押圧操作型スイッチ装置
【課題】押圧操作後の自動復帰時に懸念される衝突音を効果的に軽減できると共に、明瞭なクリック感を生起できて操作部材の非操作位置がばらつく虞もない「押圧操作型スイッチ装置」を提供すること。
【解決手段】スイッチ装置１は、操作ノブ２が押圧操作後にクリックラバー３の弾性復帰力によって非操作位置まで自動復帰するというもので、非操作時の操作ノブ２をハウジング６のガイド筒部６ｄに設けた係止爪（ストッパ部）６ｃに係止させることにより、操作ノブ２が所定の非操作位置に保持されるようにした。また、クリックラバー３に突設した緩衝凸部３ｄを非操作時にハウジング６の規制鍔部６ｂの裏面（受け面）６ｅに圧接させることにより、押圧操作後の操作ノブ２の自動復帰時に、裏面６ｅに対する緩衝凸部３ｄの接触圧が漸増して衝撃が吸収されるようにした。
【解決手段】スイッチ装置１は、操作ノブ２が押圧操作後にクリックラバー３の弾性復帰力によって非操作位置まで自動復帰するというもので、非操作時の操作ノブ２をハウジング６のガイド筒部６ｄに設けた係止爪（ストッパ部）６ｃに係止させることにより、操作ノブ２が所定の非操作位置に保持されるようにした。また、クリックラバー３に突設した緩衝凸部３ｄを非操作時にハウジング６の規制鍔部６ｂの裏面（受け面）６ｅに圧接させることにより、押圧操作後の操作ノブ２の自動復帰時に、裏面６ｅに対する緩衝凸部３ｄの接触圧が漸増して衝撃が吸収されるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリック感と弾性復帰力を生成するクリックラバーを備えた押圧操作型スイッチ装置に係り、特に、押圧操作後の自動復帰時に懸念される衝突音を軽減するための静音化対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の押圧操作型スイッチ装置においては、押圧操作される操作部材の後方にクリックラバーが組み込まれており、ユーザが操作部材を押し込むと、操作部材の移動に伴ってクリックラバーが弾性変形する。そして、操作部材を所定ストローク押し込むことによって、クリックラバーが弾性的に座屈変形してクリック感を生起すると共に、可動接点が固定接点に当接してスイッチオン状態に切り替わるようになっている。また、操作部材に対する押圧操作力が取り除かれると、クリックラバーが元の形状に弾性復帰するため、操作部材が押し戻されて非操作位置（初期位置）へ自動復帰すると共に、可動接点が固定接点から離れてスイッチオフ状態に戻るようになっている。
【０００３】
なお、クリックラバーの形状としては種々提案されているが、通常、操作部材が搭載される昇降部の周囲に座屈変形可能なスカート部を有する形状に成形されており、スカート部の座屈変形に伴って昇降部の底面に付設した可動接点が回路基板に設けられた固定接点に接触するように構成されている。
【０００４】
ところで、この種の押圧操作型スイッチ装置において、特に静音化が要請される場合、非操作時のクリックラバーの一部をハウジングや枠体等の固定部材に弾接させることにより、このクリックラバーに弾性付勢される操作部材を所定の非操作位置に位置決め・保持している。つまり、非操作時の操作部材がハウジング等の固定部材に係止される位置決め構造を採用した場合、押圧操作後の操作部材の自動復帰時に、クリックラバーの弾性復帰力で押し戻される操作部材が固定部材に衝突して耳障りな衝突音を発生する虞がある。そこで、かかる衝突音を軽減するために、クリックラバーに一体形成したフランジ部の先端を非操作時に固定部材の規制壁部に弾接させて位置決めしておき、押圧操作時にフランジ部が規制壁部から離れるように設定しておくことによって、押圧操作後の自動復帰時にフランジ部が弾性圧縮しながら規制壁部に押し付けられるように構成した押圧操作型スイッチ装置が従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２８９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したようにクリックラバーのフランジ部を弾性圧縮させながら規制壁部に押し付けるという静音化対策は、フランジ部を含めたクリックラバー全体を撓みやすく形成しておけば高い緩衝効果を望めるが、こうすると押圧操作時にクリックラバーに明瞭なクリック感を生成できないという問題が発生する。そこで、クリックラバーのうち規制壁部に弾接するフランジ部だけを特に撓みやすい形状に形成しておくことが考えられるが、フランジ部を大きく撓めながら規制壁部に押し付けるという位置決め構造を採用した場合、フランジ部の撓み方によってクリックラバーの位置がばらついてしまうため、操作部材の非操作位置を高精度に規定できないという別の問題が発生する。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、押圧操作後の自動復帰時に懸念される衝突音を効果的に軽減できると共に、明瞭なクリック感を生起できて操作部材の非操作位置がばらつく虞もない押圧操作型スイッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、押圧操作される操作部材と、この操作部材に押し込まれて弾性的に座屈変形可能なクリックラバーと、このクリックラバーの座屈変形に伴って接点切替動作が行われるスイッチ素子とを備え、前記操作部材が押圧操作後に前記クリックラバーの弾性復帰力によって非操作位置まで自動復帰する押圧操作型スイッチ装置において、非操作時に前記操作部材が前記クリックラバーの弾性復帰力によって第１の所定位置に存するストッパ部に係止されるようになし、且つ、非操作時に前記クリックラバーに設けた緩衝凸部を自身の弾性で第２の所定位置に存する受け面に圧接させると共に、前記操作部材の自動復帰時に前記受け面に対する前記緩衝凸部の接触圧が漸増するように構成した。
【０００９】
このように構成された押圧操作型スイッチ装置では、非操作時の操作部材がストッパ部に係止されるため、この操作部材の非操作位置を高精度に規定することができると共に、明瞭なクリック感を生成可能なクリックラバーに撓みやすい形状の緩衝凸部を形成し、押圧操作後の操作部材の自動復帰時に、この緩衝凸部を受け面に押し付けて接触圧を漸増させるようにしたので、効果的に衝撃を吸収することができる。つまり、非操作位置へ戻る直前に操作部材の復帰速度を急減させることができるため、耳障りな衝突音を発生する虞がなくなる。
【００１０】
上記の構成において、緩衝凸部が受け面から離隔した状態にあるとき、この緩衝凸部が受け面へ向かって斜めに延びる突片としてクリックラバーに突設されており、操作部材の自動復帰時に、緩衝凸部が受け面に対して摺動しながら撓むようにしてあると、緩衝凸部の撓みの反力と摺動の摩擦力との両方が、受け面に対する緩衝凸部の接触圧に寄与することになるため、非常に高い緩衝効果を得ることができる。
【００１１】
また、上記の構成において、操作部材を挿通させる開口部が設けられたハウジングを備え、このハウジングにストッパ部と受け面とが設けられていると、構造が簡素化しやすくなるため好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の押圧操作型スイッチ装置は、非操作時の操作部材がストッパ部に係止されるため、この操作部材の非操作位置を高精度に規定することができると共に、明瞭なクリック感を生成可能なクリックラバーに撓みやすい形状の緩衝凸部を形成し、押圧操作後の操作部材の自動復帰時に、この緩衝凸部を受け面に押し付けて接触圧を漸増させるようにしたので、効果的に衝撃を吸収することができる。それゆえ、このスイッチ装置は、非操作位置へ戻る直前に操作部材の復帰速度を急減させることができ、押圧操作後の自動復帰時に懸念される衝突音を軽減する効果が高い。しかも、操作部材の非操作位置がばらつかず、且つ、クリック感が明瞭で誤操作を防止しやすいため、このスイッチ装置は静音化の要望が高い各種の入力装置に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態例に係る押圧操作型スイッチ装置の斜視図である。
【図２】該スイッチ装置の側面図である。
【図３】該スイッチ装置の分解斜視図である。
【図４】該スイッチ装置に備えられるクリックラバーの斜視図である。
【図５】該クリックラバーの緩衝凸部を示す要部拡大図である。
【図６】該スイッチ装置の非操作状態を示す断面図である。
【図７】該スイッチ装置が押圧操作されてスイッチオンした状態を示す断面図である。
【図８】該スイッチ装置が自動復帰する途中状態を示す断面図である。
【図９】該スイッチ装置が自動復帰動作を完了する直前状態を示す断面図である。
【図１０】緩衝凸部の変形例を示す要部拡大図である。
【図１１】緩衝凸部の他の変形例を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図３と図６に示すように、本実施形態例に係る押圧操作型スイッチ装置１は、ユーザによって押圧操作される操作ノブ（操作部材）２と、押圧操作時に操作ノブ２に押し込まれて弾性的に座屈変形するクリックラバー３と、このクリックラバー３に付設された可動接点４と、この可動接点４と接離可能な固定接点５と、操作ノブ２を挿通させる開口部６ａが設けられたハウジング６とによって主に構成されている。このスイッチ装置１は、操作ノブ２がクリックラバー３によって常時上方（開口部６ａから突出する方向）へ弾性付勢されており、操作ノブ２の押圧操作時に、クリックラバー３の座屈変形に伴って可動接点４と固定接点５からなるスイッチ素子の接点切替動作が行われるようになっている。また、固定接点５は回路基板１０上に設けられており、この回路基板１０とハウジング６の規制鍔部６ｂとの間にクリックラバー３を介在させている。
【００１５】
なお、このスイッチ装置１が組み込まれた入力装置においては、図６〜図９に示すように、外殻ケースの天板部１１に設けられた開口１１ａ内に操作ノブ２のキートップ２ａを露出させてあり、このキートップ２ａがユーザによって押圧操作されて図示下方へ押し込まれるようになっている。また、このスイッチ装置１のハウジング６は図示せぬ固定部材に取り付けられており、同じく固定部材上に支持された回路基板１０には図示せぬ配線パターンや電子部品等が配設されている。
【００１６】
押圧操作型スイッチ装置１の構成について詳しく説明すると、操作ノブ２はキートップ２ａから直方体形状に垂下する部分を有し、当該部分の相対向する側壁にはそれぞれ係合孔２ｂが設けられている。これら係合孔２ｂにはハウジング６の後述する係止爪６ｃが挿入される。図６に示すように、操作ノブ２はクリックラバー３によって図示上方へ弾性付勢されており、この弾性付勢力を受けて係合孔２ｂの図示下端部が係止爪６ｃに係止されることにより、操作ノブ２は係止爪６ｃに係止された状態で所定の非操作位置に保持されている。また、図７〜図９に示すように、押圧操作や復帰動作に伴って操作ノブ２が図示上下方向へ往復動すると、係合孔２ｂ内における係止爪６ｃの位置は相対的に変化する。
【００１７】
ハウジング６には、矩形状の開口部６ａを包囲するガイド筒部６ｄと、ガイド筒部６ｄの下端から外側へ突出する平板状の規制鍔部６ｂとが設けられており、ガイド筒部６ｄの開口部６ａに操作ノブ２の直方体部分が往復動自在に挿通される。ガイド筒部６ｄの相対向する内壁面にはそれぞれ係止爪６ｃが突設されており、前述したように、これら係止爪６ｃが操作ノブ２の対応する係合孔２ｂに挿入されることにより、各係止爪６ｃは操作ノブ２を所定の非操作位置に保持するストッパ部として機能する。また、ガイド筒部６ｄの内壁面は操作ノブ２の往復動を案内するガイド面としても機能する。規制鍔部６ｂは回路基板１０と所定の間隔を存して対向しており、図２と図６に示すように、操作ノブ２の非操作状態では規制鍔部６ｂの裏面６ｅにクリックラバー３の後述する緩衝凸部３ｄが弾接している。そして、操作ノブ２が非操作位置からある程度押し込まれると、図７に示すように、緩衝凸部３ｄが規制鍔部６ｂの裏面６ｅから離れるようになっている。つまり、規制鍔部６ｂの裏面６ｅは、非操作時にクリックラバー３の緩衝凸部３ｄを圧接させる受け面となっている。なお、複数のスイッチ装置１を並設する場合には、規制鍔部６ｂの複数箇所からガイド筒部６ｄを起立させた形状のハウジングを用いることによって部品点数を削減することができる。
【００１８】
クリックラバー３はシリコンゴム等の弾性材料からなり、図４や図７に示すような形状に成形されている。すなわち、クリックラバー３には、回路基板１０上に載置されるベース部３ａと、このベース部３ａ上に突設された先窄まりな枠状のスカート部３ｂと、外周部が全周に亘ってスカート部３ｂに支えられている昇降部３ｃと、この昇降部３ｃ上に突設されて相対向する一対の緩衝凸部３ｄとが設けられている。そして、昇降部３ｃの底面略中央に可動接点４が付設されており、昇降部３ｃが操作ノブ２によって所定量押し込まれると、スカート部３ｂが弾性的に座屈してクリック感を生起するようになっている。前述したように、このクリックラバー３は回路基板１０とハウジング６の規制鍔部６ｂとの間に介在されており、図６に示すように、操作ノブ２の非操作状態では各緩衝凸部３ｄが規制鍔部６ｂの裏面６ｅに圧接していると共に、可動接点４が固定接点５と接離可能に対向している。また、平面視略方形な昇降部３ａ上に操作ノブ２が搭載されており、この昇降部３ａの略平行な２辺に沿って緩衝凸部３ｄが延在している。
【００１９】
図５と図７に示すように、緩衝凸部３ｄは規制鍔部６ｂの裏面６ｅから離隔した状態において、つまり外部から負荷のかからない無負荷状態では、規制鍔部６ｂの裏面６ｅへ向かって斜めに延びる平板状の突片としてクリックラバー３に突設されている。このクリックラバー３は、一対の緩衝凸部３ｄを裏面６ｅに圧接させた状態で規制鍔部６ｂと回路基板１０との間に組み込まれているため、操作ノブ２が押圧操作後にクリックラバー３に押し戻される自動復帰時には、図８と図９に示すように、各緩衝凸部３ｄが規制鍔部６ｂの裏面６ｅに対して摺動しながら外向き（クリックラバー３の径方向外側）に撓んでいく。なお、複数のスイッチ装置１を並設する場合には、回路基板１０上に載置されるラバーシートに複数のクリックラバー３を一体形成することによって部品点数を削減することができる。
【００２０】
次に、このように構成された押圧操作型スイッチ装置１の動作について説明する。
【００２１】
図６に示す非操作状態において、ユーザが操作ノブ２のキートップ２ａを図示下方へ所定ストローク押し込むと、緩衝凸部３ｄが規制鍔部６ｂの裏面６ｅから離れた直後にクリックラバー３のスカート部３ｂが弾性的に座屈変形してクリック感が生起され、その直後に可動接点４が固定接点５に当接して図７に示すスイッチオン状態に切り替わる。
【００２２】
この後、操作ノブ２に対する押圧操作力が取り除かれると、クリックラバー３のスカート部３ｂが元の形状に弾性復帰するため、この弾性復帰力によって操作ノブ２は非操作位置（初期位置）へ押し戻されていく。その際、操作ノブ２が図８に示す位置まで押し戻されると、まずクリックラバー３の緩衝凸部３ｄが規制鍔部６ｂの裏面６ｅに当接し、操作ノブ２がさらに図９に示す位置まで押し戻されると、緩衝凸部３ｄは裏面６ｅに対して摺動しながら外向きに撓んで最終的に図６に示す形状となる。したがって、裏面６ｅに対する緩衝凸部３ｄの接触圧は、徐々に増大する摺動の摩擦力と、徐々に増大する撓みの反力とが合算されたものとなり、これら２種類の力で漸増する接触圧によって衝撃は効果的に吸収される。その結果、操作ノブ２はハウジング６の係止爪６ｃに係止される直前、つまり図６に示す非操作位置へ戻る直前に復帰速度が急減し、ほとんど衝突音を生じることなく非操作位置へ自動復帰する。
【００２３】
なお、本実施形態例では、クリックラバー３の昇降部３ｃの底面に可動接点４が付設されているが、回路基板１０上に実装したメンブレンスイッチ等のスイッチ素子が昇降部３ｃによって押圧駆動されるという構成であってもよい。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態例に係る押圧操作型スイッチ装置１では、非操作時の操作ノブ２がハウジング６の係止爪６ｃに係止されるため、操作ノブ２の非操作位置を高精度に規定することができると共に、明瞭なクリック感を生成可能なクリックラバー３の一部に撓みやすい形状の緩衝凸部３ｄを形成し、押圧操作後の操作ノブ２の自動復帰時に、この緩衝凸部３ｄを規制鍔部６ｂの裏面６ｅに押し付けて接触圧を漸増させるようにしたので、効果的に衝撃を吸収することができる。それゆえ、このスイッチ装置１は、非操作位置へ戻る直前に操作ノブ２の復帰速度を急減させることができ、押圧操作後の自動復帰時に懸念される衝突音を軽減する効果が高いものとなっている。しかも、操作ノブ２の非操作位置がばらつかず、且つ、クリック感が明瞭で誤操作を防止しやすいため、このスイッチ装置１は静音化の要望が高い各種の入力装置に用いて好適である。
【００２５】
また、この押圧操作型スイッチ装置１では、操作ノブ２を挿通させる開口部６ａが設けられたハウジング６に、操作ノブ２を所定の非操作位置に保持するストッパ部（ガイド筒部６ｄの係止爪６ｃ）と、非操作時にクリックラバー３の緩衝凸部３ｄを圧接させる受け面（規制鍔部６ｂの裏面６ｅ）とが設けられているため、これらストッパ部や受け面を設けるためにわざわざ部品点数を増やす必要がない。しかも、ハウジング６の形状は単純であり、クリックラバー３の形状も特に複雑ではないため、スイッチ装置１全体の構造が簡素で製造コストを抑制しやすい。ただし、ストッパ部と受け面を相異なる個別の固定部材に設ける構成も可能である。
【００２６】
また、この押圧操作型スイッチ装置１では、緩衝凸部３ｄが受け面（規制鍔部６ｂの裏面６ｅ）から離隔した状態、つまり無負荷状態にあるとき、この緩衝凸部３ｄが受け面へ向かって斜めに延びる平板状の突片としてクリックラバー３に突設されており、押圧操作後の操作ノブ２の自動復帰時に、この緩衝凸部３ｄが受け面である裏面６ｅに対して摺動しながら撓むようにしてある。そのため、緩衝凸部３ｄの撓みの反力と摺動の摩擦力との両方が、受け面に対する緩衝凸部３ｄの接触圧に寄与することになり、非常に高い緩衝効果を得ることができる。
【００２７】
なお、上記の実施形態例では、クリックラバー３の昇降部３ｃ上に相対向する一対の緩衝凸部３ｄを突設した場合について説明したが、緩衝凸部３ｄの数や形状あるいは突設位置等は適宜選択可能である。例えば、図１０に示すように、平板状の突片を途中で僅かに外向きに屈曲させた形状の緩衝凸部３ｄ１や、図１１に示すように、僅かに外向きに湾曲させた形状の緩衝凸部３ｄ２を採用した場合にも、これら緩衝凸部３ｄ１や緩衝凸部３ｄ２は自動復帰時に受け面に対して摺動しながら撓むため、漸増する接触圧を生成することができる。また、緩衝凸部３ｄをクリックラバー３の周方向に沿って連続する形状に設けてもよく、多数の緩衝凸部３ｄを分散させてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１ 押圧操作型スイッチ装置
２ 操作ノブ
２ｂ 係合孔
３ クリックラバー
３ｂ スカート部
３ｃ 昇降部
３ｄ，３ｄ１，３ｄ２ 緩衝凸部
４ 可動接点
５ 固定接点
６ ハウジング
６ａ 開口部
６ｂ 規制鍔部
６ｃ 係止爪（ストッパ部）
６ｄ ガイド筒部
６ｅ 裏面（受け面）
１０ 回路基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリック感と弾性復帰力を生成するクリックラバーを備えた押圧操作型スイッチ装置に係り、特に、押圧操作後の自動復帰時に懸念される衝突音を軽減するための静音化対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の押圧操作型スイッチ装置においては、押圧操作される操作部材の後方にクリックラバーが組み込まれており、ユーザが操作部材を押し込むと、操作部材の移動に伴ってクリックラバーが弾性変形する。そして、操作部材を所定ストローク押し込むことによって、クリックラバーが弾性的に座屈変形してクリック感を生起すると共に、可動接点が固定接点に当接してスイッチオン状態に切り替わるようになっている。また、操作部材に対する押圧操作力が取り除かれると、クリックラバーが元の形状に弾性復帰するため、操作部材が押し戻されて非操作位置（初期位置）へ自動復帰すると共に、可動接点が固定接点から離れてスイッチオフ状態に戻るようになっている。
【０００３】
なお、クリックラバーの形状としては種々提案されているが、通常、操作部材が搭載される昇降部の周囲に座屈変形可能なスカート部を有する形状に成形されており、スカート部の座屈変形に伴って昇降部の底面に付設した可動接点が回路基板に設けられた固定接点に接触するように構成されている。
【０００４】
ところで、この種の押圧操作型スイッチ装置において、特に静音化が要請される場合、非操作時のクリックラバーの一部をハウジングや枠体等の固定部材に弾接させることにより、このクリックラバーに弾性付勢される操作部材を所定の非操作位置に位置決め・保持している。つまり、非操作時の操作部材がハウジング等の固定部材に係止される位置決め構造を採用した場合、押圧操作後の操作部材の自動復帰時に、クリックラバーの弾性復帰力で押し戻される操作部材が固定部材に衝突して耳障りな衝突音を発生する虞がある。そこで、かかる衝突音を軽減するために、クリックラバーに一体形成したフランジ部の先端を非操作時に固定部材の規制壁部に弾接させて位置決めしておき、押圧操作時にフランジ部が規制壁部から離れるように設定しておくことによって、押圧操作後の自動復帰時にフランジ部が弾性圧縮しながら規制壁部に押し付けられるように構成した押圧操作型スイッチ装置が従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２８９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したようにクリックラバーのフランジ部を弾性圧縮させながら規制壁部に押し付けるという静音化対策は、フランジ部を含めたクリックラバー全体を撓みやすく形成しておけば高い緩衝効果を望めるが、こうすると押圧操作時にクリックラバーに明瞭なクリック感を生成できないという問題が発生する。そこで、クリックラバーのうち規制壁部に弾接するフランジ部だけを特に撓みやすい形状に形成しておくことが考えられるが、フランジ部を大きく撓めながら規制壁部に押し付けるという位置決め構造を採用した場合、フランジ部の撓み方によってクリックラバーの位置がばらついてしまうため、操作部材の非操作位置を高精度に規定できないという別の問題が発生する。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、押圧操作後の自動復帰時に懸念される衝突音を効果的に軽減できると共に、明瞭なクリック感を生起できて操作部材の非操作位置がばらつく虞もない押圧操作型スイッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、押圧操作される操作部材と、この操作部材に押し込まれて弾性的に座屈変形可能なクリックラバーと、このクリックラバーの座屈変形に伴って接点切替動作が行われるスイッチ素子とを備え、前記操作部材が押圧操作後に前記クリックラバーの弾性復帰力によって非操作位置まで自動復帰する押圧操作型スイッチ装置において、非操作時に前記操作部材が前記クリックラバーの弾性復帰力によって第１の所定位置に存するストッパ部に係止されるようになし、且つ、非操作時に前記クリックラバーに設けた緩衝凸部を自身の弾性で第２の所定位置に存する受け面に圧接させると共に、前記操作部材の自動復帰時に前記受け面に対する前記緩衝凸部の接触圧が漸増するように構成した。
【０００９】
このように構成された押圧操作型スイッチ装置では、非操作時の操作部材がストッパ部に係止されるため、この操作部材の非操作位置を高精度に規定することができると共に、明瞭なクリック感を生成可能なクリックラバーに撓みやすい形状の緩衝凸部を形成し、押圧操作後の操作部材の自動復帰時に、この緩衝凸部を受け面に押し付けて接触圧を漸増させるようにしたので、効果的に衝撃を吸収することができる。つまり、非操作位置へ戻る直前に操作部材の復帰速度を急減させることができるため、耳障りな衝突音を発生する虞がなくなる。
【００１０】
上記の構成において、緩衝凸部が受け面から離隔した状態にあるとき、この緩衝凸部が受け面へ向かって斜めに延びる突片としてクリックラバーに突設されており、操作部材の自動復帰時に、緩衝凸部が受け面に対して摺動しながら撓むようにしてあると、緩衝凸部の撓みの反力と摺動の摩擦力との両方が、受け面に対する緩衝凸部の接触圧に寄与することになるため、非常に高い緩衝効果を得ることができる。
【００１１】
また、上記の構成において、操作部材を挿通させる開口部が設けられたハウジングを備え、このハウジングにストッパ部と受け面とが設けられていると、構造が簡素化しやすくなるため好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の押圧操作型スイッチ装置は、非操作時の操作部材がストッパ部に係止されるため、この操作部材の非操作位置を高精度に規定することができると共に、明瞭なクリック感を生成可能なクリックラバーに撓みやすい形状の緩衝凸部を形成し、押圧操作後の操作部材の自動復帰時に、この緩衝凸部を受け面に押し付けて接触圧を漸増させるようにしたので、効果的に衝撃を吸収することができる。それゆえ、このスイッチ装置は、非操作位置へ戻る直前に操作部材の復帰速度を急減させることができ、押圧操作後の自動復帰時に懸念される衝突音を軽減する効果が高い。しかも、操作部材の非操作位置がばらつかず、且つ、クリック感が明瞭で誤操作を防止しやすいため、このスイッチ装置は静音化の要望が高い各種の入力装置に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態例に係る押圧操作型スイッチ装置の斜視図である。
【図２】該スイッチ装置の側面図である。
【図３】該スイッチ装置の分解斜視図である。
【図４】該スイッチ装置に備えられるクリックラバーの斜視図である。
【図５】該クリックラバーの緩衝凸部を示す要部拡大図である。
【図６】該スイッチ装置の非操作状態を示す断面図である。
【図７】該スイッチ装置が押圧操作されてスイッチオンした状態を示す断面図である。
【図８】該スイッチ装置が自動復帰する途中状態を示す断面図である。
【図９】該スイッチ装置が自動復帰動作を完了する直前状態を示す断面図である。
【図１０】緩衝凸部の変形例を示す要部拡大図である。
【図１１】緩衝凸部の他の変形例を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図３と図６に示すように、本実施形態例に係る押圧操作型スイッチ装置１は、ユーザによって押圧操作される操作ノブ（操作部材）２と、押圧操作時に操作ノブ２に押し込まれて弾性的に座屈変形するクリックラバー３と、このクリックラバー３に付設された可動接点４と、この可動接点４と接離可能な固定接点５と、操作ノブ２を挿通させる開口部６ａが設けられたハウジング６とによって主に構成されている。このスイッチ装置１は、操作ノブ２がクリックラバー３によって常時上方（開口部６ａから突出する方向）へ弾性付勢されており、操作ノブ２の押圧操作時に、クリックラバー３の座屈変形に伴って可動接点４と固定接点５からなるスイッチ素子の接点切替動作が行われるようになっている。また、固定接点５は回路基板１０上に設けられており、この回路基板１０とハウジング６の規制鍔部６ｂとの間にクリックラバー３を介在させている。
【００１５】
なお、このスイッチ装置１が組み込まれた入力装置においては、図６〜図９に示すように、外殻ケースの天板部１１に設けられた開口１１ａ内に操作ノブ２のキートップ２ａを露出させてあり、このキートップ２ａがユーザによって押圧操作されて図示下方へ押し込まれるようになっている。また、このスイッチ装置１のハウジング６は図示せぬ固定部材に取り付けられており、同じく固定部材上に支持された回路基板１０には図示せぬ配線パターンや電子部品等が配設されている。
【００１６】
押圧操作型スイッチ装置１の構成について詳しく説明すると、操作ノブ２はキートップ２ａから直方体形状に垂下する部分を有し、当該部分の相対向する側壁にはそれぞれ係合孔２ｂが設けられている。これら係合孔２ｂにはハウジング６の後述する係止爪６ｃが挿入される。図６に示すように、操作ノブ２はクリックラバー３によって図示上方へ弾性付勢されており、この弾性付勢力を受けて係合孔２ｂの図示下端部が係止爪６ｃに係止されることにより、操作ノブ２は係止爪６ｃに係止された状態で所定の非操作位置に保持されている。また、図７〜図９に示すように、押圧操作や復帰動作に伴って操作ノブ２が図示上下方向へ往復動すると、係合孔２ｂ内における係止爪６ｃの位置は相対的に変化する。
【００１７】
ハウジング６には、矩形状の開口部６ａを包囲するガイド筒部６ｄと、ガイド筒部６ｄの下端から外側へ突出する平板状の規制鍔部６ｂとが設けられており、ガイド筒部６ｄの開口部６ａに操作ノブ２の直方体部分が往復動自在に挿通される。ガイド筒部６ｄの相対向する内壁面にはそれぞれ係止爪６ｃが突設されており、前述したように、これら係止爪６ｃが操作ノブ２の対応する係合孔２ｂに挿入されることにより、各係止爪６ｃは操作ノブ２を所定の非操作位置に保持するストッパ部として機能する。また、ガイド筒部６ｄの内壁面は操作ノブ２の往復動を案内するガイド面としても機能する。規制鍔部６ｂは回路基板１０と所定の間隔を存して対向しており、図２と図６に示すように、操作ノブ２の非操作状態では規制鍔部６ｂの裏面６ｅにクリックラバー３の後述する緩衝凸部３ｄが弾接している。そして、操作ノブ２が非操作位置からある程度押し込まれると、図７に示すように、緩衝凸部３ｄが規制鍔部６ｂの裏面６ｅから離れるようになっている。つまり、規制鍔部６ｂの裏面６ｅは、非操作時にクリックラバー３の緩衝凸部３ｄを圧接させる受け面となっている。なお、複数のスイッチ装置１を並設する場合には、規制鍔部６ｂの複数箇所からガイド筒部６ｄを起立させた形状のハウジングを用いることによって部品点数を削減することができる。
【００１８】
クリックラバー３はシリコンゴム等の弾性材料からなり、図４や図７に示すような形状に成形されている。すなわち、クリックラバー３には、回路基板１０上に載置されるベース部３ａと、このベース部３ａ上に突設された先窄まりな枠状のスカート部３ｂと、外周部が全周に亘ってスカート部３ｂに支えられている昇降部３ｃと、この昇降部３ｃ上に突設されて相対向する一対の緩衝凸部３ｄとが設けられている。そして、昇降部３ｃの底面略中央に可動接点４が付設されており、昇降部３ｃが操作ノブ２によって所定量押し込まれると、スカート部３ｂが弾性的に座屈してクリック感を生起するようになっている。前述したように、このクリックラバー３は回路基板１０とハウジング６の規制鍔部６ｂとの間に介在されており、図６に示すように、操作ノブ２の非操作状態では各緩衝凸部３ｄが規制鍔部６ｂの裏面６ｅに圧接していると共に、可動接点４が固定接点５と接離可能に対向している。また、平面視略方形な昇降部３ａ上に操作ノブ２が搭載されており、この昇降部３ａの略平行な２辺に沿って緩衝凸部３ｄが延在している。
【００１９】
図５と図７に示すように、緩衝凸部３ｄは規制鍔部６ｂの裏面６ｅから離隔した状態において、つまり外部から負荷のかからない無負荷状態では、規制鍔部６ｂの裏面６ｅへ向かって斜めに延びる平板状の突片としてクリックラバー３に突設されている。このクリックラバー３は、一対の緩衝凸部３ｄを裏面６ｅに圧接させた状態で規制鍔部６ｂと回路基板１０との間に組み込まれているため、操作ノブ２が押圧操作後にクリックラバー３に押し戻される自動復帰時には、図８と図９に示すように、各緩衝凸部３ｄが規制鍔部６ｂの裏面６ｅに対して摺動しながら外向き（クリックラバー３の径方向外側）に撓んでいく。なお、複数のスイッチ装置１を並設する場合には、回路基板１０上に載置されるラバーシートに複数のクリックラバー３を一体形成することによって部品点数を削減することができる。
【００２０】
次に、このように構成された押圧操作型スイッチ装置１の動作について説明する。
【００２１】
図６に示す非操作状態において、ユーザが操作ノブ２のキートップ２ａを図示下方へ所定ストローク押し込むと、緩衝凸部３ｄが規制鍔部６ｂの裏面６ｅから離れた直後にクリックラバー３のスカート部３ｂが弾性的に座屈変形してクリック感が生起され、その直後に可動接点４が固定接点５に当接して図７に示すスイッチオン状態に切り替わる。
【００２２】
この後、操作ノブ２に対する押圧操作力が取り除かれると、クリックラバー３のスカート部３ｂが元の形状に弾性復帰するため、この弾性復帰力によって操作ノブ２は非操作位置（初期位置）へ押し戻されていく。その際、操作ノブ２が図８に示す位置まで押し戻されると、まずクリックラバー３の緩衝凸部３ｄが規制鍔部６ｂの裏面６ｅに当接し、操作ノブ２がさらに図９に示す位置まで押し戻されると、緩衝凸部３ｄは裏面６ｅに対して摺動しながら外向きに撓んで最終的に図６に示す形状となる。したがって、裏面６ｅに対する緩衝凸部３ｄの接触圧は、徐々に増大する摺動の摩擦力と、徐々に増大する撓みの反力とが合算されたものとなり、これら２種類の力で漸増する接触圧によって衝撃は効果的に吸収される。その結果、操作ノブ２はハウジング６の係止爪６ｃに係止される直前、つまり図６に示す非操作位置へ戻る直前に復帰速度が急減し、ほとんど衝突音を生じることなく非操作位置へ自動復帰する。
【００２３】
なお、本実施形態例では、クリックラバー３の昇降部３ｃの底面に可動接点４が付設されているが、回路基板１０上に実装したメンブレンスイッチ等のスイッチ素子が昇降部３ｃによって押圧駆動されるという構成であってもよい。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態例に係る押圧操作型スイッチ装置１では、非操作時の操作ノブ２がハウジング６の係止爪６ｃに係止されるため、操作ノブ２の非操作位置を高精度に規定することができると共に、明瞭なクリック感を生成可能なクリックラバー３の一部に撓みやすい形状の緩衝凸部３ｄを形成し、押圧操作後の操作ノブ２の自動復帰時に、この緩衝凸部３ｄを規制鍔部６ｂの裏面６ｅに押し付けて接触圧を漸増させるようにしたので、効果的に衝撃を吸収することができる。それゆえ、このスイッチ装置１は、非操作位置へ戻る直前に操作ノブ２の復帰速度を急減させることができ、押圧操作後の自動復帰時に懸念される衝突音を軽減する効果が高いものとなっている。しかも、操作ノブ２の非操作位置がばらつかず、且つ、クリック感が明瞭で誤操作を防止しやすいため、このスイッチ装置１は静音化の要望が高い各種の入力装置に用いて好適である。
【００２５】
また、この押圧操作型スイッチ装置１では、操作ノブ２を挿通させる開口部６ａが設けられたハウジング６に、操作ノブ２を所定の非操作位置に保持するストッパ部（ガイド筒部６ｄの係止爪６ｃ）と、非操作時にクリックラバー３の緩衝凸部３ｄを圧接させる受け面（規制鍔部６ｂの裏面６ｅ）とが設けられているため、これらストッパ部や受け面を設けるためにわざわざ部品点数を増やす必要がない。しかも、ハウジング６の形状は単純であり、クリックラバー３の形状も特に複雑ではないため、スイッチ装置１全体の構造が簡素で製造コストを抑制しやすい。ただし、ストッパ部と受け面を相異なる個別の固定部材に設ける構成も可能である。
【００２６】
また、この押圧操作型スイッチ装置１では、緩衝凸部３ｄが受け面（規制鍔部６ｂの裏面６ｅ）から離隔した状態、つまり無負荷状態にあるとき、この緩衝凸部３ｄが受け面へ向かって斜めに延びる平板状の突片としてクリックラバー３に突設されており、押圧操作後の操作ノブ２の自動復帰時に、この緩衝凸部３ｄが受け面である裏面６ｅに対して摺動しながら撓むようにしてある。そのため、緩衝凸部３ｄの撓みの反力と摺動の摩擦力との両方が、受け面に対する緩衝凸部３ｄの接触圧に寄与することになり、非常に高い緩衝効果を得ることができる。
【００２７】
なお、上記の実施形態例では、クリックラバー３の昇降部３ｃ上に相対向する一対の緩衝凸部３ｄを突設した場合について説明したが、緩衝凸部３ｄの数や形状あるいは突設位置等は適宜選択可能である。例えば、図１０に示すように、平板状の突片を途中で僅かに外向きに屈曲させた形状の緩衝凸部３ｄ１や、図１１に示すように、僅かに外向きに湾曲させた形状の緩衝凸部３ｄ２を採用した場合にも、これら緩衝凸部３ｄ１や緩衝凸部３ｄ２は自動復帰時に受け面に対して摺動しながら撓むため、漸増する接触圧を生成することができる。また、緩衝凸部３ｄをクリックラバー３の周方向に沿って連続する形状に設けてもよく、多数の緩衝凸部３ｄを分散させてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１ 押圧操作型スイッチ装置
２ 操作ノブ
２ｂ 係合孔
３ クリックラバー
３ｂ スカート部
３ｃ 昇降部
３ｄ，３ｄ１，３ｄ２ 緩衝凸部
４ 可動接点
５ 固定接点
６ ハウジング
６ａ 開口部
６ｂ 規制鍔部
６ｃ 係止爪（ストッパ部）
６ｄ ガイド筒部
６ｅ 裏面（受け面）
１０ 回路基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧操作される操作部材と、この操作部材に押し込まれて弾性的に座屈変形可能なクリックラバーと、このクリックラバーの座屈変形に伴って接点切替動作が行われるスイッチ素子とを備え、前記操作部材が押圧操作後に前記クリックラバーの弾性復帰力によって非操作位置まで自動復帰する押圧操作型スイッチ装置において、
非操作時に前記操作部材が前記クリックラバーの弾性復帰力によって第１の所定位置に存するストッパ部に係止されるようになし、且つ、非操作時に前記クリックラバーに設けた緩衝凸部を自身の弾性で第２の所定位置に存する受け面に圧接させると共に、前記操作部材の自動復帰時に前記受け面に対する前記緩衝凸部の接触圧が漸増するようにしたことを特徴とする押圧操作型スイッチ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記緩衝凸部が前記受け面から離隔した状態にあるとき、この緩衝凸部が前記受け面へ向かって斜めに延びる突片として前記クリックラバーに突設されており、前記操作部材の自動復帰時に、前記緩衝凸部が前記受け面に対して摺動しながら撓むようにしてあることを特徴とする押圧操作型スイッチ装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記操作部材を挿通させる開口部が設けられたハウジングを備え、このハウジングに前記ストッパ部と前記受け面とが設けられていることを特徴とする押圧操作型スイッチ装置。
【請求項１】
押圧操作される操作部材と、この操作部材に押し込まれて弾性的に座屈変形可能なクリックラバーと、このクリックラバーの座屈変形に伴って接点切替動作が行われるスイッチ素子とを備え、前記操作部材が押圧操作後に前記クリックラバーの弾性復帰力によって非操作位置まで自動復帰する押圧操作型スイッチ装置において、
非操作時に前記操作部材が前記クリックラバーの弾性復帰力によって第１の所定位置に存するストッパ部に係止されるようになし、且つ、非操作時に前記クリックラバーに設けた緩衝凸部を自身の弾性で第２の所定位置に存する受け面に圧接させると共に、前記操作部材の自動復帰時に前記受け面に対する前記緩衝凸部の接触圧が漸増するようにしたことを特徴とする押圧操作型スイッチ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記緩衝凸部が前記受け面から離隔した状態にあるとき、この緩衝凸部が前記受け面へ向かって斜めに延びる突片として前記クリックラバーに突設されており、前記操作部材の自動復帰時に、前記緩衝凸部が前記受け面に対して摺動しながら撓むようにしてあることを特徴とする押圧操作型スイッチ装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記操作部材を挿通させる開口部が設けられたハウジングを備え、このハウジングに前記ストッパ部と前記受け面とが設けられていることを特徴とする押圧操作型スイッチ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１６２６７（Ｐ２０１３−１６２６７Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４６３７７（Ｐ２０１１−１４６３７７）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]