JP2006344510A - クリックばね付きシート及びその製造方法及びこれを用いたスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 クリックばねへの押圧力の伝達を確実に行え、小型のクリックばねを使用することが可能なクリックばね付きシート及びその製造方法及びこれを用いたスイッチを提供する。
【解決手段】 一方の面に粘着剤３が設けられたシート部材１と、シート部材１の粘着剤３が設けられた面の下面側に配置されたクリックばね４とを備え、シート部材１とクリックばね４との間には、凸状からなる押圧力伝達部材２を配設し、押圧力伝達部材２によってシート部材１とクリックばね４の表面側との間に形成される空域Ｓ内に粘着剤３を充填し、該充填された粘着剤３によってシート部材１の押圧力伝達部材２の周域に厚肉状の粘着部３ａを形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シートの下面にクリックばねを貼り付けたクリックばね付きシート及びその製造方法及びこれを用いたスイッチに関する。

従来のクリックばね付きシート及びスイッチの構造としては、シートの下面に接着剤や粘着剤によってクリックばねを貼り付けたクリックばね付きシートと、このシートの上面に成形や印刷等の方法により設けられた押圧力伝達用の凸部とを有し、この凸部を介してクリックばねの表面頂部の中心を押圧することによりクリックばねを反転させてスイッチの切換えを行う構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来のクリックばね付きシート及びスイッチの構造を図５、図６に示す。図５は従来のクリックばね付きシートの斜視図、図６は同じく断面図である。
図において、クリックばね付きシート２０は、金属クリックバネ１１と、金属クリックバネ１１の中心と対応する位置に凸部２２を有する組付シート２１と、金属クリックバネ１１が穴部２５に嵌合して取り付けられる穴明シート２３とにより構成されている。

組付シート２１は、薄膜のシートであり成形または印刷により複数の組付シート凸部２２が金属クリックばね１１の頂部に対応する位置に形成されている。また、組付シート凸部２２は、図示しない押釦を照光式にも出来るように透光性の材料で形成されている。穴明シート２３は、下面に粘着剤が貼られ離型紙２６で保護されている。

クリックばね付きシート２０の組立は、離型紙２６の貼られた穴明シート２３の穴部２５に金属クリックバネ１１を組み付け、上部に組付シート２１を接着剤または粘着剤により貼り合わせて行うことが出来る。
なお。クリックばねつきシート２０は、金属クリックバネ１１と、凸部を有する組付シート２１と、穴明シート２３とにより構成しているが、金属クリックバネ１１と、凸部を有する組付シート２１とにより構成するようにすることもできる。

上記のクリックばね付きシート２０を、押釦タイプの操作スイッチとして組み立てるには、離型紙２６をはがして、図示しないスイッチ基板のスイッチ部に、金属クリックバネ１１が対応するように貼り合わして取り付け、その上からカバー等に填められた押釦を取り付けるのみで操作スイッチへの組み付けを行うことが出来る。

上記のクリックばね付きシート２０は、金属クリックバネ１１と、金属クリックバネ１１の中心と対応する位置に凸部を有する組付シート２１とを備えたため、クリック性能を損なうことのない構造で容易に組立を行うことができる。また、押釦を取り付けるときには下面を平らな簡潔構造にすることができる。

特開平１１−３１７１２５号公報

しかしながら、上述した従来のクリックばね付きシート及びスイッチにおいては、押釦の操作時や取扱い時に凸部側面に外力が加わった場合、凸部が脱落する虞があった。そのため、凸部をシートの下面とクリックばねの上面との間に挟み込むように配置することが考えられるが、凸部の厚みによって周囲のシートが浮き上がり、クリックばねとの粘着部が減少するため、小型のクリックばねを保持することが難しく、小型化を阻害するという問題があった。

従って、本発明は上記した問題点を解決し、クリックばねへの押圧力の伝達を確実に行え、小型のクリックばねを使用することが可能なクリックばね付きシート及びその製造方法及びこれを用いたスイッチを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では第１の解決手段として、一方の面に粘着剤が設けられたシート部材と、このシート部材の前記粘着剤が設けられた面の下面側に配置されたクリックばねとを備え、前記シート部材と前記クリックばねとの間には、凸状からなる押圧力伝達部材を配設し、この押圧力伝達部材によって前記シート部材と前記クリックばねの表面側との間に形成される空域内に前記粘着剤を充填し、該充填された粘着剤によって前記シート部材の前記押圧力伝達部材の周域に厚肉状の粘着部を形成した構成とした。
また、第２の解決手段として、前記粘着剤は粘性を有する材料からなり、前記クリックばねと前記シート部材との貼着時、あるいは前記シート部材の押圧時に、前記粘着剤を前記空域内へ押し出し可能とした構成とした。
また、第３の解決手段として、前記粘着剤は、前記押圧力伝達部材と前記クリックばねとが対向する面間にも設けられている構成とした。
また、第４の解決手段として、前記押圧力伝達部材の全ての表面が、前記シート部材と前記粘着剤とで覆われている構成とした。
また、第５の解決手段として、前記押圧力伝達部材を、前記シート部材の一方の面に設けると共に、該シート部材との固着側が幅広で、前記クリックばねの表面頂部に向かって細幅となる凸山状に形成した構成とした。
また、第６の解決手段として、前記シート部材を一枚の共通のシート部材で形成し、該シート部材に、前記押圧力伝達部材と前記クリックばねとを、マトリクス状に複数組保持した構成とした。

また、第７の解決手段として、シート部材の一方の面に凸山状に形成された押圧力伝達部材を固着し、該シート部材の一方の面に前記押圧力伝達部材の表面とその周域を覆うように粘性を有する粘着剤を塗布し、該粘着剤が塗布された前記シート部材の一方の面の前記押圧力伝達部材が固着された位置に、該押圧力伝達部材と対向させてクリックばねの表面頂部を前記粘着剤で貼着して保持すると共に、該貼着時に、前記押圧力伝達部材によって前記シート部材と前記クリックばね表面との間に形成される空域内に前記粘着剤を押し出すことにより充填させ、前記シート部材と前記クリックばねのほぼ全表面とを粘着状態とした製造方法とした。

また、第８の解決手段として、第１乃至第６の解決手段の何れかに記載のクリックばね付きシートと、対向する一対の固定接点が設けられた回路基板とを備え、前記クリックばね付きシートを、前記クリックばねと前記固定接点とを対向させて前記回路基板上に積層したスイッチの構成とした。
また、第９の解決手段として、前記クリックばね付きシートのクリックばねが貼着された面とは反対側の他方の面に、発光層、あるいは導電層、あるいは表示層を形成したスイッチの構成とした。

上述したように、本発明のクリックばね付きシートは、一方の面に粘着剤が設けられたシート部材と、シート部材の粘着剤が設けられた面の下面側に配置されたクリックばねとを備え、シート部材とクリックばねとの間には、凸状からなる押圧力伝達部材を配設し、押圧力伝達部材によってシート部材とクリックばねの表面側との間に形成される空域内に粘着剤を充填し、該充填された粘着剤によってシート部材の押圧力伝達部材の周域に厚肉状の粘着部を形成したことから、押圧力伝達部材の周域にもクリックばねの表面側に対応する粘着部を形成できるので、シート部材の下面側に確実にクリックばねを保持することができ、小型のクリックばねを使用することが可能となる。また、シート部材の表面側を平坦に形成できると共に、押圧力伝達部材との位置ずれを防止できる。
また、粘着剤は粘性を有する材料からなり、クリックばねとシート部材との貼着時、あるいはシート部材の押圧時に、粘着剤を空域内へ押し出し可能としたことから、押圧操作により粘着剤を押圧力伝達部材の周域に押し出すことでシート部材との隙間に充填できる。
また、粘着剤は、押圧力伝達部材とクリックばねとが対向する面間にも設けられていることから、押圧力伝達部材の下面及び外周に連続して粘着部を形成できるので、小型のクリックばねに対しても大きな押圧力伝達部材を用いることができ、操作部からの押圧力の伝達を確実に行うことができる。
また、押圧力伝達部材の全ての表面が、シート部材と粘着剤とで覆われていることから、密閉性が高く押圧力伝達部材が外気にさらされることがなく、吸水などによる押圧力伝達部材の劣化を防止できる。
また、押圧力伝達部材を、シート部材の一方の面に設けると共に、シート部材との固着側が幅広で、クリックばねの表面頂部に向かって細幅となる凸山状に形成したことから、クリックばねの表面頂部に押圧力を確実に伝達でき、スイートスポットの小さなクリックばねを使用することが可能となる。
また、シート部材を一枚の共通のシート部材で形成し、シート部材に、押圧力伝達部材とクリックばねとを、マトリクス状に複数組保持したことから、複数のクリックばねを共通のシート部材上に保持することで一体的に取り扱えるので、作業性が良い。

また、シート部材の一方の面に凸山状に形成された押圧力伝達部材を固着し、シート部材の一方の面に押圧力伝達部材の表面とその周域を覆うように粘性を有する粘着剤を塗布し、粘着剤が塗布されたシート部材の一方の面の押圧力伝達部材が固着された位置に、押圧力伝達部材と対向させてクリックばねの表面頂部を粘着剤で貼着して保持すると共に、貼着時に、押圧力伝達部材によってシート部材とクリックばね表面との間に形成される空域内に粘着剤を押し出すことにより充填させ、シート部材とクリックばねのほぼ全表面とを粘着状態とした製造方法としたことから、簡単な方法で押圧力伝達部材の周域に粘着剤を押し出すことができ、シート部材とクリックばねのほぼ全表面を粘着状態にすることができる。

また、第１乃至第６の解決手段の何れかに記載のクリックばね付きシートと、対向する一対の固定接点が設けられた回路基板とを備え、クリックばね付きシートを、クリックばねと固定接点とを対向させて回路基板上に積層したスイッチとしたことから、小型のクリックばねを使用でき、押圧力伝達部材が押釦等の操作部材でこじられたとしても脱落する虞がない。
また、クリックばね付きシートのクリックばねが貼着された面とは反対側の他方の面に、発光層、あるいは導電層、あるいは表示層を形成したスイッチとしたことから、押圧力伝達部材がシート部材の裏面側に設けられているため、シート部材の表面側を平坦状に形成できるので、良好なクリック感触が得られると共に、シート部材の表面側に発光層、あるいは導電層、あるいは表示層を積層して形成することができる。

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図４に示す。図１は本発明のクリックばね付きシートを用いたスイッチを示す断面図、図２は本発明のクリックばね付きシートと回路基板とを示す分解斜視図、図３は保護シート付きの本発明のクリックばね付きシートを示す斜視図、図４は発光層あるいは導電層あるいは表示層を積層した本発明のクリックばね付きシートを用いたスイッチを示す断面図である。

図１、図２に示すように、本発明のクリックばね付きシート及びこれを用いたスイッチは、凸状の押圧力伝達部材２を備えたシート部材１と、このシート部材１の下面側の接着剤等からなる粘着材３に貼り付けられて保持されたクリックばね４と、クリックばね４が収容される孔を有しシート部材１の下面側に貼り付けられたスペーサ５と、複数の固定接点７が配設された回路基板６とから主に構成されている。

シート部材１は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなるフレキシブルで透明なフィルム状の材料から形成されている。また、このシート部材１の下面側には、凸状をした押圧力伝達部材２が設けられている。この押圧力伝達部材２は、例えば印刷などの方法でシート部材１の下面側に絶縁性樹脂材を山形状に成形することにより形成されている。
また、押圧力伝達部材２は、シート部材１の下面側との固着側が幅広で、先端側に向かって細幅となるように山形状に形成されており、この細幅の先端側とクリックばね４の表面頂部とが対向された状態で配設されている。このため、クリックばね１の表面頂部に押圧力を確実に伝達でき、スイートスポットの小さなクリックばねを使用することが可能となる。

また、シート部材１の下面側には、接着剤等からなる粘着剤３が塗布されている。この粘着剤３は、粘性を有する樹脂製の接着剤からなり、シート部材１の下面側一面にわたって塗布されている。そして、この粘着剤３により押圧力伝達部材２の山形状の表面全体が覆われた状態となっている。

また、シート部材１の下面側には、クリックばね４が粘着剤３に貼り付けられて保持されている。このクリックばね４は、ばね性を有する導電性の薄板金属板からなり、反転可能なドーム状の膨出部４ａを有する円形状に形成されている。また、膨出部４ａの下面側には複数の（本実施例では３個）突起４ｂが形成されており、クロックばね４が押圧されて膨出部４ａが反転したときには、この突起４ａが回路基板６の上面に配設された複数の固定接点７の中央接点７ａと接触するものとなっている。また、クリックばね４の円形状の外周縁部４ｃが固定接点７の周辺接点７ｂと常時接触した状態で回路基板６上に載置されるものとなっている。

クリックばね４がシート部材１の下面側に保持された時、シート部材１とクリックばね４との間には、凸状の山形状からなる押圧力伝達部材２が設けられていることから、この押圧力伝達部材２の厚みによってシート部材１の下面とクリックばね４の膨出部４ａ表面との間には空域Ｓが形成されるものとなる。
この時、シート部材１の下面側に塗布されている粘着剤３は、粘性を有する材料で形成されていることから、クリックばね４の貼り付け時に粘着剤３が押されて流動するものとなり、この空域Ｓにも粘着剤３が充填されるものとなる。そして、押圧力伝達部材２の山形状の底面側周域にも、シート部材１とクリックばね４の膨出部４ａ表面との粘着部３ａ（粘着層）が形成されるものとなっている。

スペーサ５は、ＰＥＴ等からなるフィルム状の材料から形成されている。このスペーサ５には円形状の孔５ａが形成されており、この孔５ａ内にクリックばね４が収容された状態でスペーサ５がシート部材１の下面側に粘着剤３により貼着されている。また、スペーサ５の下面側には、同じく接着剤等からなる粘着剤８が塗布されており、この粘着剤８により上面側にシート部材１が貼着されたスペーサ５が回路基板６の上面に貼り付けられて積層されるものとなっている。

回路基板６は、フェノール樹脂等の積層板からなり、この回路基板６の上面側には複数の固定接点７が配設されている。この固定接点７は導電性の銀やカーボン等の印刷により形成されており、対向して配設された一対の中央接点７ａと、周辺接点７ｂとから形成されている。

この一対の固定接点７上に、クリックばね４の外周縁部４ｃが常時周辺接点７ｂと接触し、膨出部４ａの下面側の突起（接点）４ｂが中央接点７ａと離間して対向した状態で載置され、この回路基板６上にシート部材１が貼着されたスペーサ５が粘着剤８により貼り付けられて積層されることにより、クリックばね付きシートを用いたスイッチが構成されるものとなっている。

このように本発明のクリックばね付きシート及びそれを用いたスイッチは構成されている。
尚、上記実施例では、粘着剤３によって一体的に貼着された、シート部材１、押圧力伝達部材２、クリックばね４、スペーサ５とで、クリックばね付きシートを構成しているが、これに限らず、スペーサ５を用いずに、直接、粘着剤３によりシート部材１を回路基板６の上面に貼りつけるようにしても良い。
また、シート部材１に直接クリックばね４を貼着保持する構成に代えて、クリックばね４の上面を粘着保持する第２のシート部材を設け、シート部材１、押圧力伝達部材２、第２のシート部材、クリックばね４とで、クリックばね付きシートを構成するようにしても良い。この場合には、下面にクリックばね４の膨出部４ａ表面が貼着された第２のシートの上面が、シート部材１の粘着部３ａ（粘着層）に貼着されるものとなる。

次に、上記クリックばね付きシートの製造方法について説明する。
まず、シート部材１の一方の面（下面側）に、凸状の山形状に形成された押圧力伝達部材２を印刷等の方法で形成して固着する。
次に、シート部材１の一方の面に、押圧力伝達部材２の表面と、その周域を覆うように粘性を有する粘着剤３を塗布する。この場合、粘着剤３はシート部材１の下面側一面に塗布するようにする。

次に、粘着剤３が塗布されたシート部材１の下面側の押圧力伝達部材２が固着された位置に、押圧力伝達部材２と対向させて、クリックばね４の膨出部４ａの表面頂部を粘着剤３で貼り付けることにより、クリックばね４をシート部材１の下面側に保持する。

そして、この貼着時に、押圧力伝達部材２の厚みによって、シート部材１とクリックばね４の膨出部４ａの表面との間に形成される空域Ｓ内に、粘性を有する粘着剤３を押し出すことにより充填させ、粘着部３ａ（粘着層）を形成する。
そして、シート部材１の下面側と、クリックばね４の膨出部４ａのほぼ全表面とを粘着剤３により粘着状態とする。

これにより、シート部材１の下面側にクリックばね４が保持されたクリックばね付きシートが形成されるものとなる。
上記したクリックばね付きシートの製造方法によれば、簡単な方法で押圧力伝達部材２の周域に粘着剤３を押し出すことができ、シート部材１とクリックばね４のほぼ全表面を粘着状態にすることができる。

図２は、シート部材１を一枚の共通のシート部材で形成し、該シート部材１に、押圧力伝達部材２とクリックばね４とを、マトリクス状に複数組保持した状態のクリックばね付きシート及びスイッチの構成を示している。
この場合には、複数のクリックばね４を共通のシート部材１上に保持することで一体的に取り扱えるので、組立て工程等で作業性が良いものとなっている。

また、図３は、保護シート付きのクリックばね付きシートの構成を示している。
この場合、スペーサ５の下面側に、クリックばね４を収容した孔５ａを塞ぐようにＰＥＴ等からなるフィルム状の保護シート９が貼り付けられたものとなっている。この保護シート９は、スペーサ５の下面側に塗布された粘着剤８により貼り付けられており、搬送時などに、クリックばね４の突起（接点）４ｂへのゴミや異物等の侵入を防止するものとなっている。尚、この保護シート９は、組立て工程においてスペーサ５の下面から剥離されるものとなっている。

また、図４は、発光層あるいは導電層あるいは表示層を積層したクリックばね付きシートを用いたスイッチの構成を示している。
この場合、シート部材１の上面側には、ＥＬ等からなる発光層や、導電体などのパターンを有する導電層や、文字等の指標を有する表示層を形成するＰＥＴ等からなるフィルム状の機能表示シート１０が設けられたものとなっている。この機能表示シート１０は、接着剤等によりシート部材１の上面側に貼り付けられて一体的に積層されている。

このように、上記実施例では、押圧力伝達部材２がシート部材１の裏面側に設けられていることから、シート部材１の表面側を平坦状に形成できるので、良好なクリック感触が得られると共に、シート部材１の表面側に発光層、あるいは導電層、あるいは表示層を形成する機能表示シート１０を積層して形成することができるものとなっている。

上記した本発明のクリック付きシート及びスイッチの構成によれば、シート部材１とクリックばね４との間に、凸状の山形状からなる押圧力伝達部材２を配設し、この押圧力伝達部材２によって、シート部材１とクリックばね４の膨出部４ａ表面との間に形成される空域Ｓ内に、粘着剤３を充填して、該充填された粘着剤３によってシート部材１の押圧力伝達部材２の周域に厚肉状の粘着部３ａ（粘着層）を形成するようにしたので、押圧力伝達部材２の周域にもクリックばね４の表面側に対応する粘着部３ａを形成できるため、シート部材１の下面側に確実にクリックばね４を保持することができ、小型のクリックばねを使用することが可能となる。また、押圧力伝達部材２をシート部材１の裏面側に形成することでシート部材１の表面側を平坦に形成できると共に、シート部材１の上面側に配置される図示しない操作部材と、押圧力伝達部材２との位置ずれを防止できるものとなっている。

また、粘着剤３は粘性を有する材料からなり、クリックばね４とシート部材１との貼着時、あるいは操作部材（図示せず）等によるシート部材１の押圧時に、粘着剤３を空域Ｓ内へ押し出し可能としたので、押圧操作により粘着剤３を押圧力伝達部材２の周域に押し出すことでシート部材１との隙間に充填できるものとなっている。
また、粘着剤３は、押圧力伝達部材２とクリックばね４とが対向する面間にも設けられていることから、押圧力伝達部材２の下面及び外周に連続して粘着材３により粘着部３ａを形成できるので、小型のクリックばね４に対しても大きな押圧力伝達部材２を用いることができ、操作部からの押圧力の伝達を確実に行うことができるものとなっている。
また、押圧力伝達部材２の全ての表面が、シート部材１と粘着剤３とで覆われていることから、密閉性が高く、押圧力伝達部材２が外気にさらされることがなく、吸水などによる押圧力伝達部材２の劣化を防止できるものとなっている。

本発明のクリックばね付きシートを用いたスイッチを示す断面図である。 本発明のクリックばね付きシートと回路基板とを示す分解斜視図である。 本発明の保護シート付きのクリックばね付きシートを示す斜視図である。 本発明の発光層あるいは導電層あるいは表示層を積層したクリックばね付きシートを用いたスイッチを示す断面図である。 従来のクリックばね付きシートを示す斜視図である。 従来のクリックばね付きシートを示す断面図である。

符号の説明

１：シート部材
２：押圧力伝達部材
３：粘着剤
３ａ：粘着部（粘着層）
４：クリックばね
４ａ：膨出部
４ｂ：突起（接点）
４ｃ：外周縁部
５：スペーサ
５ａ：孔
６：回路基板
７：固定接点
７ａ：中央接点
７ｂ：周辺接点
８：粘着剤
９：保護シート
１０：機能表示シート

Claims (9)

1. 一方の面に粘着剤が設けられたシート部材と、このシート部材の前記粘着剤が設けられた面の下面側に配置されたクリックばねとを備え、前記シート部材と前記クリックばねとの間には、凸状からなる押圧力伝達部材を配設し、この押圧力伝達部材によって前記シート部材と前記クリックばねの表面側との間に形成される空域内に前記粘着剤を充填し、該充填された粘着剤によって前記シート部材の前記押圧力伝達部材の周域に厚肉状の粘着部を形成したことを特徴とするクリックばね付きシート。
2. 前記粘着剤は粘性を有する材料からなり、前記クリックばねと前記シート部材との貼着時、あるいは前記シート部材の押圧時に、前記粘着剤を前記空域内へ押し出し可能としたことを特徴とする請求項１記載のクリックばね付きシート。
3. 前記粘着剤は、前記押圧力伝達部材と前記クリックばねとが対向する面間にも設けられていることを特徴とする請求項１、又は２記載のクリックばね付きシート。
4. 前記押圧力伝達部材の全ての表面が、前記シート部材と前記粘着剤とで覆われていることを特徴とする請求項３記載のクリックばね付きシート。
5. 前記押圧力伝達部材を、前記シート部材の一方の面に設けると共に、該シート部材との固着側が幅広で、前記クリックばねの表面頂部に向かって細幅となる凸山状に形成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のクリックばね付きシート。
6. 前記シート部材を一枚の共通のシート部材で形成し、該シート部材に、前記押圧力伝達部材と前記クリックばねとを、マトリクス状に複数組保持したことを特徴とするクリックばね付きシート。
7. シート部材の一方の面に凸山状に形成された押圧力伝達部材を固着し、該シート部材の一方の面に前記押圧力伝達部材の表面とその周域を覆うように粘性を有する粘着剤を塗布し、該粘着剤が塗布された前記シート部材の一方の面の前記押圧力伝達部材が固着された位置に、該押圧力伝達部材と対向させてクリックばねの表面頂部を前記粘着剤で貼着して保持すると共に、該貼着時に、前記押圧力伝達部材によって前記シート部材と前記クリックばね表面との間に形成される空域内に前記粘着剤を押し出すことにより充填させ、前記シート部材と前記クリックばねのほぼ全表面とを粘着状態としたことを特徴とするクリックばね付きシートの製造方法。
8. 請求項１乃至６の何れかに記載のクリックばね付きシートと、対向する一対の固定接点が設けられた回路基板とを備え、前記クリックばね付きシートを、前記クリックばねと前記固定接点とを対向させて前記回路基板上に積層したことを特徴とするスイッチ。
9. 前記クリックばね付きシートのクリックばねが貼着された面とは反対側の他方の面に、発光層、あるいは導電層、あるいは表示層を形成したことを特徴とする請求項８記載のスイッチ。

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