スイッチ
【課題】スイッチを小型化しても、良好な操作感覚を得ることである。
【解決手段】スイッチ１は、クリックばね２と、固定接点４，５，６と、ばね押えシート７と、スイッチ基台３と、動作荷重変位特性が非線形であり、前記ばね押えシートに設けられたＮｕｂ８と、を備える。Ｎｕｂ８の動作荷重変位曲線の原点における傾きであるばね定数ｋ１１と、クリックばね２、ばね押えシート７の動作荷重変位曲線の動作荷重がピークの変位Ｓ１及びその動作荷重の点と原点とを結ぶ直線の傾きであるばね定数ｋ３と、Ｎｕｂ８の動作荷重変位曲線の非線形部分における任意の接点での接線の傾きであるばね定数ｋ１２と、ばね定数ｋ１１の直線及びばね定数ｋ１２の直線の交点の変位ｓ１１とは、ｋ１１＜ｋ３、ｋ１２＞ｋ３、０＜ｓ１１＜Ｓ１、を満足する。
【解決手段】スイッチ１は、クリックばね２と、固定接点４，５，６と、ばね押えシート７と、スイッチ基台３と、動作荷重変位特性が非線形であり、前記ばね押えシートに設けられたＮｕｂ８と、を備える。Ｎｕｂ８の動作荷重変位曲線の原点における傾きであるばね定数ｋ１１と、クリックばね２、ばね押えシート７の動作荷重変位曲線の動作荷重がピークの変位Ｓ１及びその動作荷重の点と原点とを結ぶ直線の傾きであるばね定数ｋ３と、Ｎｕｂ８の動作荷重変位曲線の非線形部分における任意の接点での接線の傾きであるばね定数ｋ１２と、ばね定数ｋ１１の直線及びばね定数ｋ１２の直線の交点の変位ｓ１１とは、ｋ１１＜ｋ３、ｋ１２＞ｋ３、０＜ｓ１１＜Ｓ１、を満足する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリックばねを備えるスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機等の電子機器の入力キースイッチに、クリックアクション付きのスイッチを用いる構成が知られている。クリックアクション付きのスイッチは、押下入力時にクリック感を操作者に与えることができる。クリックアクション付きのスイッチは、クリックばねを備える。
【０００３】
図１０及び図１１を参照して、従来のスイッチ１ａを説明する。図１０に、従来のスイッチ１ａの断面構成を示す。図１１に、従来のスイッチ１ａの動作荷重変位特性を示す。
【０００４】
図１０に示すように、スイッチ１ａは、クリックばね２と、スイッチ基台３と、固定接点４，５，６と、ばね押えシート７と、を備える。クリックばね２は、ドーム形状の金属導体からなる接点用のばねである。クリックばね２は、上面から見た平面において円形をしており、この円形の中心を可動接点２ａとする。図１０に、クリックばね２における可動接点２ａを通る断面が示されている。
【０００５】
スイッチ基台３は、クリックばね２が載置され、ばね押えシート７を支持するスイッチ基台である。スイッチ基台３には、固定接点４，５，６が設けられている。固定接点４，５，６は、金属導体からなる電気的な接点である。固定接点４，５は、クリックばね２を常時接触して支持している。固定接点６は、クリックばね２の可動接点２ａに対応する位置に設けられている。ばね押えシート７は、クリックばね２上に貼られて、クリックばね２の位置を固定しているシートである。
【０００６】
スイッチ１ａにおいて、クリックばね２の可動接点に垂直上方からの操作者の押下操作で押下操作範囲Ｒ内に動作荷重が加えられ、クリック感を与える。押圧操作した操作者が感じるクリック感は、クリックばね２の特性に大きく依存している。一般に、この種のクリック感は動作荷重変位測定器により測定する事が可能であり、図１１に示すような動作荷重変位曲線として数値化して示すことができる。図１１の横軸の変位［ｍｍ］は、クリックばね２の可動接点２ａの垂直方向の変位であり、縦軸の動作加重［ｇｆ］は、可動接点２ａの垂直方向にかかる動作荷重である。
【０００７】
図１１に示すように、動作荷重が加えられていないクリックばね２に、動作荷重が加えられると、クリックばね２が変形し、動作荷重の増加にほぼ比例して変位が増加する。そして、さらに動作荷重が増加すると、ピークの動作荷重Ｆ１、変位Ｓ１になったところで、座屈によるクリックアクションが発生して、クリックばね２中央部が反転し動作荷重Ｆ１より小さな動作荷重で変位し（変位の増加に応じて動作荷重が減少し）、ボトムの動作荷重Ｆ２、変位Ｓ２になったところで、可動接点２ａが固定接点６に接する。このようにして、固定接点４，５が、クリックばね２を介して固定接点６に導通される。そして、操作者の押下解除で動作荷重が０にされると、クリックばね２も元の形状に戻る。
【０００８】
クリック感を示す指標として、〔｛（動作荷重Ｆ１）−（動作荷重Ｆ２）｝／（動作荷重Ｆ１）〕×１００％で表されるクリック率が知られている。クリック率は、感触の良し悪しを示す変数である。また、押圧操作位置がクリックばね２の中心部（可動接点２ａに対応する位置）から位置ずれを起こすと、本来の動作荷重変位曲線が得られなくなり、クリック率が低下することが知られている。押圧操作位置の位置ずれは、使用機器筐体の公差や組立ずれ、回路基板への実装ずれなどによって生じる。押圧操作位置の位置ずれによる、クリック率の低下を抑制する為に、ばね押えシート７上にＮｕｂ（突起形状物）を設ける方法が知られている（例えば、特許文献１、２、３、４、５参照）。
【０００９】
ここで、図１２〜図１５を参照して、従来のＮｕｂ８ｂを有するスイッチ１ｂを説明する。図１２に、従来のスイッチ１ｂの断面構成を示す。図１３に、従来のスイッチ１ｂの動作荷重変位特性を示す。図１４に、従来のＮｕｂ８ｂの動作荷重変位特性を示す。図１５に、従来のスイッチ１ｂの力学モデルを示す。
【００１０】
図１２に示すように、スイッチ１ｂは、クリックばね２と、スイッチ基台３と、固定接点４，５，６と、ばね押えシート７と、Ｎｕｂ８ｂと、を備える。Ｎｕｂ８ｂは、ばね押えシート７上に接着剤９を用いて接着されている。Ｎｕｂ８ｂは、合成樹脂材料を所定の形状に金型成型することにより形成されている。
【００１１】
図１３に示すように、クリックばね２が有する動作荷重変位特性が、ばね押えシート７、接着剤９、Ｎｕｂ８ｂを順に伝わり、スイッチ１ｂの動作荷重変位特性として測定される。スイッチ１ｂにおいて、スイッチ１ａと同様に、クリックばね２は、クリックアクションが得られているものとする。また、スイッチ１ｂにおいて、動作荷重Ｆがクリックばね２に作用すると、動作荷重が変位に対してほぼ比例（線形）に増加していき、動作荷重Ｆ１によって座屈を起こし、クリックばね２中央部が反転し動作荷重Ｆ１より小さな動作荷重で変位する。
【００１２】
図１４に示すように、Ｎｕｂ８ｂの動作荷重変位特性は、動作荷重が変位に対してほぼ比例（線形）に増加していく。この傾きをばね定数ｋ１で表す。同様に、ばね押えシート７及びＮｕｂ８ｂのばね定数ｋ２で表す。このようなスイッチ１ｂの力学モデルは、図１５に示すように、直列に接続された２つのばね８１，８２で表される。ばね８１，８２は、それぞればね定数ｋ１，ｋ２のばねである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−２６９８６４号公報
【特許文献２】特開２００８−１７７１５５号公報
【特許文献３】特開２００６−２５２８８７号公報
【特許文献４】特開平１０−１２５１７２号公報
【特許文献５】特開平１０−１１６６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、従来のスイッチ１ｂでは、図１３に示したように、動作荷重がピークの動作荷重Ｆ１になるまで、動作荷重変位曲線が線形であり、スイッチの小型化（小型化・薄型化）により、ピークの動作荷重Ｆ１に至るまでの変位（ストローク）Ｓ１が減少し、良好な操作感覚が得られなかった。
【００１５】
本発明の課題は、スイッチを小型化しても、良好な操作感覚を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明のスイッチは、
押下によりクリックアクションを行うクリックばねと、
前記クリックばねの外周エッジ部が常時接触される第１の固定接点と、
前記クリックばねの可動接点がクリックアクション時に接触される第２の固定接点と、
前記クリックばねに貼り付けられたばね押えシートと、
前記第１及び第２の固定接点が設けられ、前記ばね押えシートを支持するスイッチ基台と、
動作荷重変位特性が非線形であり、前記ばね押えシートに設けられたＮｕｂと、を備え、
前記Ｎｕｂの動作荷重変位曲線の原点における傾きであるばね定数ｋ１１と、前記クリックばね及び前記ばね押えシートの動作荷重変位曲線の動作荷重がピークの変位Ｓ１及びその動作荷重の点と原点とを結ぶ直線の傾きであるばね定数ｋ３と、前記Ｎｕｂの動作荷重変位曲線の非線形部分における任意の接点での接線の傾きであるばね定数ｋ１２と、前記ばね定数ｋ１１の直線及び前記ばね定数ｋ１２の直線の交点の変位ｓ１１とは、
ｋ１１＜ｋ３、
ｋ１２＞ｋ３、
０＜ｓ１１＜Ｓ１、を満足する。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスイッチにおいて、
前記Ｎｕｂは、所望の前記変位ｓ１１の値が得られる形状に形成されている。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のスイッチにおいて、
前記Ｎｕｂは、所望の前記変位ｓ１１の値が得られる直径を有する円筒形状に形成されており、
前記円筒形状の円の直径は、大きくするほど、前記変位ｓ１１の値が小さくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、スイッチを小型化しても、良好な操作感覚を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態のスイッチの断面図である。
【図２】実施の形態のスイッチの動作荷重変位特性を示す図である。
【図３】実施の形態のＮｕｂ及び従来のＮｕｂの動作荷重変位特性を示す図である。
【図４】実施の形態のスイッチ及び従来のスイッチの動作荷重変位特性を示す図である。
【図５】実施の形態のＮｕｂの動作荷重変位特性とばね定数とを示す図である。
【図６】クリックばね及びばね押えシートの動作荷重変位特性とばね定数とを示す図である。
【図７】（ａ）は、実施の形態の一例のスイッチの平面図である。（ｂ）は、（ａ）のVII−VII線における実施の形態の一例のスイッチの断面図である。
【図８】実施の形態の一例のスイッチのＮｕｂの動作荷重変位特性を示す図である。
【図９】実施の形態の一例のスイッチの動作荷重変位曲線を示す図である。
【図１０】従来の第１のスイッチの断面図である。
【図１１】従来の第１のスイッチの動作荷重変位特性を示す図である。
【図１２】従来の第２のスイッチの断面図である。
【図１３】従来の第２のスイッチの動作荷重変位特性を示す図である。
【図１４】従来のＮｕｂの動作荷重変位特性を示す図である。
【図１５】従来の第２のスイッチの力学モデルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００２２】
（実施の形態）
図１〜図９を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。先ず、図１を参照して、本実施の形態のスイッチ１の装置構成を説明する。図１に、スイッチ１の断面構成を示す。
【００２３】
本実施の形態のスイッチ１は、例えば、電子機器用の操作部に用いられるスイッチである。当該電子機器は、押下操作入力を行う操作部を備える電子機器であり、例えば、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、スマートフォン、ゲーム機等の携帯機器である。
【００２４】
図１に示すように、スイッチ１は、クリックばね２と、スイッチ基台３と、固定接点４，５，６と、ばね押えシート７と、Ｎｕｂ８と、を備える。クリックばね２は、ドーム形状の金属導体からなり、クリックアクションが得られる接点用のばねである。クリックばね２の材料は、ＳＵＳ３０１（ばね用ステンレス鋼帯）等のステンレス、ベリリウム銅、ばね用りん青銅等の金属導体である。しかしこれらの材料に限定されるものではなく、一般的にばね用途として用いられる材料であればよい。
【００２５】
また、クリックばね２は、図１の上方から見た平面形状が円形である。クリックばね２は、上方から見た平面の中心点を可動接点２ａとする。また、クリックばね２の断面の中立面の全面又は一部が球面又は非球面である。中立面とは、圧縮側と引張側との境目にあり伸びも縮みもしない断面である。また、クリックばね２は、操作者の押下操作方向（垂直下方向）と逆方向に凸形状を有する。
【００２６】
スイッチ基台３は、ガラス−ナイロン樹脂等からなるスイッチケースである。スイッチ基台３には、クリックばね２が載置されており、ばね押えシート７を支持する。スイッチ基台３には、固定接点４，５，６が設けられている。固定接点４，５，６は、銅箔等の金属導体からなる電気的な固定された接点である。固定接点４，５は、クリックばね２の外周エッジ部を常時接触して支持している。固定接点６は、クリックばね２の可動接点２ａに対応する位置に設けられている。固定接点６は、クリックばね２が操作者に押下されていない（動作荷重Ｆがない）状態でクリックばね２に接触されていない。
【００２７】
ばね押えシート７は、ポリイミドフィルム等で形成された絶縁性のシートである。ばね押えシート７は、クリックばね２及びスイッチ基台３の上面に貼り付けられている。ばね押えシート７は、スイッチ基台３上における上面から見たクリックばね２の平面の位置を固定している。この位置は、クリックばね２が固定接点４，５に接触し、且つクリックばね２の可動接点２ａが座屈時に固定接点６に接触する位置である。
【００２８】
Ｎｕｂ８は、ＵＶ（Ultra Violet）硬化樹脂、高分子材料等、動作荷重変位特性が非線形になる材料で形成されたＮｕｂである。Ｎｕｂ８は、ばね押えシート７上で可動接点２ａを含む押下操作範囲に設けられている。Ｎｕｂ８により、操作者は、押下操作が可動接点２ａからずれても、可動接点２ａに適切に動作荷重を伝えることができる。
【００２９】
次に、図２を参照して、スイッチ１における動作を説明する。図２に、スイッチ１の動作荷重変位特性を示す。
【００３０】
スイッチ１において、クリックばね２の中心の可動接点２ａを操作者が上から動作荷重Ｆで押下操作した場合を考える。可動接点２ａに力を加えない初期状態での動作荷重及び変位を０とする。図２において、実線がスイッチ１の動作荷重変位曲線である。
【００３１】
スイッチ１の初期状態において、クリックばね２に動作荷重Ｆを与える場合に、先ず、操作者がＮｕｂ８に押下操作を行い、その押下操作が動作荷重ＦとしてＮｕｂ８、ばね押えシート７を介して可動接点２ａに伝わる。このようにして、動作荷重Ｆを増加開始する。図２に示すように、動作荷重Ｆは、変位が０から変位Ｓ０まで非線形に増加される。変位Ｓ０に対応する動作荷重を動作荷重Ｆ０とする。そして、動作荷重Ｆは、変位Ｓ０から変位Ｓ１までほぼ比例して（線形に）増加される。
【００３２】
そして、変位Ｓ１に対応する動作荷重Ｆ１でクリックばね２が座屈を起こす。すると、クリックばね２の可動接点２ａを含む中央部分が反転し、動作荷重Ｆ１よりも小さな動作荷重で可動接点２ａが変位する。その後、可動接点２ａが変位Ｓ２に至るまで、動作荷重は減少し続ける。変位Ｓ２で可動接点２ａが固定接点６に接し、クリックばね２を介して固定接点４，５と固定接点６とが電気的に導通する。そして、操作者がＮｕｂ８への押下を解除し、動作荷重Ｆがなくなれば、クリックばね２は初期状態に復帰する。
【００３３】
図２では、スイッチ１の動作荷重変位曲線において、変位Ｓ０、動作荷重Ｆ０の点における接線を点線で示す。この点線を参照すると、変位０から変位Ｓ０までで動作荷重０から動作荷重Ｆ０までの範囲（図２でハッチングの領域）で、スイッチ１ｂの動作荷重変位曲線が非線形であることがよくわかる。
【００３４】
次に、図３及び図４を参照して、本実施の形態のスイッチ１及び従来のスイッチ１ｂの比較を説明する。図３に、本実施の形態のＮｕｂ８及び従来のＮｕｂ８ｂの動作荷重変位特性を示す。図４に、本実施の形態のスイッチ１及び従来のスイッチ１ｂの動作荷重変位特性を示す。
【００３５】
図３を参照して、本実施の形態のＮｕｂ８単体及び従来のＮｕｂ８ｂの動作荷重変位特性を説明する。図３で、Ｎｕｂ８単体の動作荷重変位曲線を実線で示し、Ｎｕｂ８ｂ単体の動作荷重変位曲線を点線で示す。図３に示すように、本実施の形態のＮｕｂ８単体の動作荷重変位曲線では、変位の増加に応じて動作荷重が非線形に増加している。従来のＮｕｂ８ｂ単体の動作荷重変位曲線では、変位の増加に応じて動作荷重がほぼ比例して（線形に）増加している。
【００３６】
図４を参照して、本実施の形態のスイッチ１及び従来のスイッチ１ｂの動作荷重変位特性を説明する。図４で、スイッチ１の動作荷重変位曲線を実線で示し、スイッチ１ｂの動作荷重変位曲線を点線で示す。図４に示すように、本実施の形態のスイッチ１の動作荷重変位曲線では、立ち上がり部分（図４で変位０から変位Ｓ０までで動作荷重０から動作荷重Ｆ０までのハッチングの領域）で、変位の増加に応じて動作荷重が非線形に増加している。従来のスイッチ１ｂの動作荷重変位曲線では、立ち上がり部分で、変位の増加に応じて動作荷重がほぼ比例して（線形に）増加している。
【００３７】
次に、図５及び図６を参照して、スイッチ１において良好な操作感覚が得られる条件を説明する。図５に、Ｎｕｂ８の動作荷重変位特性とばね定数ｋ１１，ｋ１２，ｋ３とを示す。図６に、クリックばね２及びばね押えシート７の動作荷重変位特性とばね定数ｋ３とを示す。
【００３８】
スイッチ１に、図１５に示したスイッチ１ｂの力学モデルを当てはめる。図５に示すように、この力学モデルのばね定数ｋ１に、Ｎｕｂ８の動作荷重変位曲線において立ち上がり（原点の接線）の傾きであるばね定数ｋ１１を用いる。図５に、原点を通るばね定数ｋ１１の直線が一点鎖線で示されている。図６に示すように、ｋ３＝Ｆ１／Ｓ１である。図５に、変位Ｓ１及びその動作荷重Ｆ１の点と原点とを通るばね定数ｋ３の直線が点線で示されている。
【００３９】
図５のＮｕｂ８の動作荷重変位曲線において、非線形部分の任意の接点における接線の傾きをばね定数ｋ１２とする。図５に、ばね定数ｋ１２の直線が二点鎖線で示されている。また、ばね定数ｋ１１の直線と、ばね定数ｋ１２の直線と、の交点を交点ｐ１１とする。交点ｐ１１は、ばね定数ｋ１１からばね定数ｋ１２へと変わる変曲点である。
【００４０】
ばね定数ｋ１１，ｋ１２，ｋ３は、次条件式（１）、（２）を満足する。
ｋ１１＜ｋ３ …（１）
ｋ１２＞ｋ３ …（２）
また、交点ｐ１１の変位ｓ１１は、次条件式（３）を満足する。
０＜ｓ１１＜Ｓ１ …（３）
スイッチ１の各値が式（１）、（２）、（３）を満足することにより、スイッチ１の立ち上がりで非線形な動作荷重変位特性が得られ、良好な操作感覚が得られる。
【００４１】
次に、図７〜図９を参照して、操作感覚の調整を説明する。図７（ａ）に、スイッチ１Ａの平面構成を示す。図７（ｂ）に、図７（ａ）のVII−VII線におけるスイッチ１Ａの断面構成を示す。図８に、スイッチ１ＡのＮｕｂ８Ａの動作荷重変位特性を示す。図９に、スイッチ１Ａの動作荷重変位曲線を示す。
【００４２】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すスイッチ１Ａは、スイッチ１と同様の構成であり、Ｎｕｂ８をＮｕｂ８Ａに代えたものであり、さらに４つの端子１０を備える。端子１０は、固定接点４，５，６に接続された端子である。図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、Ｎｕｂ８Ａは、Ｎｕｂ８と同様の材料で成型された円筒形のＮｕｂである。図７（ａ）の平面において、Ｎｕｂ８の直径を直径Ｄとし、クリックばね２の直径を直径Ｄ１とする。
【００４３】
直径Ｄを０．７[ｍｍ]、０．８[ｍｍ]、０．９[ｍｍ]とした３つのスイッチ１Ａを用意して測定を行った。これらのスイッチ１Ａにおいて、直径Ｄ１は、２．４[ｍｍ]で固定長とした。
【００４４】
図８に示すように、直径Ｄが異なるＮｕｂ８Ａ単体の動作荷重変位特性を測定した。図８において、直径Ｄ＝０．７[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａ単体の動作荷重変位曲線を実線で示し、直径Ｄ＝０．８[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａ単体の動作荷重変位曲線を点線で示し、直径Ｄ＝０．９[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａ単体の動作荷重変位曲線を一点鎖線で示した。
【００４５】
図９に示すように、直径Ｄが異なるＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａの動作荷重変位特性を測定した。図９において、直径Ｄ＝０．７[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａの動作荷重変位曲線を実線で示し、直径Ｄ＝０．８[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａの動作荷重変位曲線を点線で示し、直径Ｄ＝０．９[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａの動作荷重変位曲線を一点鎖線で示した。
【００４６】
また、直径Ｄ＝０．７[ｍｍ]、０．８[ｍｍ]、０．９[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａで共通して、動作荷重変位曲線における動作荷重Ｆ１の接点での接線をばね定数ｋ１２の直線とした。また、直径Ｄ＝０．７[ｍｍ]、０．９[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａにおけるばね定数ｋ１１の直線とばね定数ｋ１２の直線との交点をそれぞれ交点ｐ１７，ｐ１９とした。
【００４７】
図８に示すように、Ｎｕｂ８Ａの直径Ｄを変更することで、原点から、初期の立ち上がりのばね定数ｋ１１からばね定数ｋ１２へと変わる変曲点（交点ｐ１７，ｐ１９）までの変位が、直径Ｄを大きくするにつれて小さくなっていることが分かる。また、図９に示すように、スイッチ１の動作荷重変位特性においても同様に、直径Ｄを大きくすることで、動作荷重変位特性の非線形な立ち上がりが大きくなっていることが分かる。
【００４８】
よって、Ｎｕｂ８Ａの円筒形の直径Ｄを大きくして原点から変曲点までの距離を短くすることで、低荷重での変位を抑制し、遊びの少ないシャープな感触のスイッチ１Ａを作成することが可能である。逆に、直径Ｄを小さくして原点から変曲点までの距離を長く取ることで、小さな変位での荷重の上昇を抑制し、滑らかな荷重上昇のスイッチ１Ａを作成することが可能である。
【００４９】
以上、本実施の形態によれば、スイッチ１は、クリックばね２と、固定接点４，５，６と、ばね押えシート７と、スイッチ基台３と、動作荷重変位特性が非線形であり、前記ばね押えシートに設けられたＮｕｂ８と、を備える。ばね定数ｋ１１，ｋ１２，ｋ３と、交点ｐ１１の変位ｓ１１とは、式（１）、（２）、（３）を満足する。このため、スイッチを小型化しても、スイッチ１で非線形の動作荷重変位特性が得られ、良好な操作感覚を得ることができる。
【００５０】
また、Ｎｕｂ８は、所望の変位ｓ１１の値が得られる形状としての円筒形状に形成されている。Ｎｕｂ８の円筒形状の円の直径Ｄは、大きくするほど、ばね定数ｋ１１，ｋ１２の直線の交点ｐ１１（変曲点）の変位ｓ１１の値が小さくなり、小さくするほど、変位ｓ１１の値が大きくなる。このため、Ｎｕｂ８Ａの形状を変化させることで、スイッチ１Ａでの動作荷重変位特性を制御する事が可能である。より具体的には、直径Ｄを大きくして原点から交点（変曲点）までの距離を短くすることで、低荷重での変位を抑制し、遊びの少ないシャープな感触のスイッチを作成することが可能である。逆に、直径Ｄを小さくして原点から交点（変曲点）までの距離を長く取ることで、小さな変位での荷重の上昇を抑制し、滑らかな荷重上昇のスイッチを作成することが可能である。
【００５１】
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係るスイッチの一例であり、これに限定されるものではない。上記実施の形態におけるスイッチの細部構成及び詳細動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１，１Ａ，１ａ，１ｂ スイッチ
２ クリックばね
２ａ 可動接点
３ スイッチ基台
４，５，６ 固定接点
７ ばね押えシート
８，８Ａ，８ｂ Ｎｕｂ
８１，８２ ばね
９ 接着剤
１０ 端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリックばねを備えるスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機等の電子機器の入力キースイッチに、クリックアクション付きのスイッチを用いる構成が知られている。クリックアクション付きのスイッチは、押下入力時にクリック感を操作者に与えることができる。クリックアクション付きのスイッチは、クリックばねを備える。
【０００３】
図１０及び図１１を参照して、従来のスイッチ１ａを説明する。図１０に、従来のスイッチ１ａの断面構成を示す。図１１に、従来のスイッチ１ａの動作荷重変位特性を示す。
【０００４】
図１０に示すように、スイッチ１ａは、クリックばね２と、スイッチ基台３と、固定接点４，５，６と、ばね押えシート７と、を備える。クリックばね２は、ドーム形状の金属導体からなる接点用のばねである。クリックばね２は、上面から見た平面において円形をしており、この円形の中心を可動接点２ａとする。図１０に、クリックばね２における可動接点２ａを通る断面が示されている。
【０００５】
スイッチ基台３は、クリックばね２が載置され、ばね押えシート７を支持するスイッチ基台である。スイッチ基台３には、固定接点４，５，６が設けられている。固定接点４，５，６は、金属導体からなる電気的な接点である。固定接点４，５は、クリックばね２を常時接触して支持している。固定接点６は、クリックばね２の可動接点２ａに対応する位置に設けられている。ばね押えシート７は、クリックばね２上に貼られて、クリックばね２の位置を固定しているシートである。
【０００６】
スイッチ１ａにおいて、クリックばね２の可動接点に垂直上方からの操作者の押下操作で押下操作範囲Ｒ内に動作荷重が加えられ、クリック感を与える。押圧操作した操作者が感じるクリック感は、クリックばね２の特性に大きく依存している。一般に、この種のクリック感は動作荷重変位測定器により測定する事が可能であり、図１１に示すような動作荷重変位曲線として数値化して示すことができる。図１１の横軸の変位［ｍｍ］は、クリックばね２の可動接点２ａの垂直方向の変位であり、縦軸の動作加重［ｇｆ］は、可動接点２ａの垂直方向にかかる動作荷重である。
【０００７】
図１１に示すように、動作荷重が加えられていないクリックばね２に、動作荷重が加えられると、クリックばね２が変形し、動作荷重の増加にほぼ比例して変位が増加する。そして、さらに動作荷重が増加すると、ピークの動作荷重Ｆ１、変位Ｓ１になったところで、座屈によるクリックアクションが発生して、クリックばね２中央部が反転し動作荷重Ｆ１より小さな動作荷重で変位し（変位の増加に応じて動作荷重が減少し）、ボトムの動作荷重Ｆ２、変位Ｓ２になったところで、可動接点２ａが固定接点６に接する。このようにして、固定接点４，５が、クリックばね２を介して固定接点６に導通される。そして、操作者の押下解除で動作荷重が０にされると、クリックばね２も元の形状に戻る。
【０００８】
クリック感を示す指標として、〔｛（動作荷重Ｆ１）−（動作荷重Ｆ２）｝／（動作荷重Ｆ１）〕×１００％で表されるクリック率が知られている。クリック率は、感触の良し悪しを示す変数である。また、押圧操作位置がクリックばね２の中心部（可動接点２ａに対応する位置）から位置ずれを起こすと、本来の動作荷重変位曲線が得られなくなり、クリック率が低下することが知られている。押圧操作位置の位置ずれは、使用機器筐体の公差や組立ずれ、回路基板への実装ずれなどによって生じる。押圧操作位置の位置ずれによる、クリック率の低下を抑制する為に、ばね押えシート７上にＮｕｂ（突起形状物）を設ける方法が知られている（例えば、特許文献１、２、３、４、５参照）。
【０００９】
ここで、図１２〜図１５を参照して、従来のＮｕｂ８ｂを有するスイッチ１ｂを説明する。図１２に、従来のスイッチ１ｂの断面構成を示す。図１３に、従来のスイッチ１ｂの動作荷重変位特性を示す。図１４に、従来のＮｕｂ８ｂの動作荷重変位特性を示す。図１５に、従来のスイッチ１ｂの力学モデルを示す。
【００１０】
図１２に示すように、スイッチ１ｂは、クリックばね２と、スイッチ基台３と、固定接点４，５，６と、ばね押えシート７と、Ｎｕｂ８ｂと、を備える。Ｎｕｂ８ｂは、ばね押えシート７上に接着剤９を用いて接着されている。Ｎｕｂ８ｂは、合成樹脂材料を所定の形状に金型成型することにより形成されている。
【００１１】
図１３に示すように、クリックばね２が有する動作荷重変位特性が、ばね押えシート７、接着剤９、Ｎｕｂ８ｂを順に伝わり、スイッチ１ｂの動作荷重変位特性として測定される。スイッチ１ｂにおいて、スイッチ１ａと同様に、クリックばね２は、クリックアクションが得られているものとする。また、スイッチ１ｂにおいて、動作荷重Ｆがクリックばね２に作用すると、動作荷重が変位に対してほぼ比例（線形）に増加していき、動作荷重Ｆ１によって座屈を起こし、クリックばね２中央部が反転し動作荷重Ｆ１より小さな動作荷重で変位する。
【００１２】
図１４に示すように、Ｎｕｂ８ｂの動作荷重変位特性は、動作荷重が変位に対してほぼ比例（線形）に増加していく。この傾きをばね定数ｋ１で表す。同様に、ばね押えシート７及びＮｕｂ８ｂのばね定数ｋ２で表す。このようなスイッチ１ｂの力学モデルは、図１５に示すように、直列に接続された２つのばね８１，８２で表される。ばね８１，８２は、それぞればね定数ｋ１，ｋ２のばねである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−２６９８６４号公報
【特許文献２】特開２００８−１７７１５５号公報
【特許文献３】特開２００６−２５２８８７号公報
【特許文献４】特開平１０−１２５１７２号公報
【特許文献５】特開平１０−１１６６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、従来のスイッチ１ｂでは、図１３に示したように、動作荷重がピークの動作荷重Ｆ１になるまで、動作荷重変位曲線が線形であり、スイッチの小型化（小型化・薄型化）により、ピークの動作荷重Ｆ１に至るまでの変位（ストローク）Ｓ１が減少し、良好な操作感覚が得られなかった。
【００１５】
本発明の課題は、スイッチを小型化しても、良好な操作感覚を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明のスイッチは、
押下によりクリックアクションを行うクリックばねと、
前記クリックばねの外周エッジ部が常時接触される第１の固定接点と、
前記クリックばねの可動接点がクリックアクション時に接触される第２の固定接点と、
前記クリックばねに貼り付けられたばね押えシートと、
前記第１及び第２の固定接点が設けられ、前記ばね押えシートを支持するスイッチ基台と、
動作荷重変位特性が非線形であり、前記ばね押えシートに設けられたＮｕｂと、を備え、
前記Ｎｕｂの動作荷重変位曲線の原点における傾きであるばね定数ｋ１１と、前記クリックばね及び前記ばね押えシートの動作荷重変位曲線の動作荷重がピークの変位Ｓ１及びその動作荷重の点と原点とを結ぶ直線の傾きであるばね定数ｋ３と、前記Ｎｕｂの動作荷重変位曲線の非線形部分における任意の接点での接線の傾きであるばね定数ｋ１２と、前記ばね定数ｋ１１の直線及び前記ばね定数ｋ１２の直線の交点の変位ｓ１１とは、
ｋ１１＜ｋ３、
ｋ１２＞ｋ３、
０＜ｓ１１＜Ｓ１、を満足する。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスイッチにおいて、
前記Ｎｕｂは、所望の前記変位ｓ１１の値が得られる形状に形成されている。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のスイッチにおいて、
前記Ｎｕｂは、所望の前記変位ｓ１１の値が得られる直径を有する円筒形状に形成されており、
前記円筒形状の円の直径は、大きくするほど、前記変位ｓ１１の値が小さくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、スイッチを小型化しても、良好な操作感覚を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態のスイッチの断面図である。
【図２】実施の形態のスイッチの動作荷重変位特性を示す図である。
【図３】実施の形態のＮｕｂ及び従来のＮｕｂの動作荷重変位特性を示す図である。
【図４】実施の形態のスイッチ及び従来のスイッチの動作荷重変位特性を示す図である。
【図５】実施の形態のＮｕｂの動作荷重変位特性とばね定数とを示す図である。
【図６】クリックばね及びばね押えシートの動作荷重変位特性とばね定数とを示す図である。
【図７】（ａ）は、実施の形態の一例のスイッチの平面図である。（ｂ）は、（ａ）のVII−VII線における実施の形態の一例のスイッチの断面図である。
【図８】実施の形態の一例のスイッチのＮｕｂの動作荷重変位特性を示す図である。
【図９】実施の形態の一例のスイッチの動作荷重変位曲線を示す図である。
【図１０】従来の第１のスイッチの断面図である。
【図１１】従来の第１のスイッチの動作荷重変位特性を示す図である。
【図１２】従来の第２のスイッチの断面図である。
【図１３】従来の第２のスイッチの動作荷重変位特性を示す図である。
【図１４】従来のＮｕｂの動作荷重変位特性を示す図である。
【図１５】従来の第２のスイッチの力学モデルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００２２】
（実施の形態）
図１〜図９を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。先ず、図１を参照して、本実施の形態のスイッチ１の装置構成を説明する。図１に、スイッチ１の断面構成を示す。
【００２３】
本実施の形態のスイッチ１は、例えば、電子機器用の操作部に用いられるスイッチである。当該電子機器は、押下操作入力を行う操作部を備える電子機器であり、例えば、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、スマートフォン、ゲーム機等の携帯機器である。
【００２４】
図１に示すように、スイッチ１は、クリックばね２と、スイッチ基台３と、固定接点４，５，６と、ばね押えシート７と、Ｎｕｂ８と、を備える。クリックばね２は、ドーム形状の金属導体からなり、クリックアクションが得られる接点用のばねである。クリックばね２の材料は、ＳＵＳ３０１（ばね用ステンレス鋼帯）等のステンレス、ベリリウム銅、ばね用りん青銅等の金属導体である。しかしこれらの材料に限定されるものではなく、一般的にばね用途として用いられる材料であればよい。
【００２５】
また、クリックばね２は、図１の上方から見た平面形状が円形である。クリックばね２は、上方から見た平面の中心点を可動接点２ａとする。また、クリックばね２の断面の中立面の全面又は一部が球面又は非球面である。中立面とは、圧縮側と引張側との境目にあり伸びも縮みもしない断面である。また、クリックばね２は、操作者の押下操作方向（垂直下方向）と逆方向に凸形状を有する。
【００２６】
スイッチ基台３は、ガラス−ナイロン樹脂等からなるスイッチケースである。スイッチ基台３には、クリックばね２が載置されており、ばね押えシート７を支持する。スイッチ基台３には、固定接点４，５，６が設けられている。固定接点４，５，６は、銅箔等の金属導体からなる電気的な固定された接点である。固定接点４，５は、クリックばね２の外周エッジ部を常時接触して支持している。固定接点６は、クリックばね２の可動接点２ａに対応する位置に設けられている。固定接点６は、クリックばね２が操作者に押下されていない（動作荷重Ｆがない）状態でクリックばね２に接触されていない。
【００２７】
ばね押えシート７は、ポリイミドフィルム等で形成された絶縁性のシートである。ばね押えシート７は、クリックばね２及びスイッチ基台３の上面に貼り付けられている。ばね押えシート７は、スイッチ基台３上における上面から見たクリックばね２の平面の位置を固定している。この位置は、クリックばね２が固定接点４，５に接触し、且つクリックばね２の可動接点２ａが座屈時に固定接点６に接触する位置である。
【００２８】
Ｎｕｂ８は、ＵＶ（Ultra Violet）硬化樹脂、高分子材料等、動作荷重変位特性が非線形になる材料で形成されたＮｕｂである。Ｎｕｂ８は、ばね押えシート７上で可動接点２ａを含む押下操作範囲に設けられている。Ｎｕｂ８により、操作者は、押下操作が可動接点２ａからずれても、可動接点２ａに適切に動作荷重を伝えることができる。
【００２９】
次に、図２を参照して、スイッチ１における動作を説明する。図２に、スイッチ１の動作荷重変位特性を示す。
【００３０】
スイッチ１において、クリックばね２の中心の可動接点２ａを操作者が上から動作荷重Ｆで押下操作した場合を考える。可動接点２ａに力を加えない初期状態での動作荷重及び変位を０とする。図２において、実線がスイッチ１の動作荷重変位曲線である。
【００３１】
スイッチ１の初期状態において、クリックばね２に動作荷重Ｆを与える場合に、先ず、操作者がＮｕｂ８に押下操作を行い、その押下操作が動作荷重ＦとしてＮｕｂ８、ばね押えシート７を介して可動接点２ａに伝わる。このようにして、動作荷重Ｆを増加開始する。図２に示すように、動作荷重Ｆは、変位が０から変位Ｓ０まで非線形に増加される。変位Ｓ０に対応する動作荷重を動作荷重Ｆ０とする。そして、動作荷重Ｆは、変位Ｓ０から変位Ｓ１までほぼ比例して（線形に）増加される。
【００３２】
そして、変位Ｓ１に対応する動作荷重Ｆ１でクリックばね２が座屈を起こす。すると、クリックばね２の可動接点２ａを含む中央部分が反転し、動作荷重Ｆ１よりも小さな動作荷重で可動接点２ａが変位する。その後、可動接点２ａが変位Ｓ２に至るまで、動作荷重は減少し続ける。変位Ｓ２で可動接点２ａが固定接点６に接し、クリックばね２を介して固定接点４，５と固定接点６とが電気的に導通する。そして、操作者がＮｕｂ８への押下を解除し、動作荷重Ｆがなくなれば、クリックばね２は初期状態に復帰する。
【００３３】
図２では、スイッチ１の動作荷重変位曲線において、変位Ｓ０、動作荷重Ｆ０の点における接線を点線で示す。この点線を参照すると、変位０から変位Ｓ０までで動作荷重０から動作荷重Ｆ０までの範囲（図２でハッチングの領域）で、スイッチ１ｂの動作荷重変位曲線が非線形であることがよくわかる。
【００３４】
次に、図３及び図４を参照して、本実施の形態のスイッチ１及び従来のスイッチ１ｂの比較を説明する。図３に、本実施の形態のＮｕｂ８及び従来のＮｕｂ８ｂの動作荷重変位特性を示す。図４に、本実施の形態のスイッチ１及び従来のスイッチ１ｂの動作荷重変位特性を示す。
【００３５】
図３を参照して、本実施の形態のＮｕｂ８単体及び従来のＮｕｂ８ｂの動作荷重変位特性を説明する。図３で、Ｎｕｂ８単体の動作荷重変位曲線を実線で示し、Ｎｕｂ８ｂ単体の動作荷重変位曲線を点線で示す。図３に示すように、本実施の形態のＮｕｂ８単体の動作荷重変位曲線では、変位の増加に応じて動作荷重が非線形に増加している。従来のＮｕｂ８ｂ単体の動作荷重変位曲線では、変位の増加に応じて動作荷重がほぼ比例して（線形に）増加している。
【００３６】
図４を参照して、本実施の形態のスイッチ１及び従来のスイッチ１ｂの動作荷重変位特性を説明する。図４で、スイッチ１の動作荷重変位曲線を実線で示し、スイッチ１ｂの動作荷重変位曲線を点線で示す。図４に示すように、本実施の形態のスイッチ１の動作荷重変位曲線では、立ち上がり部分（図４で変位０から変位Ｓ０までで動作荷重０から動作荷重Ｆ０までのハッチングの領域）で、変位の増加に応じて動作荷重が非線形に増加している。従来のスイッチ１ｂの動作荷重変位曲線では、立ち上がり部分で、変位の増加に応じて動作荷重がほぼ比例して（線形に）増加している。
【００３７】
次に、図５及び図６を参照して、スイッチ１において良好な操作感覚が得られる条件を説明する。図５に、Ｎｕｂ８の動作荷重変位特性とばね定数ｋ１１，ｋ１２，ｋ３とを示す。図６に、クリックばね２及びばね押えシート７の動作荷重変位特性とばね定数ｋ３とを示す。
【００３８】
スイッチ１に、図１５に示したスイッチ１ｂの力学モデルを当てはめる。図５に示すように、この力学モデルのばね定数ｋ１に、Ｎｕｂ８の動作荷重変位曲線において立ち上がり（原点の接線）の傾きであるばね定数ｋ１１を用いる。図５に、原点を通るばね定数ｋ１１の直線が一点鎖線で示されている。図６に示すように、ｋ３＝Ｆ１／Ｓ１である。図５に、変位Ｓ１及びその動作荷重Ｆ１の点と原点とを通るばね定数ｋ３の直線が点線で示されている。
【００３９】
図５のＮｕｂ８の動作荷重変位曲線において、非線形部分の任意の接点における接線の傾きをばね定数ｋ１２とする。図５に、ばね定数ｋ１２の直線が二点鎖線で示されている。また、ばね定数ｋ１１の直線と、ばね定数ｋ１２の直線と、の交点を交点ｐ１１とする。交点ｐ１１は、ばね定数ｋ１１からばね定数ｋ１２へと変わる変曲点である。
【００４０】
ばね定数ｋ１１，ｋ１２，ｋ３は、次条件式（１）、（２）を満足する。
ｋ１１＜ｋ３ …（１）
ｋ１２＞ｋ３ …（２）
また、交点ｐ１１の変位ｓ１１は、次条件式（３）を満足する。
０＜ｓ１１＜Ｓ１ …（３）
スイッチ１の各値が式（１）、（２）、（３）を満足することにより、スイッチ１の立ち上がりで非線形な動作荷重変位特性が得られ、良好な操作感覚が得られる。
【００４１】
次に、図７〜図９を参照して、操作感覚の調整を説明する。図７（ａ）に、スイッチ１Ａの平面構成を示す。図７（ｂ）に、図７（ａ）のVII−VII線におけるスイッチ１Ａの断面構成を示す。図８に、スイッチ１ＡのＮｕｂ８Ａの動作荷重変位特性を示す。図９に、スイッチ１Ａの動作荷重変位曲線を示す。
【００４２】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すスイッチ１Ａは、スイッチ１と同様の構成であり、Ｎｕｂ８をＮｕｂ８Ａに代えたものであり、さらに４つの端子１０を備える。端子１０は、固定接点４，５，６に接続された端子である。図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、Ｎｕｂ８Ａは、Ｎｕｂ８と同様の材料で成型された円筒形のＮｕｂである。図７（ａ）の平面において、Ｎｕｂ８の直径を直径Ｄとし、クリックばね２の直径を直径Ｄ１とする。
【００４３】
直径Ｄを０．７[ｍｍ]、０．８[ｍｍ]、０．９[ｍｍ]とした３つのスイッチ１Ａを用意して測定を行った。これらのスイッチ１Ａにおいて、直径Ｄ１は、２．４[ｍｍ]で固定長とした。
【００４４】
図８に示すように、直径Ｄが異なるＮｕｂ８Ａ単体の動作荷重変位特性を測定した。図８において、直径Ｄ＝０．７[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａ単体の動作荷重変位曲線を実線で示し、直径Ｄ＝０．８[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａ単体の動作荷重変位曲線を点線で示し、直径Ｄ＝０．９[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａ単体の動作荷重変位曲線を一点鎖線で示した。
【００４５】
図９に示すように、直径Ｄが異なるＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａの動作荷重変位特性を測定した。図９において、直径Ｄ＝０．７[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａの動作荷重変位曲線を実線で示し、直径Ｄ＝０．８[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａの動作荷重変位曲線を点線で示し、直径Ｄ＝０．９[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａの動作荷重変位曲線を一点鎖線で示した。
【００４６】
また、直径Ｄ＝０．７[ｍｍ]、０．８[ｍｍ]、０．９[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａで共通して、動作荷重変位曲線における動作荷重Ｆ１の接点での接線をばね定数ｋ１２の直線とした。また、直径Ｄ＝０．７[ｍｍ]、０．９[ｍｍ]のＮｕｂ８Ａを有するスイッチ１Ａにおけるばね定数ｋ１１の直線とばね定数ｋ１２の直線との交点をそれぞれ交点ｐ１７，ｐ１９とした。
【００４７】
図８に示すように、Ｎｕｂ８Ａの直径Ｄを変更することで、原点から、初期の立ち上がりのばね定数ｋ１１からばね定数ｋ１２へと変わる変曲点（交点ｐ１７，ｐ１９）までの変位が、直径Ｄを大きくするにつれて小さくなっていることが分かる。また、図９に示すように、スイッチ１の動作荷重変位特性においても同様に、直径Ｄを大きくすることで、動作荷重変位特性の非線形な立ち上がりが大きくなっていることが分かる。
【００４８】
よって、Ｎｕｂ８Ａの円筒形の直径Ｄを大きくして原点から変曲点までの距離を短くすることで、低荷重での変位を抑制し、遊びの少ないシャープな感触のスイッチ１Ａを作成することが可能である。逆に、直径Ｄを小さくして原点から変曲点までの距離を長く取ることで、小さな変位での荷重の上昇を抑制し、滑らかな荷重上昇のスイッチ１Ａを作成することが可能である。
【００４９】
以上、本実施の形態によれば、スイッチ１は、クリックばね２と、固定接点４，５，６と、ばね押えシート７と、スイッチ基台３と、動作荷重変位特性が非線形であり、前記ばね押えシートに設けられたＮｕｂ８と、を備える。ばね定数ｋ１１，ｋ１２，ｋ３と、交点ｐ１１の変位ｓ１１とは、式（１）、（２）、（３）を満足する。このため、スイッチを小型化しても、スイッチ１で非線形の動作荷重変位特性が得られ、良好な操作感覚を得ることができる。
【００５０】
また、Ｎｕｂ８は、所望の変位ｓ１１の値が得られる形状としての円筒形状に形成されている。Ｎｕｂ８の円筒形状の円の直径Ｄは、大きくするほど、ばね定数ｋ１１，ｋ１２の直線の交点ｐ１１（変曲点）の変位ｓ１１の値が小さくなり、小さくするほど、変位ｓ１１の値が大きくなる。このため、Ｎｕｂ８Ａの形状を変化させることで、スイッチ１Ａでの動作荷重変位特性を制御する事が可能である。より具体的には、直径Ｄを大きくして原点から交点（変曲点）までの距離を短くすることで、低荷重での変位を抑制し、遊びの少ないシャープな感触のスイッチを作成することが可能である。逆に、直径Ｄを小さくして原点から交点（変曲点）までの距離を長く取ることで、小さな変位での荷重の上昇を抑制し、滑らかな荷重上昇のスイッチを作成することが可能である。
【００５１】
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係るスイッチの一例であり、これに限定されるものではない。上記実施の形態におけるスイッチの細部構成及び詳細動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１，１Ａ，１ａ，１ｂ スイッチ
２ クリックばね
２ａ 可動接点
３ スイッチ基台
４，５，６ 固定接点
７ ばね押えシート
８，８Ａ，８ｂ Ｎｕｂ
８１，８２ ばね
９ 接着剤
１０ 端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押下によりクリックアクションを行うクリックばねと、
前記クリックばねの外周エッジ部が常時接触される第１の固定接点と、
前記クリックばねの可動接点がクリックアクション時に接触される第２の固定接点と、
前記クリックばねに貼り付けられたばね押えシートと、
前記第１及び第２の固定接点が設けられ、前記ばね押えシートを支持するスイッチ基台と、
動作荷重変位特性が非線形であり、前記ばね押えシートに設けられたＮｕｂと、を備え、
前記Ｎｕｂの動作荷重変位曲線の原点における傾きであるばね定数ｋ１１と、前記クリックばね及び前記ばね押えシートの動作荷重変位曲線の動作荷重がピークの変位Ｓ１及びその動作荷重の点と原点とを結ぶ直線の傾きであるばね定数ｋ３と、前記Ｎｕｂの動作荷重変位曲線の非線形部分における任意の接点での接線の傾きであるばね定数ｋ１２と、前記ばね定数ｋ１１の直線及び前記ばね定数ｋ１２の直線の交点の変位ｓ１１とは、
ｋ１１＜ｋ３、
ｋ１２＞ｋ３、
０＜ｓ１１＜Ｓ１、を満足するスイッチ。
【請求項２】
前記Ｎｕｂは、所望の前記変位ｓ１１の値が得られる形状に形成されている請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記Ｎｕｂは、所望の前記変位ｓ１１の値が得られる直径を有する円筒形状に形成されており、
前記円筒形状の円の直径は、大きくするほど、前記変位ｓ１１の値が小さくなる請求項２に記載のスイッチ。
【請求項１】
押下によりクリックアクションを行うクリックばねと、
前記クリックばねの外周エッジ部が常時接触される第１の固定接点と、
前記クリックばねの可動接点がクリックアクション時に接触される第２の固定接点と、
前記クリックばねに貼り付けられたばね押えシートと、
前記第１及び第２の固定接点が設けられ、前記ばね押えシートを支持するスイッチ基台と、
動作荷重変位特性が非線形であり、前記ばね押えシートに設けられたＮｕｂと、を備え、
前記Ｎｕｂの動作荷重変位曲線の原点における傾きであるばね定数ｋ１１と、前記クリックばね及び前記ばね押えシートの動作荷重変位曲線の動作荷重がピークの変位Ｓ１及びその動作荷重の点と原点とを結ぶ直線の傾きであるばね定数ｋ３と、前記Ｎｕｂの動作荷重変位曲線の非線形部分における任意の接点での接線の傾きであるばね定数ｋ１２と、前記ばね定数ｋ１１の直線及び前記ばね定数ｋ１２の直線の交点の変位ｓ１１とは、
ｋ１１＜ｋ３、
ｋ１２＞ｋ３、
０＜ｓ１１＜Ｓ１、を満足するスイッチ。
【請求項２】
前記Ｎｕｂは、所望の前記変位ｓ１１の値が得られる形状に形成されている請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記Ｎｕｂは、所望の前記変位ｓ１１の値が得られる直径を有する円筒形状に形成されており、
前記円筒形状の円の直径は、大きくするほど、前記変位ｓ１１の値が小さくなる請求項２に記載のスイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２４３５５４（Ｐ２０１２−２４３５５４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１２１７１（Ｐ２０１１−１１２１７１）
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
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