JPH02210726A - 押釦スイッチのアクチュエータとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 押釦の操作によって一対の接点間を電気的に開閉させる
押釦スイッチに組み込まれる弾性材のアクチュエータに
関し、 連続押し出し加工で成形が可能な形状とすることによっ
て個々の成形を不要とし、アクチュエータの製造コスト
を低減することを目的とし、押釦とスイッチ素子との間
に設けられ、弾性変形によって該スイッチ素子を電気的
に開閉させる弾性部材よりなるアクチュエータが、奥行
き方向に一様な断面を有し、該断面を、連結部の両端に
一対の垂片が垂下し、また該連結部の中央から前記垂片
の高さより短い押圧突起が垂下する略ドーム状の基部と
、押釦により押圧される当接面を有し該基部の上側に突
出する一対の上部突起とを少なくとも有する形状とした
構成であり、また上記断面を有する長尺部材を連続成形
し、該長尺部材を長手方向に所定長に切断して押釦スイ
ッチ一個分のアクチュエータとする製造方法である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は押釦の操作によって一対の接点間を電気的に開
閉させる押釦スイッチに組み込まれたゴム製のアクチュ
エータに関する。

押釦スイッチでは、押下された力をスイッチ部に伝達し
てスイッチ部を動作させるが、このためのアクチュエー
タとして押釦とスイッチ素子との間にゴム弾性体よりな
るアクチュエータを介在させ、この作用で押下刃とスト
ロークの関係を所定に設定して所望のキータッチを得て
いる。

そこでキータッチが優れ、かつ安価に製造できるアクチ
ュエータの出現が望まれている。

〔従来の技術〕

第３図はキーボードを構成する押釦スイッチの主要構成
を示す模式断面図であり、押釦スイッチ１は操作部２と
スイッチ素子３とその間に介在するゴム等の弾性材料の
アクチュエータ４よりなる。

操作部２は上下動可能な押釦２１と、押釦２１の上下動
を案内する筒状ガイド２２ａが形成されたハウジングプ
レート２２とからなる。

スイッチ素子３は、導体パターンの印刷等で可動接点３
１ａと固定接点３２ａとがそれぞれ形成された２枚の絶
縁性シー）３１．３２を、接点部に開口を存するスペー
サ３３を介して接点部が対向するようにサポートパネル
３４上に積層したものである。

従来のアクチュエータ４は第４図の斜視図にも示すよう
に、略伏碗状の形状を有し、下側にドーム部４１、ドー
ム部の下側表面の中央からドームの高さより短く垂下す
る押圧突起４２、押圧突起４２からやや離れて該押圧突
起４２と同心の円環状にドーム中央の上面に突出し、押
釦２１の下端面にによって押圧される環状突起４３を有
しており、押圧突起４２がスイッチ素子３の上部に隙間
をもって位置するように押釦スイッチに組み込まれてい
る。

かかる押釦スイッチ１は、押釦２１を押下するとアクチ
ュエータ４の弾性変形により、押圧突起４２が下方に変
位し、上側の絶縁シート３１の接点対応位置を押下する
ので可動接点３１ａが固定接点３２ａに接触してスイッ
チが閉成し、また押下刃を除去するとアクチュエータ４
の復元力によって形状復帰し、可動接点３１ａと固定接
点３２ａとが離れて、スイッチ素子が電気的に開離する
ようになっている。

この場合の押釦の押下ストロークと押下刃との関係を示
す押下カー押下ストローク特性は、キータッチとして操
作者にツーイードバックされ、キーボードの操作性を示
すものとして極めて重要である。通常は押釦スイッチが
第５図に示すストローク特性を有するようにアクチュエ
ータ等の形状を定めている。

図においてＡは押下ストロークにつれて押下刃が単調に
増加するリニアタイプ、Ｂは押下途中で押下刃が一旦減
少してスイッチ素子の閉成後に再び増加するスナップア
クションタイプのストローク特性を示す。

押下開始から押圧突起４２がスイッチ素子３に当接する
までの間は、主としてドーム４１部が弾性変形して押圧
突起４２と環状突起４３との間は変形せず、押圧突起４
２は押釦２１の押下ストロークと略等しい動きでスイッ
チ素子に向かって降下する。この部分は第５図の曲線の
０＝Ｉａ、Ｉｂ間に相当し、ドームの厚さや曲率を適当
に設定することにより、ストロークと押下刃との関係が
ほぼ比例するリニアタイプＡや、変形途中でドームの上
部での凹凸が反転する変曲点を有し、−旦押下刃が減少
するスナップアクションタイプＢを適宜得ることができ
る。

そして押圧突起４２がスイッチ素子３に当接して接点が
閉成した後は、押圧突起４２の下端面がスイッチ素子に
支承されて力の支点となりドームの中心は下方への変位
が制約される。しかし押圧突起４２と環状突起４３との
間の環状部分４４が変形可能であるため、環状突起４３
はさらに降下可能であり押釦２１は所定のエンドストロ
ーク位置（第５図の■ａ、ｎｂ）まで押下することがで
き、接点閉成後のオーバストロークを形成する。二〇オ
ーバストロークは確実な接点動作を確保するために重要
な特性である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来のアクチュエータは碗状で中心軸に対して軸
対称の形状であるため、上下方向に開（成形型を用いて
個々に成形する必要があり、成形型が複雑で高価である
と共に、スイッチ一個分ずつ個々に成形するので成形時
間がかかることなどから、安価に製造できないという問
題点があった。

本発明は上記問題点に鑑み創出されたもので、連続押し
出し加工で成形が可能な形状とすることによって個々の
成形を不要とし、アクチュエータの製造コストを低減す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点の解決をするため、本発明のアクチュエータ
は、 押釦とスイッチ素子との間に設けられ、弾性変形によっ
て該スイッチ素子を電気的に開閉させる弾性部材よりな
るアクチュエータが、 奥行き方向に一様な断面を有し、該断面は、連結部の両
端に一対の垂片が垂下し、また該連結部の中央から前記
垂片の高さより短い押圧突起が垂下する略ドーム状の基
部と、押釦により押圧される当接面を有し該基部の上側
に突出する一対の上部突起とを少なくとも有する形状で
あることを特徴とし、 またその製造方法は、上記断面を有する長尺部材を連続
成形し、該長尺部材を長手方向に所定長に切断して押釦
スイッチ一個分のアクチュエータとする構成である。

〔作　用〕

奥行き方向に断面が一様な形状とすることにより、複雑
な形状は押し出し成形等で同一断面を有する長尺の部材
で形成し、これを所要長に切断することにより簡単にア
クチュエータを製造でき、スイッチ一個分づつの個別成
形を無くすことができるので、製造コストの低減が可能
となる。

そしてその動作特性は従来と同様にリニアタイプやスナ
ップアクシランタイプを適宜設定することができる。即
ち押下操作の初期の段階では当接面が押釦によって押圧
された上部突起は殆ど弾性変形せず、ドームを形成する
垂片が弾性変形して押圧突起がスイッチ素子に当接する
まで降下しスイッチ素子を閉成する。この場合、垂辺の
形状を適切に定めると、押下刃とストロークとの関係が
略直線状のリニアタイプや押下の途中で一度押下刃が減
少するスナップタイプの両キータッチを実現することが
できる。

接点閉成後にさらに押釦を押下すると、スイッチ素子に
当接した押圧突起は降下しないが上部突起の付は根付近
の基部または上部突起そのものが更に弾性変形してオー
バストローク部分を適切に発生させることができる。

このように任意のキータッチの押釦スイッチを安価に実
現することが可能となる。

〔実施例〕

以下添付図により本発明の詳細な説明する。

第４図は本発明の第一の実施例を示す図、第２図は第二
の実施例を示す図である。なお企図を通じて同一記号は
同一対象物を表す。

まず第１図により第一の実施例を説明する。

第１図（ａ）に示すアクチュエータ５はゴム等の弾性材
料の成形品よりなり奥行き方向に一様な断面を有する。

そして該断面は下に凹の連結部５４の両端から、下部が
厚い一対の垂片５１が略ハ字状に垂下した略ドーム状の
形状を有し、一対の垂片５１の下部は薄肉部５５により
連結されて中空の管状になっている。そして連結部５４
の中央の下側にはスイッチ素子を押圧する押圧突起５２
が垂片５１の高さより短く垂下し、また該連結部５４の
上側の両端には上端面が押釦により押圧される当接面５
３ａとなる一対の上部突起５３が設けられている。　こ
のように断面形状を奥行き方向に一様になっているので
、該断面を有する長尺部材（点線で示す）を押し出し成
形等で連続して形成し、長手方向に−スイッチ分ずつ切
断することによって簡単に得ることができる。

このアクチュエータを組み込んだ押釦スイッチの断面図
を図の（ｂ）　（ｃ）に示す、２１は上下動可能な押釦
、２２は押釦２１の上下動を案内する筒状ガイド２２ａ
が形成されたハウジングプレート、３はスイッチ素子で
第３図で前述したものと同じである。

このアクチュエータ５は垂片５１が下部で連結されてい
るので、押圧によってその下端が開かないので下端の回
りを囲んで開きを抑制する必要がな（ハウジングプレー
ト２２が簡単になる。

そしてアクチュエータ５は、押釦２１の下端面が当接面
５３ａに当接しかつ押圧突起５２がスイッチ素子３の上
面から所定の高さを隔てて位置するように組み込まれて
おり、押釦２１が押下されると上部突起５３の当接面５
３ａが押圧され弾性変形して押圧突起５２が降下し、薄
肉部５５を介してスイッチ素子３に当接して接点を閉成
する。

このアクチュエータは第５図Ｂのスナップアクションタ
イプのストローク特性を有するもので、押ｉ口２１を押
下すると最初は主として垂片部５１が撓みストロークに
比例して押下刃は増加するが、変曲点Ｓ以降は押下刃が
減少しスナップ特性を示す。

そして図（ｄ）に示す状態で押圧突起５２が薄肉部５５
を介してスイッチ素子３に当接して接点を閉成させる。

押釦２１をさらに押下するとスイッチ素子３に当接した
押圧突起５２は降下しないが、押圧突起５２と上部突起
５３との間の連結部５４が弾性変形して上部突起５３は
さらに降下してオーバストローク部分を形成する。

この場合、一対の垂片部５１の下部が薄肉部５５で連結
さているため、弾性エネルギが効率よく蓄積され良好な
スナップアクション特性が得られる。

図の（ｄ）に示すアクチュエータは、第一の実施例にお
いてストローク特性をリニアタイプとしたもので、図の
（ａ）に示したアクチュエータに比べて垂片５１が均一
厚さで円弧状に垂下している点と、垂片５１の上側の連
結部５４を短く、かつ上部突起５３の厚さを厚（した点
とが異なる他は図（ａ）　と同様である。このようにア
クチュエータの断面を定めることにより、押釦スイッチ
のストローク特性は第５図のＡに示すリニアタイプとす
ることができるので目的に応じて使い分けることが可能
である。

次に第２図で示す第二の実施例は、充分なオーバストロ
ーク特性を有する押釦スイッチである。

図の（ａ）　、　（ｂ）に示すアクチュエータ６はゴム
等の弾性材料の成形品よりなり奥行き方向に一様な断面
を有し、押し出し成形された長尺部材を長手方向に所定
に切断して製造される。

そして該断面は、下面に押圧突起６２を有する連結部６
４と、該連結部６４の両端から円弧状に垂下する一対の
垂片６１と、該連結部６４の中央に垂設された押圧突起
６２とを有する略ドーム状の形状である。

ぞして、押釦に対する当接面６１ａを有する一対の上部
突起６３を外側に湾曲させて形成し、その上部を上部突
起連結部６５で繋いで管状としている。また上部突起連
結部６４の上側に押釦２１下部の筒状柱２１ａに係合す
る保合突起６５ａを設けて、押ｓ口２１ととアクチュエ
ータ６との相対関係を不変に保って安定な押圧操作を確
保している。

なお一対の垂片６１の下方は繋がっておらず、ハウジン
グプレート２２の隔壁２２ｂに圧入して固定できるよう
になっており、このための固定片６５が垂片６１の下端
から外側上方に延設されている。

このアクチュエータは、図（ｂ）に示す如くスイッチ素
子３と押圧突起６２とが離れている無押圧状態から、図
（ｃ）に示す如く押圧突起６２がスイッチ素子３に当接
するの接点閉成状態まで押下される間では、上部突起６
３の上端も連結されているため、主として垂片６１が弾
性変形し、接点閉成後には図（ｄ）の如く、主として上
部突起６３の湾曲部が弾性変形するような形状になって
いるので、接点閉成後も押釦２１をさらに充分降下させ
ることができるものである。このため第５図のＣの曲線
で示す如く、第一の実施例に比べて充分長いオーバスト
ローク量（Ｉｃ〜Ｉｎｃ）を実現することができる。な
お上部突起を内側に湾曲させても同様な効果が得られる
。

以上の如く、本発明のアクチュエータはいずれもゴム等
の弾性材料を用いて、奥行き方向に断面形状が一様な長
尺管状部材を押し出し成形により成形し、これを押釦ス
イッチ一個分の長さに切断して、個々のアクチュエータ
とするので、安価に製造できかつ良好なキータッチ特性
を実現することが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれば、押釦の押下操作をス
イッチ素子に伝えるアクチュエータを連続押し出し加工
で成形が可能な形状にしたのでその製造が容易になり、
操作性が良好なキーボードを低コストで製造することが
可能となる。

の図、 である。

図において、 ２１・・−押多口、 ５．６−ｍ−アクチュエータ、 ５２．６２−押圧突起、 ５３ａ　、　６３ａ−・・当接面、 である。

３−・−スイッチ素子、 ５１．６１−へ垂片、 ５３．６３−・・上部突起、 ５４．６４−・一連結部、

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第一の実施例を示す図、第２図は、
本発明の第二の実施例を示す図、第３図は、押釦スイッ
チの主要構成を示す模式第４図は、従来のアクチュエー
タの斜視図、第５図は、押釦スイッチの押下ストローク
特性ａリアク＋ユニ〜７ （ｂ）＃甲４ｂＸイッ’ｒｆ＞ｄｒｔＸｉＥＪ（ｄ）ア
クもニー７（す、ニニアタイフ゛ン沓歴８肋猪ｌ／）寅
施介り８示ずｎ １　／　目 （Ｃ）十き免開へ庄１ Ｃｄ）中外、壱、閉ｆ′ｔ′、猥 子発明＾しＯ実施例８示イ記 射　２記 惰 図 押’ｉＤ１イｔ−ｆ−ｆ）ｆＰｌ：ＡＳＤ−７’Ｊ’ｔ
□ＫｎＵ猶 記

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）押釦（２１）とスイッチ素子（３）との間に設け
   られ、弾性変形によって該スイッチ素子（３）を電気的
   に開閉させる弾性部材よりなるアクチュエータ（５、６
   ）が、 奥行き方向に一様な断面を有し、該断面は、連結部（５
   ４、６４）の両端に一対の垂片（５１、６１）が垂下し
   、また該連結部（５４、６４）の中央から前記垂片（５
   １、６１）の高さより短い押圧突起（５２、６２）が垂
   下する略ドーム状の基部と、押釦（２１）により押圧さ
   れる当接面（５３ａ、６３ａ）を有し該基部の上側に突
   出する一対の上部突起（５３、６３）とを少なくとも有
   する形状であることを特徴とする押釦スイッチのアクチ
   ュエータ。
2. （２）請求項１記載の断面を有する長尺部材を連続成形
   し、該長尺部材を長手方向に所定長に切断して押釦スイ
   ッチ一個分のアクチュエータ（５、６）とすることを特
   徴とする押釦スイッチのアクチュエータの製造方法。