スイッチモジュール
【課題】入力操作面Ａに形成された隙間から進入する静電気から内部の配線基板等を保護できるスイッチモジュール１を提供する。
【解決手段】第１の入力操作がされる絶縁性の第１操作部材２１と、第１操作部材２１と隙間Ｅを介して配置され、第２の入力操作がされる絶縁性の第２操作部材２２とを有する操作部材２０と、操作部材２０の下側に配置され、導電回路パターン３２，４２を有する配線基板３０，４０と、を有し、操作部材２０と配線基板３０，４０との間に配置され、基材３１，４１に形成された導電回路パターン３２，４２の接地回路パターン３２２，４２２及び／又は配線基板３０，４０を支持する導電性のベース部材１０と短絡しており、第２の入力操作に応じて弾性変形する導電性のクリックバネ（弾性部材）７０をさらに有するスイッチモジュールを提供する。
【解決手段】第１の入力操作がされる絶縁性の第１操作部材２１と、第１操作部材２１と隙間Ｅを介して配置され、第２の入力操作がされる絶縁性の第２操作部材２２とを有する操作部材２０と、操作部材２０の下側に配置され、導電回路パターン３２，４２を有する配線基板３０，４０と、を有し、操作部材２０と配線基板３０，４０との間に配置され、基材３１，４１に形成された導電回路パターン３２，４２の接地回路パターン３２２，４２２及び／又は配線基板３０，４０を支持する導電性のベース部材１０と短絡しており、第２の入力操作に応じて弾性変形する導電性のクリックバネ（弾性部材）７０をさらに有するスイッチモジュールを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯オーディオ機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどの電子機器に用いられるスイッチモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置に関し、回転体の操作時に人体から受ける静電気を接地させる観点から、回転体の外周縁部を覆うカバーに延長部を設け、この延長部を金属プレートの側面に圧接させたものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スイッチモジュールの操作面に複数の操作部材が設けられ、両操作部材の間に隙間が形成されると、この隙間を介して操作者の人体から放電された静電気が操作面の下側、つまり、スイッチモジュールの内部に進入しやすくなる。スイッチモジュールの内部には入力操作に応じた信号を出力する導電回路が形成されているため、静電気が操作部材の隙間からスイッチモジュールの内部に入ると過大な電流が導電回路に流れ、導電回路の破損又は導通不良が発生するという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、操作面に設けられた複数の操作部材の隙間から進入する静電気を接地させることにより、導電回路の破損や導通不良による誤動作の発生を防止できるスイッチモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１の入力操作がされる絶縁性の第１操作部材と、前記第１操作部材と隙間を介して配置され、第２の入力操作がされる絶縁性の第２操作部材とを有する操作部材と、前記操作部材の下側に配置され、導電回路パターンを有する配線基板と、を有するスイッチモジュールであって、前記操作部材と前記配線基板との間に配置され、前記導電回路パターンの接地回路パターン及び／又は前記配線基板を支持する導電性のベース部材と短絡しており、前記第２の入力操作に応じて弾性変形する導電性の弾性部材をさらに有することを特徴とするスイッチモジュールを提供することにより、上記課題を解決する。
【０００７】
上記発明において、前記第１操作部材は前記第２操作部材に囲まれており、前記第２操作部材には、当該第２操作部材と前記第１操作部材との接面に沿って延在する案内部材を設けるとともに、前記案内部材が形成されていない切り欠き部を設けることができる。
【０００８】
上記発明において、前記弾性部材は、突起部を備えるクリックバネであり、前記突起部は前記導電回路パターンの接地回路パターン及び／又は前記ベース部材に接続されるように構成することができる。
【０００９】
上記発明において、前記配線基板は、第１基材と、該第１基材の一方主面側に実装された複数のメタルドームと、前記メタルドームの頭頂部と対向するように、前記第１基材の一方主面に形成された押圧接点を含む第１導電回路パターンと、を有する第１配線基板と、第２基材と、該第２基材の、前記第１基材の一方主面とは対向しない一方主面に形成された複数のエンコーダ接点を含む第２導電回路パターンとを有し、前記第１配線基板の一方主面側に積層される第２配線基板と、を備え、さらに、前記第２導電回路パターンに接する一方主面側に摺動子を保持し、当該摺動子が前記第２導電回路パターンを摺動可能なように回転可能であるとともに、前記弾性部材と接触可能であるように配置される樹脂製の回転部材を備えるように構成することができる。
【００１０】
上記発明において、前記第１基材と前記第２基材は一つの連続した基材からなり、前記第1導電回路パターンと前記第２導電回路パターンを、当該基材の異なる主面に形成することができる。
【００１１】
上記発明において、前記第２導電回路パターンと前記接地回路パターンとを、同じ主面に形成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、第１操作部材と第２操作部材とを有する操作部材と配線基板との間に、接地回路パターン及び／又は導電性のベース部材と短絡させた導電性の弾性部材を設けたことにより、第１操作部材と第２操作部材の隙間から進入する静電気を接地させることができるので、導電回路パターンに過大な電流が流れることを防止し、回路破損や導通不良による誤動作の発生を抑制することができる。この結果、動作安定性の高いスイッチモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るスイッチモジュールを示す斜視図である。
【図２】図１に示すスイッチモジュールの分解斜視図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】第２操作部材の底面斜視図である。
【図５Ａ】クリックバネの平面斜視図である。
【図５Ｂ】クリックバネの底面斜視図である。
【図６Ａ】第１配線基板の一方主面側と第２配線基板の他方主面側を示す平面図である。
【図６Ｂ】第１配線基板の他方主面側と第２配線基板の一方主面側を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るスイッチモジュールの組み立て手法を説明するための分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて、本発明に係る本実施形態のスイッチモジュールについて説明する。
【００１５】
本実施形態のスイッチモジュールは、携帯電話、携帯オーディオ装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器の入出力操作に用いられるスイッチである。本実施形態では、多方向押圧スイッチ機能とロータリーエンコーダスイッチ機能とを備える携帯オーディオ装置のスイッチに、本発明に係るスイッチモジュールを適用した例を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係るスイッチモジュール１を示す斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態のスイッチモジュール１は、入力操作面を形成する操作部材２０と、この操作部材２０が構成する入力操作面Ａと対向するように最下層に配置されたベース部材１０と、操作部材２０とベース部材１０とを固定するカバー部材９０とを備えている。
【００１８】
同図に示すように、本実施形態の操作部材２０は、第１の入力操作がされる第１操作部材２１と第２の入力操作がされる第２操作部材２２とを有し、非操作時においては第１操作部材２１の表面と第２操作部材２２の表面とが共通の(同じ高さで連なる)入力操作面Ａを形成する。また、第１操作部材２１と第２操作部材２２とは、その間に隙間Ｅが形成された別の部材であり、第１操作部材２１と第２操作部材２２とは互いに異なる入力操作を受け付け、各入力操作に応じて互いに独立に動作することができる。
【００１９】
特に限定されないが、本実施形態の第１の入力操作は第１操作部材２１を押圧する押圧操作を含み、第２の入力操作は第２操作部材２２の所定位置を押圧する押圧操作と第２操作部材を回転する回転操作を含む。
【００２０】
具体的に、第１操作部材２１又は第２操作部材２２を押圧すると、押圧位置に応じた位置信号及び／又は押圧位置に応じたオンオフ信号を取得することができる。また、第２操作部材２２を回転すると、回転位置に応じた位置信号及び／又は回転量に応じた信号を取得することができる。各信号は、携帯オーディオ装置の所定機能の実行命令と予め対応づけられており、取得された各信号に応じて携帯オーディオ装置の所定の機能が実行される。例えば、ユーザは、第１操作部材２１又は第２操作部材２２を押圧し、又は第２操作部材２を回転させることにより、プログラムリストの表示、スクロール又は実行若しくは停止、ボリュームの調節などをすることができる。
【００２１】
以下、本実施形態のスイッチモジュール１を構成する各部材について、それぞれ説明する。
【００２２】
図２は、図１に示すスイッチモジュール１の分解斜視図であり、図３は、図１のIII-III線に沿う断面図である。
【００２３】
図２及び図３に示すように、操作部材２０とベース部材１０とカバー部材９０とに囲まれたスイッチモジュール１の内部には、第１配線基板３０と、第２配線基板４０と、摺動子６０と、回転部材５０と、弾性部材７０と、リング部材８０とが収容されている。
【００２４】
同図に示すように、操作部材２０、弾性部材７０、回転部材５０、第１配線基板３０、第２配線基板４０、及びベース部材１０は、ＸＹ平面に沿う平板状の部材であり、図中に示す矢印ＰのＰ１側からＰ２側へ向かう方向に積層される。なお、本実施形態では第１配線基板３０と第２配線基板４０を別々の基板として構成し、これらを積層させる構造を採用するが、第１配線基板３０と第２配線基板４０とを一つの基板で構成することもできる。
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態のスイッチモジュール１の各構成を説明する。
【００２６】
まず、最上層に位置する操作部材２０について説明する。本実施形態の操作部材２０は、第１操作部材２１と、この第１操作部材２１と隙間Ｅを介して配置された第２操作部材２２とを有する。本実施形態の第１操作部材２１と第２操作部材２２とは、両操作部材２１，２２の表面がほぼ同じ高さとなるように互いに隣接して設けられている。特に限定されないが、第１操作部材２１と第２操作部材２２との間に形成された隙間Ｅの少なくとも一部は入力操作面Ａの周縁部ではない領域に形成されている。
【００２７】
本実施形態では、同図に示すように、第１操作部材２１が入力操作面Ａの略中央部に設けられ、第２操作部材２２が第１操作部材２１を囲うように入力操作面Ａの外周側領域に形成されている。本実施形態の第１操作部材２１は、押圧操作及び押圧解除操作に応じて、図２の矢印Ｐに沿って上下に移動することができる。また、第２操作部材２２は、押圧操作及び押圧解除操作に応じて、図２の矢印Ｐに沿って上下に移動するとともに、回転操作に応じて、図1及び２のＸＹ平面に沿う周回（移動）することができる。
【００２８】
この第２操作部材２２の裏面側の第１操作部材２１と接する部分には、案内部材２２１と切り欠き部２２２が設けられている。図４に、図２に示す第２操作部材２２の裏面側を示す底面斜視図である。図４に示すように、第２操作部材２２の裏面側には、この第２操作部材２２と第１操作部材２１との接面に沿って（図２の矢印Ｐの方向に沿って）延在する案内部材２２１が設けられるとともに、この案内部材２２１が形成されていない切り欠き部２２２が形成されている。
【００２９】
第２操作部材２２に形成された案内部材２２１は、第１操作部材２１と第２操作部材２２との接面に沿って立設された所定高さの部材である。この案内部材２２１は、第１操作部材２１が押圧操作されたときに、第２操作部材２２に対して相対的に上下の移動（図２の矢印Ｐに沿う往復移動）する動作を案内する機能を有する。なお、案内部材２２１の態様は特に限定されず、平板状としてもよいし、柱状としてもよい。
【００３０】
同じく第２操作部材２２に形成された切り欠き部２２２は、第２操作部材２２の入力操作面の裏面側の平坦面Ｓと連なる面を有する部分である。また、切り欠き部２２２の態様も特に限定されず、切り欠き部２２２の配置位置、数などは任意に設定することができる。なお、切り欠き部２２２の機能については後述する。
【００３１】
特に限定されないが、第１操作部材２１及び第２操作部材２２は、ＰＣ(Poly Carbonate)、ＡＢＳ (Acrylonitrile Butadiene Styrene)、ＰＢＴ (Poly Butylene Terephtalate)、ＰＥＴ (Poly Ethylene Terephthalate)などの絶縁性の樹脂材料を用い、一般的な樹脂成形技術により形成することができる。
【００３２】
これら第１操作部材２１及び第２操作部材２２は、ベース部材１０に固定されるリング部材８０及びカバー部材９０によって係止される。これにより、ユーザの入力操作を受け付ける入力操作面Ａが形成される。
【００３３】
さらに、第１操作部材２１及び第２操作部材２２の下側には、弾性及び導電性を備えたクリックバネ７０（弾性部材）が配置されている。本実施形態のクリックバネ７０（弾性部材）は、ＳＵＳ（Stainless steel）などの金属製の薄板である。クリックバネ７０の材質は、弾性及び導電性を備えたものであれば特に限定されない。
【００３４】
図５Ａは、クリックバネ７０の平面斜視図であり、図５Ｂはクリックバネ７０の底面斜視図である。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、本実施形態のクリックバネ７０は、突起部７１と、当接部７２とを備えている。図３に示すように、クリックバネ７０の突起部７１は、スイッチモジュール１の下方（図２のＰ２側）に延在し、リング部材８０によりカバー部材９０とベース部材１０との間に固定される。また、クリックバネ７０の突起部７１は、後述する第２配線基板４０の入力操作側の主面に形成された第２接地回路パターン４２２又は導電性を備えるベース部材１０と接触（短絡）している。本例では、クリックバネ７０の固定部としても機能する突起部７１が第２接地回路パターン４２２又はベース部材１０と接触（短絡）している例を示すが、クリックバネ７０他の部分、他の機能を果たす部分を第２接地回路パターン４２２又はベース部材１０と接触（短絡）させることも可能である。
【００３５】
また、第１操作部材２１及び第２操作部材２２と回転部材５０との間に配置されたクリックバネ７０の当接部７２は、後述する回転可能な回転部材５０の外周面の少なくとも一部に当接することができる。回転部材５０は第２操作部材２２に係止されており、第２操作部材２２が回転操作されると回転部材５０も回転する。また、回転部材５０の外周面には凹凸部（凹部と凸部）が形成されており、回転部材５０が回転すると、クリックバネ７０の当接部７２が回転部材５０の凹凸部に接して弾性変形するため、振動が発生する。この振動は第２操作部材２２に伝達され、第２操作部材２２に触れているユーザはクリックバネ７０の振動、つまり、自らが行った回転操作に対する応答感、いわゆるクリック感を感じることができる。
【００３６】
この回転部材５０の下側（図２のＰ２側）の面には、摺動子６１，６２（総称する場合は符号６０を付する）が取り付けられている。摺動子６１，６２は、ＳＵＳなどの導電性及び弾性を備えた金属により構成することができる。摺動子６０の取り付け位置、取り付け方法及び数は特に限定されない。本例では、摺動子６０を回転部材５０に接着剤を用いて取り付けているが、溶着などによって摺動子６０を回転部材５０に取り付けることも可能である。
【００３７】
この回転部材５０は、摺動子６１，６２が後述する第２配線基板４０の第２導電回路パターン４２の表面を摺動できるように回転可能に設けられる。
【００３８】
さらに、クリックバネ７０、回転部材５０及び摺動子６０の下側（図２のＰ２側）には、第１配線基板３０及び第２配線基板４０（配線基板）が配置される。
【００３９】
具体的に、摺動子６０の下側（図２のＰ２側）には、第２配線基板４０（配線基板）が配置され、この第２配線基板４０の下側（図２のＰ２側）には、スペーサ３５を介して、第１配線基板３０（配線基板）が配置される。
【００４０】
図６Ａは、第１配線基板３０の一方主面側（入力操作面Ａ側）と第２配線基板４０の他方主面側（ベース部材１０側）を示す平面図、図６Ｂは、第１配線基板３０の他方主面側（ベース部材１０側）と第２配線基板４０の一方主面側（入力操作面Ａ側）を示す平面図である。
【００４１】
本実施形態の第１配線基板３０は、第１基材３１と、第１基材３１の一方主面側（入力操作面Ａ側）に実装された複数のメタルドーム３３と、これらメタルドーム３３の頭頂部と対向するように、第１基材３１の一方主面に形成された押圧接点３２１を含む第１導電回路パターン３２と、を有する。また、本実施形態の第２配線基板４０は、第２基材４１と、第２基材４１の、後述する第１基材３１のメタルドーム６０が形成されている一方主面とは対向しない一方主面に形成された複数のエンコーダ接点４２１を含む第２導電回路パターン４２とを有する。
【００４２】
具体的に第１配線基板３０に着目して説明すると、図６Ａに示すように、第１基材３１の一方主面（組み立て後における入力操作面Ａ側）には、複数のメタルドーム３３と、メタルドーム３３の頭頂部と対向する押圧接点３２１を含む第１導電回路パターン３２が形成され、図６Ｂに示すように、第１基材３１の他方主面（組み立て後におけるベース部材１０側）には、第１接地回路パターン３２２（第１導電回路パターン３２）が形成されている。
【００４３】
本実施形態のメタルドーム３３は、ステンレスや銅系金属などの導電性及び可撓性を持つ材料で構成されたドーム形状の部材である。このメタルドーム３３は、頭頂部自体が可動接点として機能し、頭頂部が押圧されるとドーム形状が徐々に反転変形する一方で、頭頂部への押圧が解除されると自己弾性により当初のドーム形状に復元するようになっている。頭頂部が押圧されると、先述した第１導電回路パターン３２の押圧接点３２１とメタルドーム３３の頭頂部が導通し、信号が出力される。
【００４４】
このメタルドーム３３は、このメタルドーム３３の頭頂部（内側）が第１導電回路パターン３２の押圧接点３２１と対向するように、固定シートによって第１基材３１に固定される。固定シートは、ＰＥＴなどの合成樹脂材料から構成されるシート部材と、このシート部材の下面に塗布されたアクリル系粘着剤やシリコーン系粘着剤等の粘着層とを備えている。固定シートの粘着層がメタルドーム３３を保持しつつ、このメタルドーム３３が貼り付けられていない部分の粘着層が第１基材３１に付着することにより、メタルドーム３３を第１基材３１に固定することができる。
【００４５】
また、第２配線基板４０に着目して説明すると、図６Ｂに示すように、本実施形態における第２配線基板４０の第２基材４１の一方主面（組み立て後における入力操作面Ａ側）には、第２基材４１の中心側の複数のエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄと、第２基材４１の周縁部の第２接地回路パターン４２２とを含む第２導電回路パターン４２が形成され、図６Ａに示すように、第２基材４１の他方主面（組み立て後におけるベース部材１０側）には、スルーホールで一方主面側のエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄ等と接続された第２導電回路パターン４２´が形成されている。
【００４６】
第２配線基板４０のエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄは、上述した回転部材５０に設けられた摺動子６０と接触すると導通し、回路信号が出力される。エンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄを含む第２導電回路パターン４２の態様は特に限定されないが、ここでは、図６Ｂに示す例を説明する。
【００４７】
図６Ｂに示すように、本実施形態に係る第２導電回路パターン４２は複数のエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄを含む。本実施形態では同心円状に形成された４本のエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄが設けられている。本例では、最外側から順にエンコーダ接点４２１ａ、４２１ｂ、４２１ｃ、４２１ｄが形成され（図中薄墨で示す）、中央部にはグランド接点４２１ｇが形成されている。
【００４８】
他方、先述した摺動子６０は４つの独立した接点を有する(図３を参照)。４つの接点は、半径方向に沿って所定間隔で一列に回転部材５０に取り付けられており、第２操作部材２２の回転操作に応じて回転する回転部材５０とともに４本のエンコーダ接点４２１上をそれぞれ摺動する。摺動子６０が各エンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄに接すると、導通したエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄを構成する回路からオン信号が出力される。なお、エンコーダ接点４２１及び摺動子６０の配置や数などの態様は限定されず、適宜設計することができる。
【００４９】
本実施形態では、例えば下掲の表１に示す、検出領域と得られる信号の組み合わせとを予め対応づけた判断テーブルを、スイッチモジュール１又は電子機器側に記憶させておき、得られた信号の組み合わせに基づいて回転部材５０又は第２操作部材２２の回転量又は移動位置を判断する。
【００５０】
図６Ｂに示す例において、エンコーダ接点４２１は、直線Ｚ１上の起点から図中時計回りに３０度ごとに区分けされており、区分けされたそれぞれの領域について検出領域ｗ１，ｗ２…ｗ１２が定義されている。
【００５１】
そして、表１に示すように、各検出領域ｗ１，ｗ２…ｗ１２とオン信号の組み合わせとが予め対応づけられた判断テーブルが定義されている。
【表１】
【００５２】
例えば、エンコーダ接点４２１ａを含む回路のみからオン信号を得た場合には、摺動子６０がｚ１からｚ２までの検出領域ｗ１に存在すると判断することができる。また、エンコーダ接点４２１ａを含む回路及びエンコーダ接点４２１ｂを含む回路の２つの回路からオン信号を得た場合には、摺動子６０がｚ２からｚ３までの検出領域ｗ２に存在すると判断することができる。予め、検出領域と第２操作部材２２の回転量又は位置とを対応づけておけば、入力操作に応じた操作量又は指示する位置を検出することができる。
【００５３】
このように第１配線基板３０からの信号と第２配線基板４０から検出された信号は、本スイッチモジュール１を備える携帯オーディオ装置などに出力され、各装置は各信号に対応づけられた命令を実行する。
【００５４】
さらに、図６Ｂに示すように、第２基材４１の一方主面（組み立て後における入力操作面Ａ側）に形成された第２接地回路パターン４２２と、第１基材３１の他方主面（組み立て後におけるベース部材１０側）に形成された第１接地回路パターン３２２とが接続している。この第１接地回路パターン３２２は、導電性のベース部材１０又は図示しない接地回路で接続された導電性接地部材と接続している。ちなみに、第１基材３１のベース部材１０側に第１接地回路パターン３２２は、ベース部材１０と短絡させてもよいし、図外のコネクタを介して他の導電部材と短絡させてもよい。なお、本実施形態の接地回路パターンは、第１導電回路パターン３２と第２導電回路パターン４２の何れか一方に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００５５】
これにより、第２導電回路パターン４２の第２接地回路パターン４２２に接するクリックバネ７０が帯びた静電気を、第２基材４１に形成された第２接地回路パターン４２２及び第１基材３１に形成された第１接地回路パターン３２２を介してベース部材１０等に接地させることができる。
【００５６】
そして、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１配線基板３０の第１基材３１と第２配線基板４０の第２基材４１は一つの連続した基材Ｍ（Ｍａ，Ｍｂ）から構成することができる。
【００５７】
第１配線基板３０の第１基材３１及び第２配線基板４０の第２基材４１は、可撓性を有する厚さが５０μｍ〜１５０μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの樹脂シートで構成することができる。また、後述する第１基材３１と第２基材４１との間に介在させるスペーサ３５も、上述の樹脂シートで構成することができる。なお、本実施形態では、第１基材３１とは別体のベース部材１０を備えたスイッチモジュール１の例を示すが、第１基材３１を厚く構成し、第１基材３１に導電部材を形成する又は外部の導電部材と接続させて、第１基材３１が本実施形態のベース部材１０の機能を兼ね備えるようにしてもよい。
【００５８】
先述した第１導電回路パターン３２、第２導電回路パターン４２は、第１基材３１、第２基材４１の主面に、銀、銅、カーボンなどの導電材を含む導電性ペーストを用いて印刷により形成することができる。
【００５９】
第１導電回路パターン３２の押圧接点３２１は基材Ｍの一方主面Ｍａに形成され、第２導電回路パターン４２のエンコーダ接点４２１は基材Ｍの他方主面Ｍｂに形成されている。これにより、図６Ａに示す基材Ｍａの折れ線Ｆを谷折り（図６Ｂに示す基材Ｍｂの折れ線Ｆを山折り）し、第２配線基板４０を第１配線基板３０に積層させた（図３参照）場合に、第1導電回路パターン３２の押圧接点３２１及び第２導電回路パターン４２のエンコーダ接点４２１を、入力操作面Ａと対向する一方主面側に向けることができる。
【００６０】
また、第２導電回路パターン４２が形成された基材Ｍの主面Ｍｂに、第２導電回路パターン４２の第２接地回路パターン４２２及び第１導電回路パターン３２の第１接地回路パターン３２２が連続して形成されているので、スイッチモジュール１の積層構造において異なる層を構成する第２配線基板４０の第２接地回路パターン４２２と第１配線基板３０の第１接地回路パターン３２２とを接続させることができる。つまり、エンコーダ接点４２１及び押圧接点３２１に影響を与えることなく、第２配線基板４０の第２接地回路パターン４２２から下層側に配置された第１配線基板３０の第１接地回路パターン３２２に静電気を流すことができる。
【００６１】
このように、押圧接点３２１及び第１接地回路パターン３２２を含む第１導電回路パターン３２と、エンコーダ接点４２１及び第２接地回路パターン４２２を含む第２導電回路パターン４２とを１枚の基材Ｍに同時に印刷形成でき、１枚の基材Ｍで第１配線基板３０と第２配線基板４０を作製することができるので、材料コストを低減させることができる。また、それぞれの基板を別々に作製する場合よりも製造工程を簡易にすることができ、製造に係るコストも低減させることができる。さらに、第１配線基板３０と第２配線基板４０とが連なっていることから、積層組立時において高い精度で位置合わせを行うことができる。その結果、歩留まりを向上させることができる。
【００６２】
続いて、図７に基づいて、本実施形態のスイッチモジュール１の組み立て手法を説明する。
【００６３】
先に、第１操作部材２１と第２操作部材２２をリング部材８０に第２配線基板４０が収容されたユニットＵを作製する。まず、連続した一枚の基材Ｍに、先に説明した第１導電回路パターン３２及び第２導電回路パターン４２を印刷し、メタルドーム３３の実装を行い、型抜きして第１配線基板３０及び第２配線基板４０を得る。
【００６４】
次に、第１操作部材２１と第２操作部材２２をリング部材８０の上側に嵌めこむ。このリング部材８０の下側にはクリックバネ７０を嵌めこみ、リング部材８０に形成された係止部材８１をクリックバネ７０の突起部７１の貫通孔７１ａ（図５Ａ，５Ｂ参照）に挿入する。
【００６５】
摺動子６０は予め回転部材５０のベース部材１０側の面に接着しておき、第２操作部材２２とともに回転部材５０が回転可能となるように、この回転部材５０を第２操作部材２２に係止する。
【００６６】
さらに、摺動子６０と第２導電回路パターン４２が対向するように第２配線基板４０をリング部材８０の内側にセットし、ユニットＵを得る。
【００６７】
続いて、第２配線基板４０の下に図外のスペーサ３５を介在させて直線Ｆに沿って折り畳み、第２配線基板４０の下に第１配線基板３０を積層する。
【００６８】
最後に、ユニットＵと第１配線基板３０を覆うようにカバー部材９０を上から被せ、このカバー部材９０に設けられた係止部材９１を第１配線基板３０下側に配置された第１配線基板３０とベース部材１０に設けられた孔３６，１１に挿入し、ベース部材１０の裏面（入力操作面Ａ側の面とは反対側の面）側でカバー部材９０の係止部材９１を溶融する。これにより、カバー部材９０をベース部材１０に固定し、本実施形態のスイッチモジュール１を得ることができる。
【００６９】
図３に戻り、本実施形態のスイッチモジュール１が奏する作用及び効果について説明する。
【００７０】
図３に示すように、入力操作面Ａを構成する第１操作部材２１と第２操作部材２２との間には、隙間Ｅが形成されている。ユーザが入力操作面Ａに触れようと手を接近させ又はユーザが入力操作面Ａに接触すると、人体に帯電していた静電気が隙間Ｅから進入する場合がある。
【００７１】
本実施形態において、第１操作部材２１と第２操作部材２２、及びこれらの下側には配置された回転部材５０、つまり隙間Ｅと接する部材が絶縁性の材料から構成されているので、隙間Ｅから進入した静電気が第１操作部材２１及び第２操作部材２２と回転部材５０の間に介在する導電性のクリックバネ７０（弾性部材）に流れる。
【００７２】
このクリックバネ７０の突起部７１は、第２配線基板４０とともにリング部材８０とベース部材１０との間に挟み込まれ、第２配線基板４０の第２接地回路パターン４２２(図６Ｂ参照)及び／又はベース部材１０と短絡しているため、クリックバネ７０が帯びた静電気は第２接地回路パターン４２２及び／又はベース部材１０に接地される。
【００７３】
また、図３に示すように、クリックバネ７０は、隙間Ｅが形成される第１操作部材２１及び第２操作部材２２と、導電性の摺動子６０、エンコーダ接点４２１、押圧接点３２１、及びメタルドーム３３との間に介在するので、クリックバネ７０は、導電性の摺動子６０、エンコーダ接点４２１、押圧接点３２１、及びメタルドーム３３を、隙間Ｅから進入した静電気からシールド（防御）することができる。
【００７４】
このように、本発明の実施形態に係るスイッチモジュール１では、隙間Ｅを有する第１操作部材２１と第２操作部材２２と第１及び第２配線基板３０，４０との間に接地回路パターン４２２，３２２及び／又は導電性のベース部材１０と短絡させたクリックバネ（導電性部材）７０を設けたことにより、第１操作部材２１と第２操作部材２２の隙間Ｅから進入する静電気を接地させることができるので、第１及び第２導電回路パターン３２１，４２１等に過大な電流が流れることを防止し、回路破損や導通不良による誤動作の発生を抑制することができる。この結果、動作安定性の高いスイッチモジュールを提供することができる。
【００７５】
特に、本実施形態では、押圧操作によって上下に相対移動する第１操作部材２１を取り囲んで配置された第２操作部材２２には、この第２操作部材２２と第１操作部材２１との接面に沿って延在する案内部材２２１が設けられるとともに、案内部材２２１が形成されていない切り欠き部２２２が形成されているため（図４参照）、静電気が伝わりやすい経路を確保することによって、第１操作部材２１と第２操作部材２２とが別々に動作することを補助しつつも、隙間Ｅから進入した静電気を他の部分ではなく、クリックバネ７０に導くことができる。
【００７６】
つまり、図３の破線で囲んだＱ部分に示すように、クリックバネ７０を隙間Ｅと所定距離以内に位置させるようにすることができる。この場合の所定距離は予め定義することが可能であるが、隙間Ｅとクリックバネ７０以外の導電性部材との間の距離よりも短い距離とすることができる。これにより、隙間Ｅから進入した静電気は優先的にクリックバネ７０に伝わるので、クリックバネ７０を介して静電気を第２接地回路パターン４２２及び／又はベース部材１０に接地させ、他の部材には流れないようにすることができる。
【００７７】
また、本実施形態では、静電気を接地させるためのアース部材として、第２の入力操作（例えば第２操作部材２２の回転操作）に対して応答動作をするクリックバネ７０を用いることができるので、静電気の接地のために新たに部材を追加する必要がないので、部品点数を相対的に減少させることができる。
【００７８】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００７９】
１…スイッチモジュール
１０…ベース部材
２０…操作部材
２１…第１操作部材
２２…第２操作部材
２２１…案内部材
２２２…切り欠き部
３０…第１配線基板，配線基板
３１…第１基材
３２…第１導電回路パターン，導電回路パターン
３２１…押圧接点
３２２…第１接地回路パターン
３３…メタルドーム
４０…第２配線基板，配線基板
４１…第２基材
４２…第２導電回路パターン，導電回路パターン
４２１…エンコーダ接点
４２２…第２接地回路パターン
５０…回転部材
６０（６１，６２）…摺動子
７０…クリックバネ，弾性部材
７１…突起部
７２…当接部
８０…リング部材
８１…（リング部材の）係止部材
９０…カバー部材
９１…（カバー部材の）係止部材
Ｍ，Ｍａ，Ｍｂ…基材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯オーディオ機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどの電子機器に用いられるスイッチモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置に関し、回転体の操作時に人体から受ける静電気を接地させる観点から、回転体の外周縁部を覆うカバーに延長部を設け、この延長部を金属プレートの側面に圧接させたものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スイッチモジュールの操作面に複数の操作部材が設けられ、両操作部材の間に隙間が形成されると、この隙間を介して操作者の人体から放電された静電気が操作面の下側、つまり、スイッチモジュールの内部に進入しやすくなる。スイッチモジュールの内部には入力操作に応じた信号を出力する導電回路が形成されているため、静電気が操作部材の隙間からスイッチモジュールの内部に入ると過大な電流が導電回路に流れ、導電回路の破損又は導通不良が発生するという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、操作面に設けられた複数の操作部材の隙間から進入する静電気を接地させることにより、導電回路の破損や導通不良による誤動作の発生を防止できるスイッチモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１の入力操作がされる絶縁性の第１操作部材と、前記第１操作部材と隙間を介して配置され、第２の入力操作がされる絶縁性の第２操作部材とを有する操作部材と、前記操作部材の下側に配置され、導電回路パターンを有する配線基板と、を有するスイッチモジュールであって、前記操作部材と前記配線基板との間に配置され、前記導電回路パターンの接地回路パターン及び／又は前記配線基板を支持する導電性のベース部材と短絡しており、前記第２の入力操作に応じて弾性変形する導電性の弾性部材をさらに有することを特徴とするスイッチモジュールを提供することにより、上記課題を解決する。
【０００７】
上記発明において、前記第１操作部材は前記第２操作部材に囲まれており、前記第２操作部材には、当該第２操作部材と前記第１操作部材との接面に沿って延在する案内部材を設けるとともに、前記案内部材が形成されていない切り欠き部を設けることができる。
【０００８】
上記発明において、前記弾性部材は、突起部を備えるクリックバネであり、前記突起部は前記導電回路パターンの接地回路パターン及び／又は前記ベース部材に接続されるように構成することができる。
【０００９】
上記発明において、前記配線基板は、第１基材と、該第１基材の一方主面側に実装された複数のメタルドームと、前記メタルドームの頭頂部と対向するように、前記第１基材の一方主面に形成された押圧接点を含む第１導電回路パターンと、を有する第１配線基板と、第２基材と、該第２基材の、前記第１基材の一方主面とは対向しない一方主面に形成された複数のエンコーダ接点を含む第２導電回路パターンとを有し、前記第１配線基板の一方主面側に積層される第２配線基板と、を備え、さらに、前記第２導電回路パターンに接する一方主面側に摺動子を保持し、当該摺動子が前記第２導電回路パターンを摺動可能なように回転可能であるとともに、前記弾性部材と接触可能であるように配置される樹脂製の回転部材を備えるように構成することができる。
【００１０】
上記発明において、前記第１基材と前記第２基材は一つの連続した基材からなり、前記第1導電回路パターンと前記第２導電回路パターンを、当該基材の異なる主面に形成することができる。
【００１１】
上記発明において、前記第２導電回路パターンと前記接地回路パターンとを、同じ主面に形成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、第１操作部材と第２操作部材とを有する操作部材と配線基板との間に、接地回路パターン及び／又は導電性のベース部材と短絡させた導電性の弾性部材を設けたことにより、第１操作部材と第２操作部材の隙間から進入する静電気を接地させることができるので、導電回路パターンに過大な電流が流れることを防止し、回路破損や導通不良による誤動作の発生を抑制することができる。この結果、動作安定性の高いスイッチモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るスイッチモジュールを示す斜視図である。
【図２】図１に示すスイッチモジュールの分解斜視図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】第２操作部材の底面斜視図である。
【図５Ａ】クリックバネの平面斜視図である。
【図５Ｂ】クリックバネの底面斜視図である。
【図６Ａ】第１配線基板の一方主面側と第２配線基板の他方主面側を示す平面図である。
【図６Ｂ】第１配線基板の他方主面側と第２配線基板の一方主面側を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るスイッチモジュールの組み立て手法を説明するための分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて、本発明に係る本実施形態のスイッチモジュールについて説明する。
【００１５】
本実施形態のスイッチモジュールは、携帯電話、携帯オーディオ装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器の入出力操作に用いられるスイッチである。本実施形態では、多方向押圧スイッチ機能とロータリーエンコーダスイッチ機能とを備える携帯オーディオ装置のスイッチに、本発明に係るスイッチモジュールを適用した例を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係るスイッチモジュール１を示す斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態のスイッチモジュール１は、入力操作面を形成する操作部材２０と、この操作部材２０が構成する入力操作面Ａと対向するように最下層に配置されたベース部材１０と、操作部材２０とベース部材１０とを固定するカバー部材９０とを備えている。
【００１８】
同図に示すように、本実施形態の操作部材２０は、第１の入力操作がされる第１操作部材２１と第２の入力操作がされる第２操作部材２２とを有し、非操作時においては第１操作部材２１の表面と第２操作部材２２の表面とが共通の(同じ高さで連なる)入力操作面Ａを形成する。また、第１操作部材２１と第２操作部材２２とは、その間に隙間Ｅが形成された別の部材であり、第１操作部材２１と第２操作部材２２とは互いに異なる入力操作を受け付け、各入力操作に応じて互いに独立に動作することができる。
【００１９】
特に限定されないが、本実施形態の第１の入力操作は第１操作部材２１を押圧する押圧操作を含み、第２の入力操作は第２操作部材２２の所定位置を押圧する押圧操作と第２操作部材を回転する回転操作を含む。
【００２０】
具体的に、第１操作部材２１又は第２操作部材２２を押圧すると、押圧位置に応じた位置信号及び／又は押圧位置に応じたオンオフ信号を取得することができる。また、第２操作部材２２を回転すると、回転位置に応じた位置信号及び／又は回転量に応じた信号を取得することができる。各信号は、携帯オーディオ装置の所定機能の実行命令と予め対応づけられており、取得された各信号に応じて携帯オーディオ装置の所定の機能が実行される。例えば、ユーザは、第１操作部材２１又は第２操作部材２２を押圧し、又は第２操作部材２を回転させることにより、プログラムリストの表示、スクロール又は実行若しくは停止、ボリュームの調節などをすることができる。
【００２１】
以下、本実施形態のスイッチモジュール１を構成する各部材について、それぞれ説明する。
【００２２】
図２は、図１に示すスイッチモジュール１の分解斜視図であり、図３は、図１のIII-III線に沿う断面図である。
【００２３】
図２及び図３に示すように、操作部材２０とベース部材１０とカバー部材９０とに囲まれたスイッチモジュール１の内部には、第１配線基板３０と、第２配線基板４０と、摺動子６０と、回転部材５０と、弾性部材７０と、リング部材８０とが収容されている。
【００２４】
同図に示すように、操作部材２０、弾性部材７０、回転部材５０、第１配線基板３０、第２配線基板４０、及びベース部材１０は、ＸＹ平面に沿う平板状の部材であり、図中に示す矢印ＰのＰ１側からＰ２側へ向かう方向に積層される。なお、本実施形態では第１配線基板３０と第２配線基板４０を別々の基板として構成し、これらを積層させる構造を採用するが、第１配線基板３０と第２配線基板４０とを一つの基板で構成することもできる。
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態のスイッチモジュール１の各構成を説明する。
【００２６】
まず、最上層に位置する操作部材２０について説明する。本実施形態の操作部材２０は、第１操作部材２１と、この第１操作部材２１と隙間Ｅを介して配置された第２操作部材２２とを有する。本実施形態の第１操作部材２１と第２操作部材２２とは、両操作部材２１，２２の表面がほぼ同じ高さとなるように互いに隣接して設けられている。特に限定されないが、第１操作部材２１と第２操作部材２２との間に形成された隙間Ｅの少なくとも一部は入力操作面Ａの周縁部ではない領域に形成されている。
【００２７】
本実施形態では、同図に示すように、第１操作部材２１が入力操作面Ａの略中央部に設けられ、第２操作部材２２が第１操作部材２１を囲うように入力操作面Ａの外周側領域に形成されている。本実施形態の第１操作部材２１は、押圧操作及び押圧解除操作に応じて、図２の矢印Ｐに沿って上下に移動することができる。また、第２操作部材２２は、押圧操作及び押圧解除操作に応じて、図２の矢印Ｐに沿って上下に移動するとともに、回転操作に応じて、図1及び２のＸＹ平面に沿う周回（移動）することができる。
【００２８】
この第２操作部材２２の裏面側の第１操作部材２１と接する部分には、案内部材２２１と切り欠き部２２２が設けられている。図４に、図２に示す第２操作部材２２の裏面側を示す底面斜視図である。図４に示すように、第２操作部材２２の裏面側には、この第２操作部材２２と第１操作部材２１との接面に沿って（図２の矢印Ｐの方向に沿って）延在する案内部材２２１が設けられるとともに、この案内部材２２１が形成されていない切り欠き部２２２が形成されている。
【００２９】
第２操作部材２２に形成された案内部材２２１は、第１操作部材２１と第２操作部材２２との接面に沿って立設された所定高さの部材である。この案内部材２２１は、第１操作部材２１が押圧操作されたときに、第２操作部材２２に対して相対的に上下の移動（図２の矢印Ｐに沿う往復移動）する動作を案内する機能を有する。なお、案内部材２２１の態様は特に限定されず、平板状としてもよいし、柱状としてもよい。
【００３０】
同じく第２操作部材２２に形成された切り欠き部２２２は、第２操作部材２２の入力操作面の裏面側の平坦面Ｓと連なる面を有する部分である。また、切り欠き部２２２の態様も特に限定されず、切り欠き部２２２の配置位置、数などは任意に設定することができる。なお、切り欠き部２２２の機能については後述する。
【００３１】
特に限定されないが、第１操作部材２１及び第２操作部材２２は、ＰＣ(Poly Carbonate)、ＡＢＳ (Acrylonitrile Butadiene Styrene)、ＰＢＴ (Poly Butylene Terephtalate)、ＰＥＴ (Poly Ethylene Terephthalate)などの絶縁性の樹脂材料を用い、一般的な樹脂成形技術により形成することができる。
【００３２】
これら第１操作部材２１及び第２操作部材２２は、ベース部材１０に固定されるリング部材８０及びカバー部材９０によって係止される。これにより、ユーザの入力操作を受け付ける入力操作面Ａが形成される。
【００３３】
さらに、第１操作部材２１及び第２操作部材２２の下側には、弾性及び導電性を備えたクリックバネ７０（弾性部材）が配置されている。本実施形態のクリックバネ７０（弾性部材）は、ＳＵＳ（Stainless steel）などの金属製の薄板である。クリックバネ７０の材質は、弾性及び導電性を備えたものであれば特に限定されない。
【００３４】
図５Ａは、クリックバネ７０の平面斜視図であり、図５Ｂはクリックバネ７０の底面斜視図である。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、本実施形態のクリックバネ７０は、突起部７１と、当接部７２とを備えている。図３に示すように、クリックバネ７０の突起部７１は、スイッチモジュール１の下方（図２のＰ２側）に延在し、リング部材８０によりカバー部材９０とベース部材１０との間に固定される。また、クリックバネ７０の突起部７１は、後述する第２配線基板４０の入力操作側の主面に形成された第２接地回路パターン４２２又は導電性を備えるベース部材１０と接触（短絡）している。本例では、クリックバネ７０の固定部としても機能する突起部７１が第２接地回路パターン４２２又はベース部材１０と接触（短絡）している例を示すが、クリックバネ７０他の部分、他の機能を果たす部分を第２接地回路パターン４２２又はベース部材１０と接触（短絡）させることも可能である。
【００３５】
また、第１操作部材２１及び第２操作部材２２と回転部材５０との間に配置されたクリックバネ７０の当接部７２は、後述する回転可能な回転部材５０の外周面の少なくとも一部に当接することができる。回転部材５０は第２操作部材２２に係止されており、第２操作部材２２が回転操作されると回転部材５０も回転する。また、回転部材５０の外周面には凹凸部（凹部と凸部）が形成されており、回転部材５０が回転すると、クリックバネ７０の当接部７２が回転部材５０の凹凸部に接して弾性変形するため、振動が発生する。この振動は第２操作部材２２に伝達され、第２操作部材２２に触れているユーザはクリックバネ７０の振動、つまり、自らが行った回転操作に対する応答感、いわゆるクリック感を感じることができる。
【００３６】
この回転部材５０の下側（図２のＰ２側）の面には、摺動子６１，６２（総称する場合は符号６０を付する）が取り付けられている。摺動子６１，６２は、ＳＵＳなどの導電性及び弾性を備えた金属により構成することができる。摺動子６０の取り付け位置、取り付け方法及び数は特に限定されない。本例では、摺動子６０を回転部材５０に接着剤を用いて取り付けているが、溶着などによって摺動子６０を回転部材５０に取り付けることも可能である。
【００３７】
この回転部材５０は、摺動子６１，６２が後述する第２配線基板４０の第２導電回路パターン４２の表面を摺動できるように回転可能に設けられる。
【００３８】
さらに、クリックバネ７０、回転部材５０及び摺動子６０の下側（図２のＰ２側）には、第１配線基板３０及び第２配線基板４０（配線基板）が配置される。
【００３９】
具体的に、摺動子６０の下側（図２のＰ２側）には、第２配線基板４０（配線基板）が配置され、この第２配線基板４０の下側（図２のＰ２側）には、スペーサ３５を介して、第１配線基板３０（配線基板）が配置される。
【００４０】
図６Ａは、第１配線基板３０の一方主面側（入力操作面Ａ側）と第２配線基板４０の他方主面側（ベース部材１０側）を示す平面図、図６Ｂは、第１配線基板３０の他方主面側（ベース部材１０側）と第２配線基板４０の一方主面側（入力操作面Ａ側）を示す平面図である。
【００４１】
本実施形態の第１配線基板３０は、第１基材３１と、第１基材３１の一方主面側（入力操作面Ａ側）に実装された複数のメタルドーム３３と、これらメタルドーム３３の頭頂部と対向するように、第１基材３１の一方主面に形成された押圧接点３２１を含む第１導電回路パターン３２と、を有する。また、本実施形態の第２配線基板４０は、第２基材４１と、第２基材４１の、後述する第１基材３１のメタルドーム６０が形成されている一方主面とは対向しない一方主面に形成された複数のエンコーダ接点４２１を含む第２導電回路パターン４２とを有する。
【００４２】
具体的に第１配線基板３０に着目して説明すると、図６Ａに示すように、第１基材３１の一方主面（組み立て後における入力操作面Ａ側）には、複数のメタルドーム３３と、メタルドーム３３の頭頂部と対向する押圧接点３２１を含む第１導電回路パターン３２が形成され、図６Ｂに示すように、第１基材３１の他方主面（組み立て後におけるベース部材１０側）には、第１接地回路パターン３２２（第１導電回路パターン３２）が形成されている。
【００４３】
本実施形態のメタルドーム３３は、ステンレスや銅系金属などの導電性及び可撓性を持つ材料で構成されたドーム形状の部材である。このメタルドーム３３は、頭頂部自体が可動接点として機能し、頭頂部が押圧されるとドーム形状が徐々に反転変形する一方で、頭頂部への押圧が解除されると自己弾性により当初のドーム形状に復元するようになっている。頭頂部が押圧されると、先述した第１導電回路パターン３２の押圧接点３２１とメタルドーム３３の頭頂部が導通し、信号が出力される。
【００４４】
このメタルドーム３３は、このメタルドーム３３の頭頂部（内側）が第１導電回路パターン３２の押圧接点３２１と対向するように、固定シートによって第１基材３１に固定される。固定シートは、ＰＥＴなどの合成樹脂材料から構成されるシート部材と、このシート部材の下面に塗布されたアクリル系粘着剤やシリコーン系粘着剤等の粘着層とを備えている。固定シートの粘着層がメタルドーム３３を保持しつつ、このメタルドーム３３が貼り付けられていない部分の粘着層が第１基材３１に付着することにより、メタルドーム３３を第１基材３１に固定することができる。
【００４５】
また、第２配線基板４０に着目して説明すると、図６Ｂに示すように、本実施形態における第２配線基板４０の第２基材４１の一方主面（組み立て後における入力操作面Ａ側）には、第２基材４１の中心側の複数のエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄと、第２基材４１の周縁部の第２接地回路パターン４２２とを含む第２導電回路パターン４２が形成され、図６Ａに示すように、第２基材４１の他方主面（組み立て後におけるベース部材１０側）には、スルーホールで一方主面側のエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄ等と接続された第２導電回路パターン４２´が形成されている。
【００４６】
第２配線基板４０のエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄは、上述した回転部材５０に設けられた摺動子６０と接触すると導通し、回路信号が出力される。エンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄを含む第２導電回路パターン４２の態様は特に限定されないが、ここでは、図６Ｂに示す例を説明する。
【００４７】
図６Ｂに示すように、本実施形態に係る第２導電回路パターン４２は複数のエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄを含む。本実施形態では同心円状に形成された４本のエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄが設けられている。本例では、最外側から順にエンコーダ接点４２１ａ、４２１ｂ、４２１ｃ、４２１ｄが形成され（図中薄墨で示す）、中央部にはグランド接点４２１ｇが形成されている。
【００４８】
他方、先述した摺動子６０は４つの独立した接点を有する(図３を参照)。４つの接点は、半径方向に沿って所定間隔で一列に回転部材５０に取り付けられており、第２操作部材２２の回転操作に応じて回転する回転部材５０とともに４本のエンコーダ接点４２１上をそれぞれ摺動する。摺動子６０が各エンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄに接すると、導通したエンコーダ接点４２１ａ〜４２１ｄを構成する回路からオン信号が出力される。なお、エンコーダ接点４２１及び摺動子６０の配置や数などの態様は限定されず、適宜設計することができる。
【００４９】
本実施形態では、例えば下掲の表１に示す、検出領域と得られる信号の組み合わせとを予め対応づけた判断テーブルを、スイッチモジュール１又は電子機器側に記憶させておき、得られた信号の組み合わせに基づいて回転部材５０又は第２操作部材２２の回転量又は移動位置を判断する。
【００５０】
図６Ｂに示す例において、エンコーダ接点４２１は、直線Ｚ１上の起点から図中時計回りに３０度ごとに区分けされており、区分けされたそれぞれの領域について検出領域ｗ１，ｗ２…ｗ１２が定義されている。
【００５１】
そして、表１に示すように、各検出領域ｗ１，ｗ２…ｗ１２とオン信号の組み合わせとが予め対応づけられた判断テーブルが定義されている。
【表１】
【００５２】
例えば、エンコーダ接点４２１ａを含む回路のみからオン信号を得た場合には、摺動子６０がｚ１からｚ２までの検出領域ｗ１に存在すると判断することができる。また、エンコーダ接点４２１ａを含む回路及びエンコーダ接点４２１ｂを含む回路の２つの回路からオン信号を得た場合には、摺動子６０がｚ２からｚ３までの検出領域ｗ２に存在すると判断することができる。予め、検出領域と第２操作部材２２の回転量又は位置とを対応づけておけば、入力操作に応じた操作量又は指示する位置を検出することができる。
【００５３】
このように第１配線基板３０からの信号と第２配線基板４０から検出された信号は、本スイッチモジュール１を備える携帯オーディオ装置などに出力され、各装置は各信号に対応づけられた命令を実行する。
【００５４】
さらに、図６Ｂに示すように、第２基材４１の一方主面（組み立て後における入力操作面Ａ側）に形成された第２接地回路パターン４２２と、第１基材３１の他方主面（組み立て後におけるベース部材１０側）に形成された第１接地回路パターン３２２とが接続している。この第１接地回路パターン３２２は、導電性のベース部材１０又は図示しない接地回路で接続された導電性接地部材と接続している。ちなみに、第１基材３１のベース部材１０側に第１接地回路パターン３２２は、ベース部材１０と短絡させてもよいし、図外のコネクタを介して他の導電部材と短絡させてもよい。なお、本実施形態の接地回路パターンは、第１導電回路パターン３２と第２導電回路パターン４２の何れか一方に設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００５５】
これにより、第２導電回路パターン４２の第２接地回路パターン４２２に接するクリックバネ７０が帯びた静電気を、第２基材４１に形成された第２接地回路パターン４２２及び第１基材３１に形成された第１接地回路パターン３２２を介してベース部材１０等に接地させることができる。
【００５６】
そして、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１配線基板３０の第１基材３１と第２配線基板４０の第２基材４１は一つの連続した基材Ｍ（Ｍａ，Ｍｂ）から構成することができる。
【００５７】
第１配線基板３０の第１基材３１及び第２配線基板４０の第２基材４１は、可撓性を有する厚さが５０μｍ〜１５０μｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの樹脂シートで構成することができる。また、後述する第１基材３１と第２基材４１との間に介在させるスペーサ３５も、上述の樹脂シートで構成することができる。なお、本実施形態では、第１基材３１とは別体のベース部材１０を備えたスイッチモジュール１の例を示すが、第１基材３１を厚く構成し、第１基材３１に導電部材を形成する又は外部の導電部材と接続させて、第１基材３１が本実施形態のベース部材１０の機能を兼ね備えるようにしてもよい。
【００５８】
先述した第１導電回路パターン３２、第２導電回路パターン４２は、第１基材３１、第２基材４１の主面に、銀、銅、カーボンなどの導電材を含む導電性ペーストを用いて印刷により形成することができる。
【００５９】
第１導電回路パターン３２の押圧接点３２１は基材Ｍの一方主面Ｍａに形成され、第２導電回路パターン４２のエンコーダ接点４２１は基材Ｍの他方主面Ｍｂに形成されている。これにより、図６Ａに示す基材Ｍａの折れ線Ｆを谷折り（図６Ｂに示す基材Ｍｂの折れ線Ｆを山折り）し、第２配線基板４０を第１配線基板３０に積層させた（図３参照）場合に、第1導電回路パターン３２の押圧接点３２１及び第２導電回路パターン４２のエンコーダ接点４２１を、入力操作面Ａと対向する一方主面側に向けることができる。
【００６０】
また、第２導電回路パターン４２が形成された基材Ｍの主面Ｍｂに、第２導電回路パターン４２の第２接地回路パターン４２２及び第１導電回路パターン３２の第１接地回路パターン３２２が連続して形成されているので、スイッチモジュール１の積層構造において異なる層を構成する第２配線基板４０の第２接地回路パターン４２２と第１配線基板３０の第１接地回路パターン３２２とを接続させることができる。つまり、エンコーダ接点４２１及び押圧接点３２１に影響を与えることなく、第２配線基板４０の第２接地回路パターン４２２から下層側に配置された第１配線基板３０の第１接地回路パターン３２２に静電気を流すことができる。
【００６１】
このように、押圧接点３２１及び第１接地回路パターン３２２を含む第１導電回路パターン３２と、エンコーダ接点４２１及び第２接地回路パターン４２２を含む第２導電回路パターン４２とを１枚の基材Ｍに同時に印刷形成でき、１枚の基材Ｍで第１配線基板３０と第２配線基板４０を作製することができるので、材料コストを低減させることができる。また、それぞれの基板を別々に作製する場合よりも製造工程を簡易にすることができ、製造に係るコストも低減させることができる。さらに、第１配線基板３０と第２配線基板４０とが連なっていることから、積層組立時において高い精度で位置合わせを行うことができる。その結果、歩留まりを向上させることができる。
【００６２】
続いて、図７に基づいて、本実施形態のスイッチモジュール１の組み立て手法を説明する。
【００６３】
先に、第１操作部材２１と第２操作部材２２をリング部材８０に第２配線基板４０が収容されたユニットＵを作製する。まず、連続した一枚の基材Ｍに、先に説明した第１導電回路パターン３２及び第２導電回路パターン４２を印刷し、メタルドーム３３の実装を行い、型抜きして第１配線基板３０及び第２配線基板４０を得る。
【００６４】
次に、第１操作部材２１と第２操作部材２２をリング部材８０の上側に嵌めこむ。このリング部材８０の下側にはクリックバネ７０を嵌めこみ、リング部材８０に形成された係止部材８１をクリックバネ７０の突起部７１の貫通孔７１ａ（図５Ａ，５Ｂ参照）に挿入する。
【００６５】
摺動子６０は予め回転部材５０のベース部材１０側の面に接着しておき、第２操作部材２２とともに回転部材５０が回転可能となるように、この回転部材５０を第２操作部材２２に係止する。
【００６６】
さらに、摺動子６０と第２導電回路パターン４２が対向するように第２配線基板４０をリング部材８０の内側にセットし、ユニットＵを得る。
【００６７】
続いて、第２配線基板４０の下に図外のスペーサ３５を介在させて直線Ｆに沿って折り畳み、第２配線基板４０の下に第１配線基板３０を積層する。
【００６８】
最後に、ユニットＵと第１配線基板３０を覆うようにカバー部材９０を上から被せ、このカバー部材９０に設けられた係止部材９１を第１配線基板３０下側に配置された第１配線基板３０とベース部材１０に設けられた孔３６，１１に挿入し、ベース部材１０の裏面（入力操作面Ａ側の面とは反対側の面）側でカバー部材９０の係止部材９１を溶融する。これにより、カバー部材９０をベース部材１０に固定し、本実施形態のスイッチモジュール１を得ることができる。
【００６９】
図３に戻り、本実施形態のスイッチモジュール１が奏する作用及び効果について説明する。
【００７０】
図３に示すように、入力操作面Ａを構成する第１操作部材２１と第２操作部材２２との間には、隙間Ｅが形成されている。ユーザが入力操作面Ａに触れようと手を接近させ又はユーザが入力操作面Ａに接触すると、人体に帯電していた静電気が隙間Ｅから進入する場合がある。
【００７１】
本実施形態において、第１操作部材２１と第２操作部材２２、及びこれらの下側には配置された回転部材５０、つまり隙間Ｅと接する部材が絶縁性の材料から構成されているので、隙間Ｅから進入した静電気が第１操作部材２１及び第２操作部材２２と回転部材５０の間に介在する導電性のクリックバネ７０（弾性部材）に流れる。
【００７２】
このクリックバネ７０の突起部７１は、第２配線基板４０とともにリング部材８０とベース部材１０との間に挟み込まれ、第２配線基板４０の第２接地回路パターン４２２(図６Ｂ参照)及び／又はベース部材１０と短絡しているため、クリックバネ７０が帯びた静電気は第２接地回路パターン４２２及び／又はベース部材１０に接地される。
【００７３】
また、図３に示すように、クリックバネ７０は、隙間Ｅが形成される第１操作部材２１及び第２操作部材２２と、導電性の摺動子６０、エンコーダ接点４２１、押圧接点３２１、及びメタルドーム３３との間に介在するので、クリックバネ７０は、導電性の摺動子６０、エンコーダ接点４２１、押圧接点３２１、及びメタルドーム３３を、隙間Ｅから進入した静電気からシールド（防御）することができる。
【００７４】
このように、本発明の実施形態に係るスイッチモジュール１では、隙間Ｅを有する第１操作部材２１と第２操作部材２２と第１及び第２配線基板３０，４０との間に接地回路パターン４２２，３２２及び／又は導電性のベース部材１０と短絡させたクリックバネ（導電性部材）７０を設けたことにより、第１操作部材２１と第２操作部材２２の隙間Ｅから進入する静電気を接地させることができるので、第１及び第２導電回路パターン３２１，４２１等に過大な電流が流れることを防止し、回路破損や導通不良による誤動作の発生を抑制することができる。この結果、動作安定性の高いスイッチモジュールを提供することができる。
【００７５】
特に、本実施形態では、押圧操作によって上下に相対移動する第１操作部材２１を取り囲んで配置された第２操作部材２２には、この第２操作部材２２と第１操作部材２１との接面に沿って延在する案内部材２２１が設けられるとともに、案内部材２２１が形成されていない切り欠き部２２２が形成されているため（図４参照）、静電気が伝わりやすい経路を確保することによって、第１操作部材２１と第２操作部材２２とが別々に動作することを補助しつつも、隙間Ｅから進入した静電気を他の部分ではなく、クリックバネ７０に導くことができる。
【００７６】
つまり、図３の破線で囲んだＱ部分に示すように、クリックバネ７０を隙間Ｅと所定距離以内に位置させるようにすることができる。この場合の所定距離は予め定義することが可能であるが、隙間Ｅとクリックバネ７０以外の導電性部材との間の距離よりも短い距離とすることができる。これにより、隙間Ｅから進入した静電気は優先的にクリックバネ７０に伝わるので、クリックバネ７０を介して静電気を第２接地回路パターン４２２及び／又はベース部材１０に接地させ、他の部材には流れないようにすることができる。
【００７７】
また、本実施形態では、静電気を接地させるためのアース部材として、第２の入力操作（例えば第２操作部材２２の回転操作）に対して応答動作をするクリックバネ７０を用いることができるので、静電気の接地のために新たに部材を追加する必要がないので、部品点数を相対的に減少させることができる。
【００７８】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００７９】
１…スイッチモジュール
１０…ベース部材
２０…操作部材
２１…第１操作部材
２２…第２操作部材
２２１…案内部材
２２２…切り欠き部
３０…第１配線基板，配線基板
３１…第１基材
３２…第１導電回路パターン，導電回路パターン
３２１…押圧接点
３２２…第１接地回路パターン
３３…メタルドーム
４０…第２配線基板，配線基板
４１…第２基材
４２…第２導電回路パターン，導電回路パターン
４２１…エンコーダ接点
４２２…第２接地回路パターン
５０…回転部材
６０（６１，６２）…摺動子
７０…クリックバネ，弾性部材
７１…突起部
７２…当接部
８０…リング部材
８１…（リング部材の）係止部材
９０…カバー部材
９１…（カバー部材の）係止部材
Ｍ，Ｍａ，Ｍｂ…基材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力操作がされる絶縁性の第１操作部材と、前記第１操作部材と隙間を介して配置され、第２の入力操作がされる絶縁性の第２操作部材とを有する操作部材と、
前記操作部材の下側に配置され、導電回路パターンを有する配線基板と、を有するスイッチモジュールであって、
前記操作部材と前記配線基板との間に配置され、前記導電回路パターンの接地回路パターン及び／又は前記配線基板を支持する導電性のベース部材と短絡しており、前記第２の入力操作に応じて弾性変形する導電性の弾性部材をさらに有することを特徴とするスイッチモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチモジュールであって、
前記第１操作部材は前記第２操作部材に囲まれており、前記第２操作部材には、当該第２操作部材と前記第１操作部材との接面に沿って延在する案内部材が設けられるとともに、前記案内部材が形成されていない切り欠き部が設けられていることを特徴とするスイッチモジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のスイッチモジュールであって、
前記弾性部材は、突起部を備えるクリックバネであり、前記突起部は前記導電回路パターンの接地回路パターン及び／又は前記ベース部材に接続されていることを特徴とするスイッチモジュール。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のスイッチモジュールであって、
前記配線基板は、
第１基材と、該第１基材の一方主面側に実装された複数のメタルドームと、前記メタルドームの頭頂部と対向するように、前記第１基材の一方主面に形成された押圧接点を含む第１導電回路パターンと、を有する第１配線基板と、
第２基材と、該第２基材の、前記第１基材の一方主面とは対向しない一方主面に形成された複数のエンコーダ接点を含む第２導電回路パターンとを有し、前記第１配線基板の一方主面側に積層される第２配線基板と、を備え、
さらに、前記第２導電回路パターンに接する一方主面側に摺動子を保持し、当該摺動子が前記第２導電回路パターンを摺動可能なように回転可能であるとともに、前記弾性部材と接触可能であるように配置される樹脂製の回転部材を備えることを特徴とするスイッチモジュール。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のスイッチモジュールであって、
前記第１基材と前記第２基材は一つの連続した基材からなり、前記第1導電回路パターンと前記第２導電回路パターンは当該基材の異なる主面に形成されていることを特徴とするスイッチモジュール。
【請求項６】
請求項５に記載のスイッチモジュールであって、
前記第２導電回路パターンと前記接地回路パターンとは同じ主面に形成されていることを特徴とするスイッチモジュール。
【請求項１】
第１の入力操作がされる絶縁性の第１操作部材と、前記第１操作部材と隙間を介して配置され、第２の入力操作がされる絶縁性の第２操作部材とを有する操作部材と、
前記操作部材の下側に配置され、導電回路パターンを有する配線基板と、を有するスイッチモジュールであって、
前記操作部材と前記配線基板との間に配置され、前記導電回路パターンの接地回路パターン及び／又は前記配線基板を支持する導電性のベース部材と短絡しており、前記第２の入力操作に応じて弾性変形する導電性の弾性部材をさらに有することを特徴とするスイッチモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチモジュールであって、
前記第１操作部材は前記第２操作部材に囲まれており、前記第２操作部材には、当該第２操作部材と前記第１操作部材との接面に沿って延在する案内部材が設けられるとともに、前記案内部材が形成されていない切り欠き部が設けられていることを特徴とするスイッチモジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のスイッチモジュールであって、
前記弾性部材は、突起部を備えるクリックバネであり、前記突起部は前記導電回路パターンの接地回路パターン及び／又は前記ベース部材に接続されていることを特徴とするスイッチモジュール。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のスイッチモジュールであって、
前記配線基板は、
第１基材と、該第１基材の一方主面側に実装された複数のメタルドームと、前記メタルドームの頭頂部と対向するように、前記第１基材の一方主面に形成された押圧接点を含む第１導電回路パターンと、を有する第１配線基板と、
第２基材と、該第２基材の、前記第１基材の一方主面とは対向しない一方主面に形成された複数のエンコーダ接点を含む第２導電回路パターンとを有し、前記第１配線基板の一方主面側に積層される第２配線基板と、を備え、
さらに、前記第２導電回路パターンに接する一方主面側に摺動子を保持し、当該摺動子が前記第２導電回路パターンを摺動可能なように回転可能であるとともに、前記弾性部材と接触可能であるように配置される樹脂製の回転部材を備えることを特徴とするスイッチモジュール。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のスイッチモジュールであって、
前記第１基材と前記第２基材は一つの連続した基材からなり、前記第1導電回路パターンと前記第２導電回路パターンは当該基材の異なる主面に形成されていることを特徴とするスイッチモジュール。
【請求項６】
請求項５に記載のスイッチモジュールであって、
前記第２導電回路パターンと前記接地回路パターンとは同じ主面に形成されていることを特徴とするスイッチモジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−６９３２７（Ｐ２０１２−６９３２７Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１２０６０（Ｐ２０１０−２１２０６０）
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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