JP7361918B2 - ボタンスイッチ装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本開示は、ボタンスイッチ装置及び電子機器に関する。

従来、ボタンスイッチ構造には、ボタンによって押圧されるラバードームを有するラバースイッチと、ラバードームに対応する位置に接点を有する基板と、ラバースイッチにおける基板と接触する面に形成される環状溝とを備えるものがある。環状溝は、液体の浸入を防止したい範囲を囲むように設けられている。このため、ラバースイッチと基板との間に毛細管現象によって入り込んだ液体は、環状溝に阻まれ、当該環状溝の内側への浸入が防止される。

上記ボタンスイッチ構造は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２０１９－１１４４６１号公報

ここで、ボタンスイッチ構造においては、ボタンが押し込まれると、これに伴って、ラバードームが弾性変形する。また、ラバードームは、中空状に膨出しており、その内部には、空気が溜まっている。このため、ラバードームがボタンによる押圧によって弾性変形した際に、ラバードームの内部に空気が溜まったままでいると、ラバードームの内部圧力は上昇する。このように、ラバードームの内部圧力が上昇すると、ボタンフィーリングが悪化するという問題があった。

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、液体の浸入防止を図りつつ、良好なボタンフィーリングを得ることができるボタンスイッチ装置を提供することを目的とする。

本開示に係るボタンスイッチ装置は、ラバードームを有するラバースイッチと、ラバースイッチと接触する基板と、ラバースイッチにおける基板と接触する面に形成され、液体浸入防止範囲を囲むように設けられる環状溝と、ラバースイッチにおける基板と接触する面において、ラバードームの内部と連通するように形成され、環状溝の内側に配置される空気溝と、空気溝から当該空気溝の外部に開口し、環状溝の内側に配置される空気孔と、１つのラバードームに対応して、当該１つのラバードームを押圧する１つのボタンとを備え、複数の空気溝は、隣接する２つのラバードーム間をそれぞれ繋ぎ、複数の空気溝のうちのいずれか１つの空気溝に、空気孔が設けられるものである。

本開示によれば、液体の浸入防止を図りつつ、良好なボタンフィーリングを得ることができる。

実施の形態１に係るボタンスイッチ装置を備えた電子機器の構成を示す分解斜視図である。 実施の形態１に係るボタンスイッチ装置の構成を示す背面図である。 図２のIII－III矢視断面図である。 実施の形態１に係るボタンスイッチ装置の他の構成を示す断面図である。 実施の形態２に係るボタンスイッチ装置の構成を示す背面図である。 図５のVI－VI矢視断面図である。 実施の形態３に係るボタンスイッチ装置の構成を示す背面図である。 図７のVIII－VIII矢視断面図である。

以下、本開示をより詳細に説明するために、本開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。

実施の形態１．
実施の形態１に係るボタンスイッチ装置１０について、図１から図３を用いて説明する。

図１は、実施の形態１に係るボタンスイッチ装置１０を備えた電子機器５０の構成を示す分解斜視図である。図２は、実施の形態１に係るボタンスイッチ装置１０の構成を示す背面図である。図３は、図２のIII－III矢視断面図である。なお、図２においては、基板１１を除いた状態としており、当該基板１１は、２点鎖線で示している。

図１に示した電子機器５０は、例えば、表示装置である。この電子機器５０は、筐体５１、表示パネル５２、及び、ボタンスイッチ装置１０を備えている。

図１に示すように、筐体５１は、矩形の枠状に形成されている。筐体５１の上部には、開口部５１ａが形成されている。表示パネル５２は、筐体５１の開口部５１ａに取り付けられている。ボタンスイッチ装置１０は、筐体５１の下部に取り付けられている。このボタンスイッチ装置１０は、例えば、ユーザからのボタン操作を受け付けて、表示パネル５２に表示する画像又は映像を制御するものである。

図１から図３に示すように、ボタンスイッチ装置１０は、基板１１、ラバースイッチ１２、及び、複数のボタン１３を備えている。基板１１は、ボタンスイッチ装置１０の後部に配置されている。ボタン１３は、ボタンスイッチ装置１０の前部に配置されている。ラバースイッチ１２は、基板１１とボタン１３との間に配置されている。

基板１１は、表示パネル５２に表示する画像又は映像を制御するためのものである。この基板１１は、例えば、ガラスエポキシ樹脂で形成されている。また、基板１１は、ラバースイッチ１２と対向する面に、複数の接点１１ａを有している。

ラバースイッチ１２は、例えば、弾性を有するゴム又はシリコン樹脂等の弾性樹脂材料で形成されている。このラバースイッチ１２は、全体として、平板状に形成されており、前面１２Ａ及び後面１２Ｂを有している。前面１２Ａは、ボタン１３と対向しており、後面１２Ｂは、基板１１と接触している。

また、ラバースイッチ１２は、ラバードーム１２ａ、導電部１２ｂ、環状溝１２ｃ、空気溝１２ｄ、及び、空気孔１２ｅを有している。

ラバードーム１２ａは、前面１２Ａからボタン１３側に向けて中空状に膨出している。このラバードーム１２ａは、ボタン１３がボタンスイッチ装置１０の後方側に向けて押し込まれると、この押し込まれたボタン１３によって、押し潰される。また、ラバードーム１２ａは、ボタン１３がボタンスイッチ装置１０の前方側に向けて移動して、当該ボタン１３による押圧力が解除されると、元の形状に復帰する。

導電部１２ｂは、ラバードーム１２ａの内側天井面に設けられている。この導電部１２ｂは、例えば、金又はカーボン等の導電性を有する材料で形成されている。また、導電部１２ｂは、ラバードーム１２ａがボタン１３による押圧によって弾性変形したときに、基板１１における２つの接点１１ａと接触する。このため、その２つの接点１１ａは、導電部１２ｂを介して、互いに電気的に接続され、スイッチがＯＮ状態となる。

環状溝１２ｃは、湿気、結露、飲料等の液体の浸入を防止するための溝である。この環状溝１２ｃは、例えば、基板１１のビア（図示省略）を液体から保護するものである。ビアとは、基板１１の孔に銅めっきを施して配線したものであり、基板１１には、複数のビアが設けられている。液体がビアに浸入すると、銅がマイグレーションによって移動するため、配線が切れてしまい、基板１１の誤動作を招くおそれがある。環状溝１２ｃは、基板１１と接触するラバースイッチ１２の後面１２Ｂにおいて、液体浸入防止範囲、即ち、ビアが設けられる範囲を囲むように設けられている。このため、基板１１とラバースイッチ１２の後面１２Ｂとの間に毛細管現象によって液体が入り込んだ場合、その液体は、環状溝１２ｃ内に取り込まれて留まり、当該環状溝１２ｃの内側への浸入が防止される。なお、図２は、全てのラバードーム１２ａが１つの環状溝１２ｃによって囲まれる例を示している。

空気溝１２ｄは、ラバードーム１２ａの弾性変形に伴って、ラバードーム１２ａの内部に溜まっている空気を、ラバードーム１２ａの外側に向けて排出するものである。この空気溝１２ｄは、ラバースイッチ１２の後面１２Ｂに設けられている。また、空気溝１２ｄは、環状溝１２ｃの内側に配置されている。この空気溝１２ｄは、ラバードーム１２ａの内部と連通し、当該ラバードーム１２ａから外側に向けて延びている。このとき、空気溝１２ｄは、環状溝１２ｃまでには達していない。即ち、空気溝１２ｄは、ラバードーム１２ａの内部から環状溝１２ｃの内側に留まっている。

空気孔１２ｅは、空気溝１２ｄ内を流れる空気を、ボタンスイッチ装置１０の外部に向けて排出するものである。この空気孔１２ｅは、空気溝１２ｄと連通すると共に、ラバースイッチ１２の前面１２Ａに開口している。また、空気孔１２ｅは、環状溝１２ｃの内側に配置されている。即ち、空気溝１２ｄの一端は、ラバードーム１２ａと連通し、空気溝１２ｄの他端は、空気孔１２ｅと連通している。

ボタン１３は、ラバースイッチ１２をその前方側から覆ように設けられている。また、ボタン１３は、ボタンスイッチ装置１０に対して、ラバースイッチ１２側に向けて押し込み可能となっている。このとき、ボタン１３は、ラバードーム１２ａの反力によって、ボタンスイッチ装置１０の前方側に向けて、常に付勢された状態となっている。

ここで、実施の形態１に係るボタンスイッチ装置１０においては、ボタン１３のどの位置が押されても、良好なボタンフィーリングを得るため、１つのボタン１３に対して、２つのラバードーム１２ａを備えている。このため、各ボタン１３は、２つの押圧部１３ａを有している。２つの押圧部１３ａは、２つのラバードーム１２ａのそれぞれに対応している。押圧部１３ａは、ボタン１３の後面からラバースイッチ１２側に向けて突出し、対応するラバードーム１２ａと対向している。

即ち、１つのボタン１３がラバードーム１２ａの反力に抗して押し込まれると、そのボタン１３に対応する２つのラバードーム１２ａが同時に押圧されて、弾性変形する。一方、１つのボタン１３への押し込みが解除されると、当該ボタン１３は、ラバードーム１２ａの反力によって元の位置に復帰し、このボタン１３に対応する２つのラバードーム１２ａは、元の形状に戻る。

従って、押圧部１３ａは、ボタン１３がラバードーム１２ａの反力に抗して押し込まれると、そのボタン１３と共に後退して、ラバードーム１２ａの頂部を押圧する。これに対して、ラバードーム１２ａは、押圧部１３ａによって押圧されることにより、弾性変形する。また、ラバードーム１２ａの弾性変形に伴って、導電部１２ｂは、対応する２つの接点１１ａと接触する。

更に、ラバードーム１２ａが弾性変形すると、当該ラバードーム１２ａの内部空間は、小さくなる。このため、その内部空間に存在する空気は、空気溝１２ｄ内に押し出されて、当該空気溝１２ｄ内を流れる。そして、空気溝１２ｄを流れる空気は、空気孔１２ｅから装置外部に排出される。このように、ボタンスイッチ装置１０は、ラバードーム１２ａが押圧されて潰れた際に、当該ラバードーム１２ａの内部から空気を逃がすことができる。

この結果、ボタンスイッチ装置１０は、ボタン１３が押し込まれた際のラバードーム１２ａの内部圧力の上昇を抑えることができる。よって、ボタンスイッチ装置１０は、ボタン１３が押し込み易くなり、良好なボタンフィーリングを得ることができる。

なお、図２においては、１つのボタン１３に対して、２つのラバードーム１２ａが設けられているが、１つのボタン１３に対するラバードーム１２ａの数量は、これに限定されるものではない。

図２においては、環状溝１２ｃは、矩形をなしているが、環状溝１２ｃの形状は、これに限定されるものではない。また、環状溝１２ｃは、全てのラバードーム１２ａを囲むように設けられているが、１つ又は複数のラバードーム１２ａごとに囲むように設けられても良い。

図２においては、空気溝１２ｄは、直線状に形成されているが、空気溝１２ｄの長手方向の形状は、これに限定されるものではない。

また、図４は、実施の形態１に係るボタンスイッチ装置１０の他の構成を示す断面図である。図４に示すように、ボタンスイッチ装置１０は、空気孔１２ｅに替えて、空気孔１１ｂを備えても良い。空気孔１１ｂは、基板１１を厚さ方向に貫通しており、空気溝１２ｄ内とボタンスイッチ装置１０の外部との間を連通している。このため、空気孔１１ｂは、空気溝１２ｄ内を流れる空気を、ボタンスイッチ装置１０の外部に向けて排出することができる。なお、ボタンスイッチ装置１０は、空気孔１１ｂ，１２ｅの双方を備えても良い。

以上、実施の形態１に係るボタンスイッチ装置１０は、ラバードーム１２ａを有するラバースイッチ１２と、ラバースイッチ１２と接触する基板１１と、ラバースイッチ１２における基板１１と接触する後面１２Ｂに形成され、液体浸入防止範囲を囲むように設けられる環状溝１２ｃと、ラバースイッチ１２における基板１１と接触する後面１２Ｂにおいて、ラバードーム１２ａの内部と連通するように形成され、環状溝１２ｃの内側に配置される空気溝１２ｄと、空気溝１２ｄから当該空気溝１２ｄの外部に開口し、環状溝１２ｃの内側に配置される空気孔１１ｂ，１２ｅとを備える。このため、ボタンスイッチ装置１０は、液体の浸入防止を図りつつ、良好なボタンフィーリングを得ることができる。

また、空気孔１２ｅは、ラバースイッチ１２に形成される。このため、ボタンスイッチ装置１０においては、空気溝１２ｄは、環状溝１２ｃの内側に設けられた空気孔１２ｅに繋がっており、ラバースイッチ１２の外周部に繋がる必要が無く、環状溝１２ｃを横断していない。この結果、環状溝１２ｃは、その形状を保持することができ、その外側から毛細管現象によって入り込んだ液体に対して、その内側への浸入を防止することができる。

更に、空気孔１１ｂは、基板１１における環状溝１２ｃの内側に形成される。このため、ボタンスイッチ装置１０においては、空気溝１２ｄは、環状溝１２ｃの内側に設けられた空気孔１１ｂに繋がっており、ラバースイッチ１２の外周部に繋がる必要が無く、環状溝１２ｃを横断していない。この結果、環状溝１２ｃは、その形状を保持することができ、その外側から毛細管現象によって入り込んだ液体に対して、その内側への浸入を防止することができる。

電子機器５０は、ボタンスイッチ装置１０を備えている。このため、電子機器５０は、ボタンスイッチ装置１０において、液体の浸入防止を図りつつ、良好なボタンフィーリングを得ることができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係るボタンスイッチ装置２０について、図５から図６を用いて説明する。

図５は、実施の形態２に係るボタンスイッチ装置２０の構成を示す背面図である。図６は、図５のVI－VI矢視断面図である。

図５に示した実施の形態２に係るボタンスイッチ装置２０は、実施の形態１に係るボタンスイッチ装置１０の構成に対して、空気溝１２ｄを空気溝２２ｄに替えた構成となっている。

図５及び図６に示すように、ボタンスイッチ装置２０のラバースイッチ１２は、複数の空気溝２２ｄを有している。空気溝２２ｄは、１つのボタン１３に対応した２つのラバードーム１２ａ間を連通している。空気溝２２ｄの一端は、一方のラバードーム１２ａの内部と連通し、空気溝２２ｄの他端は、他方のラバードーム１２ａの内部と連通している。空気孔１２ｅは、空気溝２２ｄにおける２つのラバードーム１２ａ間に設けられている。

従って、ラバードーム１２ａが弾性変形すると、当該ラバードーム１２ａの内部空間は、小さくなる。このため、その内部空間に存在する空気は、空気溝２２ｄ内に押し出されて、当該空気溝２２ｄ内を流れる。そして、空気溝２２ｄを流れる空気は、空気孔１２ｅから装置外部に排出される。このように、ボタンスイッチ装置２０は、ラバードーム１２ａが押圧されて潰れた際に、当該ラバードーム１２ａの内部から空気を逃がすことができる。

以上、実施の形態２に係るボタンスイッチ装置２０においては、空気溝２２ｄは、２つのラバードーム１２ａ間を連通し、空気孔１２ｅは、空気溝２２ｄにおける２つのラバードーム１２ａ間に設けられる。このため、ボタンスイッチ装置２０は、１つのボタン１３に対応した２つのラバードーム１２ａにおいて、空気孔１２ｅの共通化を図ることができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係るボタンスイッチ装置３０について、図７及び図８を用いて説明する。

図７は、実施の形態３に係るボタンスイッチ装置３０の構成を示す背面図である。図８は、図７のVIII－VIII矢視断面図である。

実施の形態１，２に係るボタンスイッチ装置１０，２０は、１つのボタン１３に対して、複数のラバードーム１２ａを備える構成であるのに対して、図７及び図８に示した実施の形態３に係るボタンスイッチ装置３０は、１つのボタン１３に対して、１つのラバードーム１２ａを備える構成となっている。即ち、ボタンスイッチ装置１０，２０は、１つのボタン１３に対応した複数のラバードーム１２ａが、同時に押圧されるのに対して、ボタンスイッチ装置３０は、複数のラバードーム１２ａが、独立して押圧される。

図７及び図８に示すように、複数の空気溝２２ｄは、隣接する２つのラバードーム１２ａ間をそれぞれ繋いでいる。空気孔１２ｅは、複数の空気溝２２ｄのうちのいずれか１つの空気溝２２ｄの中間部に設けられている。

ボタン１３は、ラバースイッチ１２をその前方側から覆うように設けられている。各ボタン１３には、１つのラバードーム１２ａが対応している。このため、各ボタン１３は、１つの押圧部１３ａを有している。

即ち、１つのボタン１３がラバードーム１２ａの反力に抗して押し込まれると、そのボタン１３に対応する１つのラバードーム１２ａが単独で押圧されて、弾性変形する。一方、１つのボタン１３への押し込みが解除されると、当該ボタン１３は、付勢力によって元の位置に復帰し、このボタン１３に対応する１つのラバードーム１２ａは、元の形状に戻る。

また、いずれか１つのラバードーム１２ａが弾性変形すると、当該ラバードーム１２ａの内部空間は、小さくなる。このため、その内部空間に存在する空気は、空気溝２２ｄ内に押し出されて、当該空気溝１２ｄ内をそのまま流れて、空気孔１２ｅから装置外部に排出されるか、又は、弾性変形したラバードーム１２ａ以外のラバードーム１２ａの内部を通過しながら、空気溝１２ｄ内を流れて、空気孔１２ｅから装置外部に排出される。このように、ボタンスイッチ装置３０は、ラバードーム１２ａが押圧されて潰れた際に、当該ラバードーム１２ａの内部から空気を逃がすことができる。

以上、実施の形態３に係るボタンスイッチ装置３０は、１つのラバードーム１２ａに対応して、当該１つのラバードーム１２ａを押圧する１つのボタン１３を備え、複数の空気溝２２ｄのうちのいずれか１つの空気溝２２ｄに、空気孔１２ｅが設けられる。このため、ボタンスイッチ装置３０は、１つのラバードーム１２ａに対して、１つのボタン１３を備える場合であっても、空気孔１２ｅの共通化を図ることができる。

なお、本開示は、その開示の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、或いは、各実施の形態における任意の構成要素の変形、若しくは、各実施の形態における任意の構成要素の省略が可能である。

本開示に係るボタンスイッチ装置は、環状溝の内側に空気溝及び空気孔を備えることにより、液体の浸入防止を図りつつ、良好なボタンフィーリングを得ることができるボタンスイッチ装置等に用いるのに適している。

１０，２０，３０ ボタンスイッチ装置、１１ 基板、１１ａ 接点、１１ｂ 空気孔、１２ ラバースイッチ、１２Ａ 前面、１２Ｂ 後面、１２ａ ラバードーム、１２ｂ 導電部、１２ｃ 環状溝、１２ｄ 空気溝、１２ｅ 空気孔、１３ ボタン、１３ａ 押圧部、２２ｄ 空気溝、５０ 電子機器、５１ 筐体、５１ａ 開口部、５２ 表示パネル。

Claims (4)

1. ラバードームを有するラバースイッチと、
   前記ラバースイッチと接触する基板と、
   前記ラバースイッチにおける前記基板と接触する面に形成され、液体浸入防止範囲を囲むように設けられる環状溝と、
   前記ラバースイッチにおける前記基板と接触する面において、前記ラバードームの内部と連通するように形成され、前記環状溝の内側に配置される空気溝と、
   前記空気溝から当該空気溝の外部に開口し、前記環状溝の内側に配置される空気孔と、
   １つのラバードームに対応して、当該１つのラバードームを押圧する１つのボタンとを備え、
   複数の空気溝は、隣接する２つのラバードーム間をそれぞれ繋ぎ、
   前記複数の空気溝のうちのいずれか１つの空気溝に、前記空気孔が設けられる
   ことを特徴とするボタンスイッチ装置。
2. 前記空気孔は、前記ラバースイッチに形成される
   ことを特徴とする請求項１記載のボタンスイッチ装置。
3. 前記空気孔は、前記基板における前記環状溝の内側に形成される
   ことを特徴とする請求項１記載のボタンスイッチ装置。
4. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のボタンスイッチ装置を備える
   ことを特徴とする電子機器。

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