説明

スイッチ装置

【課題】不要ノイズの出入りをシールドできると共に、部品数の増加を防止して装置全体が厚型化することを防止することができるスイッチ装置を提供する。
【解決手段】スイッチ電極パターン30a,30b及び接地グランド部28が配置された回路基板26と、導電性部材によりシート状に形成され、接地グランド部に接続されて回路基板の前記表面を被覆すると共に、スイッチ電極パターンに対向した位置に孔36aが形成されるシールドシート部材36と、スイッチ電極パターンに対向して配設されるメタルドーム部材22と、非導電性部材により形成されて、メタルドーム部材を保持すると共に、前記孔を閉塞するようにシールドシート部材に取り付けられるカバー部材38とを備え、上面を押下することにより変形するメタルドーム部材を介して一対のスイッチ電極パターンの相互間を通電させるスイッチ動作を行わせる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、メタルドーム部材を操作してそれを変形させることにより回路中におけるスイッチ動作を行わせるようにしたスイッチ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
携帯電話機等の無線機においては、無線回路、電源回路、或はデジタル回路等の、各回路ブロックから多くの不要ノイズが放射されており、無線機の小型化及び高機能化が進むに従い様々な問題を引き起こしている。例えば、無線回路から放射される送信波やその高周波等の電磁波は無線機の筐体から外部へ放射されて、EMC問題等を引き起こす慮があった。
【0003】
上記のEMCとは、Electro Magnetic Compatibilityの略語であり、EMC問題とは、自身の機器から不要な周波数信号が放射されて他の機器に電磁的な影響を及ぼしたり、他の機器から同信号が入射されて自身の機器に電磁的な影響が出るなどの問題を意味する。
【0004】
また最近では、LCD(液晶ディスプレイ装置)の駆動回路、或は、カメラ制御等に使用されるデジタル信号が通る回路から放射される不要ノイズが大きく、機器内部で互いに隣接した回路ブロック同士の干渉を引き起こし、このような干渉が他の電気的な問題、例えば、無線機自体の受信感度等の、無線性能の悪化等の問題を引き起こしていた。このような不要ノイズを低減する対策としては、不要ノイズの放射源をシールド(遮蔽)することが有効であることが知られている。
【0005】
一方、例えば、従来のスイッチ装置としてはメタルドームを用いたものがあり、その上面を押下してそれを変形させることにより、その変形して突出した先端部分が電極に接触して、一対の電極間を通電させるスイッチ動作を行わせるようにしたものがあった(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
この従来の特許文献1のスイッチ装置は、接点板への突起の形成を容易に行うことができると共に、メタルドームの押圧操作時の操作フィーリングが良好な接点板及びこれを用いたスイッチ装置を提供することを目的とした、従来のスイッチ装置の一例である。
【特許文献1】特開2003−234035号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そして、上記従来の特許文献1のスイッチ装置にあっては、メタルドームを回路基板に取り付ける方法として、まずメタルドームを絶縁シートに貼り付け、その絶縁シートのメタルドームの周りから張り出した周縁部分を回路基板に貼り付けることにより、メタルドームを回路基板に取り付けるようにした構成が開示されている。
【0008】
しかしながら、基板の回路等の放射源から放射される不要ノイズは、その放射源に絶縁シートを被覆させることによっては遮蔽することはできないため、基板の回路から放射される不要ノイズを遮蔽するには、そのためのシールド部材を別途設ける必要があった。このために部品数が増加して、装置全体の厚型化を招いてしまうという問題があった。
【0009】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、不要ノイズの出入りをシールドできると共に、部品数の増加を防止して装置全体が厚型化することを防止することができるスイッチ装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明のスイッチ装置は、
表面上に一対のスイッチ電極パターン及び接地グランド部が配置された回路基板と、
導電性部材によりシート状に形成され、前記接地グランド部に接続されて前記回路基板の前記表面を被覆すると共に、前記スイッチ電極パターンに対向した位置に孔が形成されて構成されるシールドシート部材と、
導電性部材により形成され、前記孔に挿通可能で前記スイッチ電極パターンに対向して配設されるメタルドーム部材と、
非導電性部材により形成され、前記メタルドーム部材の前記スイッチ電極パターンとは反対側の上面と結合して前記メタルドーム部材を保持すると共に、前記孔を閉塞するように前記シールドシート部材に取り付けられるカバー部材とを備え、
前記メタルドーム部材の前記上面を押下することにより変形する前記メタルドーム部材を介して前記一対のスイッチ電極パターンの相互間を通電させるスイッチ動作を行わせるように構成された
ことを特徴とするものである。
【0011】
また、本発明によるスイッチ装置は、前記シールドシート部材が、導電性の粘着部材を介して前記回路基板の前記表面に接着されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0012】
このような本発明のスイッチ装置によれば、不要ノイズの出入りをシールドできると共に、部品数の増加を防止して装置全体が厚型化することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明に係るスイッチ装置の実施の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
図1ないし図6は、本発明の一実施の形態に係るスイッチ装置について説明するために参照する図である。
【0014】
本実施の形態に係るスイッチ装置は、例えば、図1に示す折畳み型携帯電話機2内に用いられている。この折畳み型携帯電話機2は、ヒンジ4を介して互いに回動自在に連結される、第1筐体6と第2筐体8とを備えている。
【0015】
第1筐体6は、表示部10及びスピーカー12を有しており、スピーカー12は第1筐体6の長さ方向におけるヒンジ4とは反対側の端部寄りの位置に配置されている。また、第2筐体8は、テンキーや十字キー等のキー15が設けられた操作部14、及びマイクロホン16を有しており、マイクロホン16は第2筐体8の長さ方向におけるヒンジ4とは反対側の端部寄りの位置に配置されている。
【0016】
第2筐体8は、操作部14などが配設される上側ケース18と、その裏側の下側ケース20を備えて構成されている。この上側ケース18と下側ケース20の間に形成される内部の空間には、図2に示すような、メタルドーム部材22を用いたスイッチ装置24が設けられた、主基板であるリジッド基板26(回路基板)が配置されている。
【0017】
リジッド基板26の上面には、図3に示すように、リジッド基板26の周縁部26aが所定の幅で露出するように、リジッド基板26より少し寸法が小さい基板表層グランド28(接地グランド部)が設けられており、この基板表層グランド28は銅箔により形成されている。一方、図2におけるリジッド基板26の下面には、図示していない無線回路、電源回路、或はデジタル回路等のパターン配線や、その他の部品が実装されている。また、リジッド基板26の下面には、これら回路や電子部品等を被覆(シールド)するシールドケースが設けられている。
【0018】
リジッド基板26の上面の、前記操作部14のキー15の位置に対応する、図3に示すような12箇所の位置には、一対の電極を構成するスイッチパターンランド30a,30b(スイッチ電極パターン)が設けられている。この一対のスイッチパターンランド30a,30bは、一方が正極、他方が負極となり、テンキーや十字キーのランドパターンとなるように構成されている。従って、スイッチパターンランド30a,30bの位置は上記12箇所に限定する必要は無い。
【0019】
また、スイッチパターンランド30a,30bは、基板表層グランド28と導通しないように、スイッチパターンランド30aの周縁部と基板表層グランド28の孔28a(図5参照)の周面との間に隙間を空けて設けられている。このスイッチパターンランド30a,30bは、後述するメタルドーム部材22と共に、スイッチ装置24を構成するものである。
【0020】
また、図2,3に示すように、リジッド基板26の上面には、このリジッド基板26を貫通してその裏側に設けられた電子部品(図示せず)の相互間を接続する、バスラインの機能を有するデジタル信号パターン32が設けられている。このデジタル信号パターン32は、基板表層グランド28における所定の位置に形成された長孔28b内に配置され、その基板表層グランド28と導通しないように、長孔28bの周面との間に隙間を空けて配置されている。
【0021】
また、デジタル信号パターン32の上には、長孔28bを塞ぐようにして基板表層グランド28の上に接着して設けられた、絶縁塗料により形成されたレジスト34が塗布して設けられている。
【0022】
基板表層グランド28、及び、この周縁部の外側に露出するリジッド基板26の周縁部26aの上には、リジッド基板26と同じ幅を有するような大きさの導電性フィルムシート36(シールドシート部材)が、導電性の粘着部材35を介して貼り付けられている。この導電性フィルムシート36は、金属箔、例えば、銅箔やアルミニウム箔等の導電性部材で形成されている。
【0023】
また導電性フィルムシート36は、図4に示すように、図3のスイッチパターンランド30a,30bに対向する12箇所の位置に、基板表層グランド28のスイッチパターンランド30aの回りの孔28aと同じ径の孔36aが形成されている。なお、この孔36aの位置は、前記孔28aと同じであれば、上記12箇所に限定する必要は無い。
【0024】
図2に示すように、スイッチパターンランド30a,30bの上には、卵の殻の一部のようなドーム状に、導電性の金属により形成されたメタルドーム部材22が、導電性フィルムシート36の孔36aに挿通されて、且つスイッチパターンランド30a,30bに対向して配置されている。メタルドーム部材22の上面部22a(図5参照)は非導電性のスイッチ貼付シート38(カバー部材)の下面部38aの中央部が貼り付けられており、このスイッチ貼付シート38の周縁部38bの下面は導電性フィルムシート36の上面に貼り付けられている。
【0025】
このような実施の形態に係るスイッチ装置24は、スイッチ貼付シート38の上面部を押下することによりメタルドーム部材22の上面部22aを押下すると、図6に示すように、メタルドーム部材22はその上面部22aの中央部が凹むように変形し、逆にメタルドーム部材22の内側面の中央部が下方に突出して、その突出部の中央先端部が電極30bに接触する。
【0026】
メタルドーム部材22の底面のリング状の周縁部は、常時電極30aに接触しているので、メタルドーム部材22が変形してその裏側に突出した突出部の中央先端部が電極30bに接触すると、メタルドーム部材22を介してスイッチパターンランド30aと30bの間は通電することが可能となる。
【0027】
このようにスイッチ装置24は、メタルドーム部材22の上面を押下して変形させることにより、メタルドーム部材22を介してスイッチパターンランド30a,30b間を導通させて、スイッチ装置24をON(又はOFF)の状態にすることができるようになっている。
【0028】
スイッチ装置24はこのように動作するメタルドーム部材22を有しているので、携帯電話機2の第2筐体8の薄型化の実現に寄与することができると共に、その操作部14のキー15の操作感を良好にすることができるようになっている。
【0029】
本実施の形態に係るスイッチ装置24を、リジッド基板26の上に組み付ける手順について、図5に基づいて以下に説明する。
まず、基板表層グランド28、スイッチパターンランド30a,30b、デジタル信号パターン32、及びレジスト34がその上面に設けられ、その下面には図示しない回路や部品が実装されたリジッド基板26を用意する。
【0030】
このようなリジッド基板26の周縁部26a及び基板表層グランド28の上面に、導電性の粘着部材35を介して、導電性フィルムシート36の下面を接着する。このとき導電性フィルムシート36の孔36aと基板表層グランド28の孔28aがずれないように一致させて接着する。
【0031】
次に、スイッチ貼付シート38の下面部38aの中央部にメタルドーム部材22の上面部22aの中央部を接着保持するように一体化する。
【0032】
それから、導電性フィルムシート36の孔36aにメタルドーム部材22を挿通させて、メタルドーム部材22のリング状の下面をスイッチパターンランド30aの上に乗せて配置させると共に、スイッチ貼付シート38のフランジ部38bの下面を導電性フィルムシート36の上面に接着するようになっている。
【0033】
このような本実施の形態に係るスイッチ装置24によれば、リジッド基板26の上に導電性フィルムシート36を設けたことにより、リジッド基板26の回路からの不要ノイズが外部に放射されたり、機器内部での信号干渉を生じたり、或は、外部の他の機器からの不要ノイズの侵入によりリジッド基板26の回路が影響を受ける等を防止する、シールド効果を得ることができる。
【0034】
また、導電性フィルムシート36は上記のように不要ノイズや静電気のシールド機能を有するので、この導電性フィルムシート36の他にさらに別のシールド機能を有する部材を設ける必要がない。このため、部品数が増加するのを防止することができるので、装置全体が厚型化することを防止することができる。また、シート状に形成されたフィルムシート36にシールド機能を持たせた構成により、さらに装置全体の薄型化を図ることができる。
【0035】
また、スイッチ装置24にはメタルドーム部材22を採用したため、携帯電話機2の第2筐体8の薄型化の実現に寄与することができると共に、その操作部14のキー15の操作感を良好にすることができる。
【0036】
また、本実施の形態に係るスイッチ24によれば、従来からメタルドーム部材22をリジッド基板26に組み付けるために使用していた非導電性の、複数のメタルドーム部材22を一体的につなぐように設けたフィルムシートを、導電性のフィルムシート36に取り替えるだけでよいので、容易に実施することができる。
【0037】
また、本実施の形態に係るスイッチ24によれば、可撓性に富む導電性フィルムシート36をリジッド基板26に貼り付けたため、リジッド基板26にひねり変形が生じても、或は携帯電話機2を落下したとしても、その導電性フィルムシート36がリジッド基板26から容易に剥離することはないので、リジッド基板26のひねり変形時や、携帯電話機2の落下時でも、上記不要ノイズや静電気ををシールドする機能を維持することができる。
【0038】
また、導電性フィルムシート36における、メタルドーム部材22が配置される部分にはスイッチパターンランド30a,30bを露出させるための孔36aが形成されるが、この孔36aは、メタルドーム部材22の上に貼り付けられた、非導電性のスイッチ貼付シート38により閉止されるので、上記シールド効果を維持することができる。
【0039】
また、このような非導電性のスイッチ貼付シート38がメタルドーム部材22の上に貼り付けられるため、メタルドーム部材22と導電性フィルムシート36との間は導通されない。このため、メタルドーム部材22は、スイッチパターンランド30a,30bの間のみを導通させて、スイッチパターンランド30a,30bと導電性フィルムシート36との間は導通させることはない。このため、メタルドーム部材22の押下時にスイッチ装置24が誤動作するのを防止することができる。
【0040】
また、金属箔で製作した導電性フィルムシート36をリジッド基板26の上面に貼り付け、基板表層グランド28との導通を図ることができることから、携帯電話機2の第2筐体8の外部から侵入した静電気を、導電性フィルムシート36を介して基板表層グランド28に接地(アース)して吸収し、静電気がそれより回路内部に侵入するのを防止することができる。このため、静電気が第2筐体8の内部に侵入してリジッド基板26の回路が誤動作するのを防止することができる。
【0041】
また、導電性フィルムシート36は導電性の粘着部材によって、基板表層グランド28及びリジッド基板26の上に接着されるので、リジッド基板26と外部との間で出入りする不要ノイズや静電気を、上記のように効果的にシールドすることができる。また、導電性フィルムシート36と基板表層グランド28との接続を簡単な構成により達成することができる。
【0042】
導電性フィルムシート36は、その全面がリジッド基板26及び基板表層グランド28に接着されるように構成されることが好ましい。基板表層グランド28と導電性フィルムシート36との間に隙間がないように接着させることにより、導電性フィルムシート36に上記シールド機能を効果的に発揮させることができるからである。
【0043】
なお、導電性フィルムシート36について、その周縁部及び孔36aの周縁部を、リジッド基板26及び基板表層グランド28の上に接着させるようにしてもよく、この場合も、やはり導電性フィルムシート36に上記シールド機能を発揮させることができる。
【0044】
なお、上記実施の形態では、折畳み型携帯電話機2に本発明を適用した場合について説明したが、折畳み型携帯電話機2以外の携帯電話機、PHS(Personal Handy phone System)、PDA(Personal Digital Assistant)、ポータブルナビゲーション装置のような、他の無線機や他の電子機器におけるスイッチ装置についても本発明を適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明によるスイッチ装置24が用いられた折畳み型携帯電話機2を示す斜視図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係るスイッチ装置24とこれが取り付けられたリジット基板26を示す側面断面図である。
【図3】図2における基板表層グランド28、スイッチパターンランド30a,30b、デジタル信号パターン32、及びレジスト34を上面に設けたリジット基板26を示す平面図である。
【図4】図2における導電性フィルムシート36を示す平面図である。
【図5】図2におけるスイッチ装置24とこれが取り付けられるリジット基板26を示す分解側面断面図である。
【図6】図2に示すスイッチ装置24においてスイッチ貼付シート38の上面を押圧することによりスイッチ装置24がスイッチ動作をする状態を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【0046】
2 折畳み型携帯電話機
4 ヒンジ
6 第1筐体
8 第2筐体
10 表示部
12 スピーカー
14 操作部
15 キー
16 マイクロホン
18 上側ケース
20 下側ケース
22 メタルドーム部材
24 スイッチ装置
26 リジッド基板
28 基板表層グランド
28a 孔
30a スイッチパターンランド
30b スイッチパターンランド
32 デジタル信号パターン
34 レジスト
35 粘着部材
36 導電性フィルムシート
36a 孔
38 スイッチ貼付シート
38a 下面部
38b 周縁部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面上に一対のスイッチ電極パターン及び接地グランド部が配置された回路基板と、
導電性部材によりシート状に形成され、前記接地グランド部に接続されて前記回路基板の前記表面を被覆すると共に、前記スイッチ電極パターンに対向した位置に孔が形成されて構成されるシールドシート部材と、
導電性部材により形成され、前記孔に挿通可能で前記スイッチ電極パターンに対向して配設されるメタルドーム部材と、
非導電性部材により形成され、前記メタルドーム部材の前記スイッチ電極パターンとは反対側の上面と結合して前記メタルドーム部材を保持すると共に、前記孔を閉塞するように前記シールドシート部材に取り付けられるカバー部材とを備え、
前記メタルドーム部材の前記上面を押下することにより変形する前記メタルドーム部材を介して前記一対のスイッチ電極パターンの相互間を通電させるスイッチ動作を行わせるように構成された
ことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項2】
前記シールドシート部材は、導電性の粘着部材を介して前記回路基板の前記表面に接着されていることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ装置。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2007−141557(P2007−141557A)
【公開日】平成19年6月7日(2007.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−331340(P2005−331340)
【出願日】平成17年11月16日(2005.11.16)
【出願人】(000006633)京セラ株式会社 (13,660)
【Fターム(参考)】