に係る押釦スイッチ用部材２（図４を参照）を、第４実施形態に係る押釦スイッチ用部材４（図６を参照）の第１スイッチ部品４ａあるいは第２スイッチ部品４ｂに代用しても良い。同様に、第３実施形態に係る押釦スイッチ用部材３（図５を参照）を、第５実施形態に係る押釦スイッチ用部材５（図７を参照）の第１スイッチ部品５ａあるいは第３スイッチ部品５ｃに代用しても良い。

次に、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下の実施例のないように制約されるものではない。

（実施例１〜６および比較例１）
（１）押釦スイッチ用部材用の素体の形態
図８は、各実施例および比較例にて使用した押釦スイッチ用部材用の素体の縦断面図を示す。

素体１ｂは、シリコーンゴムにて形成された。ここで、素体１ｂを構成する円柱形状の押圧部１０の直径ａは３．５ｍｍである。素体１ｂの押圧部１０の天面からベース部３０の底面までの高さｂは２．６ｍｍである。突出部１２の底面からベース部３０の底面までの距離ｃは０．８ｍｍである。ベース部３０の厚さｄは０．７ｍｍである。薄肉可動部２０の下方開口面の直径ｅは、５．２ｍｍである。また、薄肉可動部２０の肉厚は０．２３ｍｍである。電子線の照射線量による効果を確かめるために、複数個の素体１ｂを形成した。

（２）押釦スイッチ用部材の素体の製造方法
最初に、図８に示す素体１ｂを、第１実施形態における形成工程Ｓ１００に相当する方法により形成した。素体１ｂを構成するための硬化性シリコーンゴム組成物（ミラブルコンパウンドである）として、信越化学工業株式会社製のＫＥ−９４１−Ｕ（品番）１００質量部に対し加硫剤として同社製のＣ−８（品番）２質量部を添加したものを用いた。素体１ｂは、金型を用いて成形した。硬化は、１７５℃における１０分間の一次加硫、およびその後の２００℃における６０分間の二次加硫により行った。当該成形後、押圧部１０の下面に突出部１２を接着し、素体１ｂを完成した。

（３）薄肉可動部の高硬度化方法
素体１ｂの押圧部１０に種々の条件にて電子線を照射した。電子線の照射には、株式会社ＮＨＶコーポレーション製の電子線照射装置（型式：ＥＰＳ−３０００）を用いた。電子線は、押圧部１０の天面に対して照射した。電子線の加速電圧は、３０００ｋＶとした。ビーム電流は、１２．９ｍＡ、電子線照射の処理スピードは、３ｍ／ｍｉｎとした。

電子線の照射線量は、０〜１２００ｋＧｙの範囲内で７段階に変化させて、押釦スイッチ用部材を完成させた。電子線を照射していない場合（照射線量：０ｋＧｙ）を比較例１、照射線量１００ｋＧｙを照射した場合を実施例１、照射線量２００ｋＧｙを照射した場合を実施例２、照射線量３００ｋＧｙを照射した場合を実施例３、照射線量６００ｋＧｙを照射した場合を実施例４、照射線量９００ｋＧｙを照射した場合を実施例５、照射線量１２００ｋＧｙを照射した場合を実施例６とした。

（４）素体の評価
上記条件にて作製した複数の素体１ｂについて、それぞれの押圧部１０のゴム硬度の評価および官能評価を行った。ゴム硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠するタイプＡデュロメータにより計測して求めた。ゴム硬度については、１つのサンプルにつき３箇所の測定を行い、その平均値をそのサンプルのゴム硬度とした。こうして求めたゴム硬度は、後述の表１における「照射前」の硬度を意味する。

（５）押釦スイッチ用部材の評価
照射線量を変化させて作製した７種類の押釦スイッチ用部材について、押圧部１０のゴム硬度を測定した。測定条件は、電子線の照射前と同様である。測定したゴム硬度は、表１における「照射後」の硬度を意味する。また、上記７種類の押釦スイッチ用部材について、押圧部１０の天面を押圧操作した際のタック感を評価した（官能試験）。かかる官能試験では、タック感（粘着感ともいう）がほとんど感じられない場合を「◎」と、タック感がわずかに感じられるものの操作感触に悪影響がない場合を「○」と、タック感が大きく操作感触に違和感がある場合を「×」とした。

照射線量を変化させて作製した押釦スイッチ用部材の耐磨耗性、圧縮永久歪みおよび耐油性については、直接測定できないので、各測定に適した形状のサンプルを作製して評価した。まず、耐摩耗性については、縦１２０ｍｍ×横１２０ｍｍ×厚さ２ｍｍのサンプルを用意し、押圧部１０と同様の電子線照射を実施した後、磨耗試験を行って評価した。試験機には、株式会社東洋精機製作所製のロータリーアブレーションテスタ（型式：ＴＳ−２）を用いた。磨耗輪をＨ−２２に、荷重を９．８Ｎ（片側４．９Ｎ）に、回転速度を６０ｒｐｍに、回転数を１０００回転にそれぞれ設定し、ＪＩＳ Ｋ ７２０４に準拠して耐摩耗性の評価を行った。表１に示す磨耗試験の評価において、試験後の質量減少量が０．０２５ｇ未満の場合には「○」、同減少量が０．０２５ｇ以上の場合には「×」とした。

圧縮永久歪みについては、直径２５ｍｍ×厚さ６．３ｍｍの円板形状のサンプルを用意し、押圧部１０と同様の電子線照射を実施した後に評価した。圧縮永久歪みの評価は、温度：１８０℃、時間：２２時間、圧縮量：２５％として、ＪＩＳ Ｋ ６２６２に準拠して行った。
圧縮永久歪み試験後に、割れやひびが全く確認できない場合には「◎」と、ひびが若干認められるが割れが確認できず問題ないレベルであると認められる場合には「○」と、ひびと割れが若干認められるが問題ないレベルであると認められる場合には「△」と、それぞれ評価した。

耐油試験については、縦３５ｍｍ×横５２ｍｍ×厚さ２ｍｍのサンプルを用意し、押圧部１０と同様の電子線照射を実施した後、次の条件下で評価した。オイルにはＩＲＭ９０３を用いた。オイルとの接触条件としては、温度は１５０℃とし、時間は７２時間とした。耐油性は、試験前後の体積変化率で評価し、体積変化率が低いほどオイルによるサンプルの膨潤が少ないと判断した。具体的には、表１に示す耐油性の評価において、試験前後の体積変化率が２９％未満の場合に「◎」と、同体積変化率が２９％以上３８％未満の場合に「○」と、同体積変化率が３８％以上の場合に「×」と、それぞれ評価した。

表１は、各実施例および比較例の評価結果を示す。

電子線の照射線量が増加するほど、ゴム硬度が高くなる傾向が認められた。官能評価および耐油性については、ゴム硬度が高いほど良好な結果であった。耐摩耗性については、電子線の照射線量によらずほぼ同程度の良好な結果が得られた。圧縮永久歪みについては、電子線の照射線量が１００ｋＧｙ〜１２００ｋＧｙの範囲で大きな問題は無かったが、１００ｋＧｙ〜６００ｋＧｙでより好ましく、１００ｋＧｙ〜２００ｋＧｙでさらに好ましい結果となった。圧縮永久歪みを考慮すると、一部の箇所１５のゴム硬度は、他の箇所のゴム硬度よりも３１％以上１２２％以下の範囲で高いのが好ましく、３１％以上９４％以下の範囲で高いのがより好ましく、３１％以上４４％以下の範囲で高いのがさらにより好ましい。

本発明に係る押釦スイッチ用部材は、例えば、携帯通信機器、パーソナルコンピューター、カメラ、自動車、車載用電子機器、家庭用オーディオ機器、家庭用電化製品などの押圧式のキーを備える各種機器に用いるための押釦スイッチを構成するために利用することができる。

１，２，３，４，５・・・押釦スイッチ用部材、１ａ，１ｂ・・・素体、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・押圧部、１５，１５ａ，１５ｂ・・・一部の箇所、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ・・・薄肉可動部、３０・・・ベース部、ｅ・・・電子線。

Claims (10)

1. 押圧部と、前記押圧部の外周に連接する薄肉可動部と、前記薄肉可動部の外周に連接するベース部とを備え、前記押圧部は、前記ベース部を基準として一方の側に突出しており、少なくとも前記押圧部および前記薄肉可動部は、同一種類のゴム状弾性体からなり、前記押圧部における天面の少なくとも一部を含み、当該天面からその下方に向かって底面まで到達しない所定の深さまでの上部領域のゴム硬度が前記上部領域の下方に位置する下方領域のゴム硬度よりも高い押釦スイッチ用部材の製造方法であって、
   少なくとも前記押圧部および前記薄肉可動部を前記ゴム状弾性体で成形し、前記押釦スイッチ用部材の素体を形成する形成工程と、
   前記素体における前記押圧部の前記上部領域に電子線を照射して前記上部領域を前記下方領域よりも高硬度にする照射工程と、
   を含む押釦スイッチ用部材の製造方法。
2. 前記照射工程において、前記電子線の照射線量を１００ｋＧｙ以上とする請求項１に記載の押釦スイッチ用部材の製造方法。
3. 前記照射工程において、前記電子線の照射線量を１００ｋＧｙ〜１２００ｋＧｙの範囲内の照射線量とする請求項２に記載の押釦スイッチ用部材の製造方法。
4. 前記照射工程において、前記電子線の照射線量を１００ｋＧｙ〜６００ｋＧｙの範囲内の照射線量とする請求項３に記載の押釦スイッチ用部材の製造方法。
5. 前記ゴム状弾性体はシリコーンゴムを含むものとし、
   前記形成工程は、架橋剤を含むシリコーンゴムを含む前記素体を加熱して架橋する工程である請求項１から４のいずれか１項に記載の押釦スイッチ用部材の製造方法。
6. 前記ゴム状弾性体はシリコーンゴムを含むものとし、
   前記形成工程は、架橋剤非含有のシリコーンゴムを含む前記素体に電子線を照射して架橋する工程である請求項１から４のいずれか１項に記載の押釦スイッチ用部材の製造方法。
7. 押圧部と、
   前記押圧部の外周に連接する薄肉可動部と、
   前記薄肉可動部の外周に連接するベース部と、
   を備え、
   前記押圧部は、前記ベース部を基準として一方の側に突出しており、
   少なくとも前記押圧部および前記薄肉可動部は、同一種類のゴム状弾性体からなり、
   前記押圧部における天面の少なくとも一部を含み、当該天面からその下方に向かって底面まで到達しない所定の深さまでの上部領域のゴム硬度が前記上部領域の下方に位置する下方領域のゴム硬度よりも高い押釦スイッチ用部材。
8. 前記押圧部の前記上部領域のゴム硬度は、前記下方領域のゴム硬度よりも３０％以上高い請求項７に記載の押釦スイッチ用部材。
9. 前記ゴム状弾性体は、シリコーンゴムを含有する請求項７または８に記載の押釦スイッチ用部材。
10. 前記ベース部に複数の前記薄肉可動部を備えると共に、各薄肉可動部の上方に前記押圧部を備え、１または複数の前記押圧部における前記上部領域のゴム硬度は、他の１または複数の前記押圧部における前記上部領域のゴム硬度に比べて高い請求項７〜９のいずれか１項に記載の押釦スイッチ用部材。