押釦スイッチ用接点部材製造方法、打ち抜き装置、および押釦スイッチ用接点部材
【課題】 押釦スイッチ用接点部材の金属層にバリを生じさせない。
【解決手段】 打ち抜き装置１１において、ダイ１２には、貫通孔１７が形成され、パンチ１３は、ダイ１２上に載置されたシート１８を貫通孔１７内へ打ち抜くよう上下に移動させることができる。押さえ部材１４には、パンチ１３が上下可動となるよう貫通孔１９が形成されている。ノックアウトピン１６は、圧縮バネ２３によって下方から支持されている。金属層２７がダイ１２に当接するようにしてシート１８をダイ１２上に載置する。そして、押さえ部材１４でシート１８を上から押さえたうえで、パンチ１３を押し下げて、シート１８を打ち抜く。これにより、金属層２７にバリがなく周縁部がＲ状に形成された押釦スイッチ用接点部材２９が得られる。
【解決手段】 打ち抜き装置１１において、ダイ１２には、貫通孔１７が形成され、パンチ１３は、ダイ１２上に載置されたシート１８を貫通孔１７内へ打ち抜くよう上下に移動させることができる。押さえ部材１４には、パンチ１３が上下可動となるよう貫通孔１９が形成されている。ノックアウトピン１６は、圧縮バネ２３によって下方から支持されている。金属層２７がダイ１２に当接するようにしてシート１８をダイ１２上に載置する。そして、押さえ部材１４でシート１８を上から押さえたうえで、パンチ１３を押し下げて、シート１８を打ち抜く。これにより、金属層２７にバリがなく周縁部がＲ状に形成された押釦スイッチ用接点部材２９が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極に当接して通電状態とする押釦スイッチ用接点部材の製造方法、その製造方法に用いる打ち抜き装置、およびその接点部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような技術として、下記特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に示されるように、押釦スイッチを製造するにあたっては、ゴム層と金属層とが貼り合わされた押釦スイッチ用接点部材（以下、「接点部材」ともいう）を金型内の接点部材配置用凹部に配置し、金型内にシリコーンゴム等を注入し、加熱加圧して成形する。このときに、金属層よりもゴム層の方が広くなるように接点部材を形成し、注入されたシリコーンゴム等が接点部材の金属層側に流れ込まないようにすることが好ましい。従来は、このような接点部材を製造するために、ダイセットにおいて、接点部材の金属層がパンチ側に位置するように接点部材を配置して、打ち抜き加工していた。
【特許文献１】特開昭６３−９６８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１５は、この一例を示したものである。図１５（ａ）に示すように、金属層１とゴム層２とが貼り合わされたシート３を、金属層１が上側になるように、ダイ４上に載置する。このダイ４には貫通孔４ａが形成されている。そして、図１５（ｂ）に示すように、パンチ６によってシート３を上側から打ち抜く。このとき、ゴム層２は弾性があるため、圧縮されて、打ち抜かれる。そのため、図１５（ｃ）に示すように、打ち抜かれた接点部材７において、ゴム層２は圧縮から解放されて金属層１よりも広がりを持つ。しかしながら、図１６および図１７に示すように、接点部材７における金属層１の周縁部には、バリ８が生じてしまう。これは、図１５（ｂ）に示すように、パンチ６に押圧された金属層１部分が周囲に対して凹むように段差ができて、シート３が打ち抜かれるためである。このような金属層にバリが生じた接点部材を押釦スイッチの接点に用いると、金属層に対向する基板等に傷が付くことや、押釦スイッチの接触不良の要因になるおそがあり、好ましくない。
【０００４】
そこで、本発明は、金属層にバリが生じない押釦スイッチ用接点部材の製造方法、その製造方法に用いる打ち抜き装置、並びにその接点部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る押釦スイッチ用接点部材製造方法は、ゴム層と金属層とが貼り合わされたシートを打ち抜き加工によって押釦スイッチ用接点部材を製造する押釦スイッチ用接点部材製造方法であって、貫通孔が形成されたダイの表面にシートの金属層が接触するように、シートをダイに配置する第１の工程と、先端部においてダイとは反対側の方向に凹部が形成されたパンチによって、シートが貫通孔内へ打ち抜かれる第２の工程を含み、この第２の工程において、打ち抜かれるシート部分は、弾性部材によって下方から支持されているノックアウトピンに当接しながら打ち抜かれることを特徴とする。
【０００６】
この押釦スイッチ用接点部材製造方法によれば、シートの金属層がダイの表面に接触した状態で、シートがパンチによって貫通孔内へ打ち抜かれる。このとき、パンチの先端部がゴム層を押圧しているときに、パンチの先端部に接触しているゴム層部分が、圧縮され、パンチの凹部内に形成された空間に逃げ込んで膨出しやすくなる。したがって、シートが打ち抜かれて押釦スイッチ用接点部材が形成されると、そのゴム層部分は、パンチによる圧縮から解放されて側方に延びる。すなわち、パンチの凹部内に形成された空間に逃げ込んで膨出していたゴム層の一部が、パンチによる圧縮から解放されて元に戻ることによって、ゴム層が側方に広がる。これにより、ゴム層は、金属層よりも広がりをもち、且つ金属層の略全周にわたって張り出すように形成される。また、第２の工程においては、まず、シートの金属層は、接触しているダイの表面とノックアウトピンの表面との間に生じる段差に沿うように湾曲変形する。その後、シートは、貫通孔の開口部周縁に沿って切断される。これにより、金属層のうち貫通孔の開口部周縁付近に位置する部分が、ゴム層側に湾曲した状態で切断されることになる。したがって、打ち抜かれた押釦スイッチ用接点部材における、ゴム層側とは反対側の金属層の周縁部は、略全周にわたってＲ状に形成され、バリは発生しない。そのため、この押釦スイッチ用接点部材を押釦スイッチに用いれば、金属層に対向する基板を傷つけたり、接触不良等の不具合が生じたりするおそれがない。また、金属層からバリを除く研磨作業等の必要もなく、歩留まりも良い。しかも、打ち抜かれたシート部分は、貫通孔内において、弾性部材により下方から支持されているノックアウトピンによって受け止められている。つまり、ノックアウトピンに接触している金属層の表面は、シート部分が打ち抜かれる間、ノックアウトピンによって反力を受けながら受け止められるため、歪まずに形成され、バリの発生を防止することができる。
【０００７】
また、第２の工程において、シートは、打ち抜かれる領域の周囲において、ゴム層側から押さえ部材によって押さえられていることが好ましい。これにより、シートをパンチで打ち抜くときに、シートがダイに対してずれることを防止し、押釦スイッチ用接点部材を歪まないように製造することができる。
【０００８】
また、本発明に係る打ち抜き装置は、貫通孔が形成されたダイと、先端部においてダイとは反対側の方向に凹部が形成され、貫通孔内へ可動に構成されたパンチと、貫通孔内に位置付けられ、弾性部材によって下方から支持されているノックアウトピンとを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような打ち抜き装置を用い、ゴム層と金属層とが貼り合わされたシートを打ち抜けば、金属層の略全周からゴム層が張り出し、金属層にバリのない押釦スイッチ用接点部材を製造することができる。すなわち、金属層がダイに接触するようにしてシートをダイに載置し、パンチによってシートを貫通孔へ打ち抜く。このとき、パンチの先端部がゴム層を押圧しているときに、パンチの先端部に接触しているゴム層部分が、圧縮され、パンチの凹部内に形成された空間に逃げ込んで膨出しやすくなる。したがって、シートが打ち抜かれて押釦スイッチ用接点部材が形成されると、そのゴム層部分は、パンチによる圧縮から解放されて側方に延びる。すなわち、パンチの凹部内に形成された空間に逃げ込んで膨出していたゴム層の一部が、パンチによる圧縮から解放されて元に戻ることによって、ゴム層が側方に広がる。これにより、金属層よりも広がりをもち、且つ金属層の略全周にわたって張り出したゴム層を有する押釦スイッチ用接点部材を製造することができる。また、シートの金属層は、接触しているダイの表面とノックアウトピンの表面との間に生じる段差に沿うように湾曲変形する。その後、シートは、貫通孔の開口部周縁に沿って切断される。これにより、貫通孔の開口部周縁付近における金属層の部分は、ゴム層側に湾曲した状態で切断されることになる。したがって、打ち抜かれた押釦スイッチ用接点部材における、ゴム層側とは反対側の金属層の周縁部は、略全周にわたってＲ状に形成され、バリは発生しない。そのため、この押釦スイッチ用接点部材を押釦スイッチに用いれば、金属層に対向する基板を傷つけたり、接触不良等の不具合が生じたりするおそれがない。また、金属層からバリを除く研磨作業等の必要もなく、歩留まりも良い。しかも、打ち抜かれたシート部分は、貫通孔内において、弾性部材によって下方から支持されたノックアウトピンによって受け止められている。つまり、ノックアウトピンに接触している金属層の表面は、シート部分が打ち抜かれる間、ノックアウトピンによって反力を受けて抑えられながら受け止められているため、歪まずに形成され、バリの発生を防止することができる。また、ノックアウトピンは、貫通孔内に位置するように弾性部材によって下方から支持されているため、打ち抜かれた押釦スイッチ用接点部材がパンチからの衝撃を受けて貫通孔の外部に飛び出してしまう事態を防止することができる。
【００１０】
この打ち抜き装置において、打ち抜かれるシートを受けとめるノックアウトピンの先端は、平面であることが好ましい。この構成を採用することにより、金属層は、先端が平面であるノックアウトピンに抑えられながら打ち抜かれるため、金属層の表面が平面的に形成され、押釦スイッチ用接点部材の仕上がりがよくなる。
【００１１】
さらに、ノックアウトピンの先端は、ダイにおけるシートが載置される面と略同一平面上にあることが好ましい。シートがパンチによって打ち抜かれるときから、シートの金属層は、ノックアウトピンの先端に接触しながら抑えられるため、押釦スイッチ用接点部材の仕上がりがよくなる。また、ノックアウトピンは、弾性部材によって下方から支持されているため、シートが打ち抜かれることによって形成された押釦スイッチ用接点部材は、打ち抜かれた後に、ノックアウトピンによって、シート内の元の位置に戻される。したがって、その後は、例えばシートを移動させる等して押釦スイッチ用接点部材を取り出すことができるため、製造上効率が良い。すなわち、打ち抜かれた押釦スイッチ用接点部材がシートの元の位置に戻されるため、打ち抜かれた押釦スイッチ用接点部材を拾い集める手間を省くことができる。
【００１２】
この打ち抜き装置において、打ち抜かれるシートを受けとめるノックアウトピンの先端は、凹形状または凸形状に形成されており、ノックアウトピンの先端の上面周縁には平面部が形成されることが好ましい。この構成を採用することにより、金属層の中央部の形状を、凸形状または凹形状にすることができる。これにより、押釦スイッチ用接点部材の耐異物性を向上させることができる。
【００１３】
さらに、ダイ上に載置されるシートを、打ち抜かれる領域の周囲において押さえるための押さえ部材をさらに備えることが好ましい。シートをパンチで打ち抜くときに、シートがダイに対してずれることを防止し、押釦スイッチ用接点部材を歪まないように製造することができる。
【００１４】
また、本発明に係る押釦スイッチ用接点部材は、ゴム層と金属層とが貼り合わされた押釦スイッチ用接点部材であって、金属層の略全周からゴム層が張り出しており、ゴム層とは反対側における金属層の周縁部は、打ち抜き加工によって略全周にわたってＲ状に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
この押釦スイッチ用接点部材によれば、金属層の周縁部は、略全周にわたってＲ状に形成されている。そのため、この押釦スイッチ用接点部材を押釦スイッチに用いれば、金属層が接触することによって基板等が傷つく等のダメージを抑えることができ、また、接触不良等の不具合が生じるおそれもない。また、金属層のバリを除く研磨作業等の必要もなく、歩留まりも良い。
【００１６】
この押釦スイッチ用接点部材において、金属層の中央部の形状が、ゴム層とは反対側に膨らんだ凸形状またはゴム層側に窪んだ凹形状であり、金属層の周縁部から中央部までの形状が、平面形状であることが好ましい。この構成を採用することにより、押釦スイッチ用接点部材の耐異物性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、金属層にバリが生じない押釦スイッチ用接点部材の製造方法、その製造方法に用いる打ち抜き装置、並びに、その接点部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下において、本発明に係る押釦スイッチ用接点部材製造方法、その製造方法に用いる打ち抜き装置、並びに、その打ち抜き装置によって製造された接点部材の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態における打ち抜き装置１１の断面図を示している。図１に示すように、打ち抜き装置１１は、ダイ１２とパンチ１３と押さえ部材１４とノックアウトピン１６とを有している。
【００２０】
ダイ１２は、平板形状をなし、水平に配置される。ダイ１２には、円柱状の貫通孔（ダイホール）１７が形成されている。この貫通孔１７の内径は、φ２．８２ｍｍ（寸法許容差：＋０．００５〜＋０．００８ｍｍ）である。パンチ１３は、円柱形状をなし、上下方向に移動可能である。パンチ１３が下方向に移動することによって、ダイ１２上に載置された打ち抜き加工対象物であるシート１８が貫通孔１７内に打ち抜かれる。このパンチ１３の外径は、φ２．８２ｍｍ（寸法許容差：−０〜＋０．００５ｍｍ）である。
【００２１】
押さえ部材１４は、平板形状をなしている。押さえ部材１４には、パンチ１３が上下方向に移動するための貫通孔１９が形成されている。貫通孔１９の下側開口部の周縁には、円筒状の突出部２１が形成されている。突出部２１は、下方側に向けて０．２ｍｍ突出している。押さえ部材１４は、その周縁部にある出っ張り部（図示せず）によってダイ１２と当接する。突出部２１が突出している面から出っ張り部の下面までの厚さは、０．５〜１．０ｍｍである。この厚さは、シート１８の厚さよりも厚く設定する必要がある。このように設計することにより、押さえ部材１４の出っ張り部がダイ１２の上面に当接しているときには、突出部２１の先端とダイ１２の上面とを０．３〜０．８ｍｍ離間させることができる。
【００２２】
ノックアウトピン１６は、基台２２に配置された圧縮バネ（弾性部材）２３によって下方から支持されている。すなわち、ノックアウトピン１６は、圧縮バネ２３によってパンチ１３側に付勢されるように支持されている。このノックアウトピン１６は、円柱部１６ａとストッパ部１６ｂとから構成される。円柱部１６ａは、ダイ２に設けられた貫通孔１７内に位置付けられる。円柱部１６ａは、パンチ１３によって打ち抜かれたシート部分を、その下側から支持する。円柱部１６ａの外径は、φ２．８２ｍｍ（寸法許容差：−０．００５〜＋０ｍｍ）である。円柱部１６ａの高さは、ダイ１２の厚さと同じであり、円柱部１６ａの上面は平面である。したがって、ノックアウトピン１６が、上限まで移動したときには、円柱部１６ａの上面とダイ１２の上面とが同一平面上に位置する。ストッパ部１６ｂは、円柱部１６ａの下側に形成され、円柱部１６ａおよび貫通孔１７の直径よりも大径の円盤形状をなしている。すなわち、ストッパ部１６ｂは、その上面をダイ１２の下面に当接させることで、ノックアウトピン１６の上方向への移動を制限する役割を担う。
【００２３】
シート１８は、打ち抜き加工の対象物（ワーク）であり、シリコーンゴムで形成された弾性を有するゴム層２６と金属層２７とが接着により貼り合わされて形成されている。
【００２４】
図２は、パンチ１３の断面図である。図２に示すように、円柱形状をなすパンチ１３の先端部には、ダイ１２とは反対側の方向に窪んだ凹部１３ａと、平面部１３ｂとが形成されている。凹部１３ａは、頂角が６０度である円錐状に形成されている。平面部１３ｂは、パンチ１３の先端面の周縁に形成される。この平面部１３ｂの幅ｔは０．１ｍｍ（寸法許容差：−０．０５〜＋０ｍｍ）である。このような先端部を有するパンチ１３を用いてシートを押圧すると、平面部１３ｂによって押圧されたゴム層部分が、凹部１３ａによって形成された空間内に逃げ込んで膨出することになる。
【００２５】
次に、上述した打ち抜き装置１１を用いて、押釦スイッチ用接点部材を製造する方法について説明する。
【００２６】
まず、図１に示すように、金属層２７がダイ１２に当接するようにしてシート１８をダイ１２上に載置する。次に、図３に示すように、シート１８がダイ１２上でずれないように、シート１８を押さえ部材１４で上から押さえる。これにより、円筒状の突出部２１が、シート１８の打ち抜かれる領域の周囲に当接することになる。
【００２７】
次に、貫通孔１９内に位置するパンチ１３を押し下げる。これにより、パンチ１３の平面部１３ｂによりゴム層２６が押圧される。その結果、パンチ１３の平面部１３ｂに接触しているゴム層２６部分が、圧縮され、パンチ１３の凹部１３ａ内に形成された空間に逃げ込んでわずかに膨出する。
【００２８】
さらに、パンチ１３が押し下げられると、図４の領域Ａに示されるように、打ち抜かれる金属層２７の表面がノックアウトピン１６の表面に当接しつつ、ダイ１２の貫通孔１７の開口部周縁付近における金属層２７は、ダイ１２の上面とノックアウトピン１６の上面との間に生じる段差に沿うように、ゴム層２６側に湾曲変形する。
【００２９】
さらに、パンチ１３が押し下げられると、図５に示すように、シート１８は、ダイ１２の貫通孔１７の開口部周縁に沿って円形状に切断され、打ち抜かれる。
【００３０】
なお、パンチ１３がシート１８を打ち抜いている間は、金属層２７が、圧縮バネ２３により下方から支持されているノックアウトピン１６の上面で受け止められ、このノックアウトピン１６の上面は、平面に形成されている。したがって、ノックアウトピン１６に接触している金属層２７の表面は、安定的に平面に形成され、バリの発生が防止されるとともに、仕上がりも良い。また、ノックアウトピン１６は、その円柱部１６ａの少なくとも一部が貫通孔１７内に位置するように圧縮バネ２３によって下方から支持されているため、打ち抜かれたシート部分が、パンチ１３からの衝撃によってダイ１２から飛び出すことがない。
【００３１】
次に、図６に示すように、パンチ１３によるシート１８の打ち抜きが完了すると、パンチ１３と押さえ部材１４とを上方に移動させ、シート１８から離間させる。このとき、圧縮されていた圧縮バネ２３は、その復元力により、ノックアウトピン１６のストッパ部１６ｂがダイ１２の下面に当接するまで、ノックアウトピン１６を押し上げる。これに伴い、打ち抜かれたシート部分が、シートの元の位置に収まる。
【００３２】
次に、図７に示すように、シート１８を移動させて、押釦スイッチ用接点部材をシートから押し出すための押し出し部材２８によって、パンチ１３によって打ち抜かれたシート部分を上方から下方へ押し出す。これにより、図８に示すように、打ち抜かれたシート部分が、押釦スイッチ用接点部材２９として、シート１８から押し出される。
【００３３】
このように、打ち抜かれたシート部分を、一旦、シートの元の位置に戻し、その後の工程でシートから押し出すことによって、効率よく押釦スイッチ用接点部材２９を製造することができる。すなわち、パンチ１３により打ち抜かれてダイの貫通孔から飛び出した押釦スイッチ用接点部材を拾い集める手間を省くことができる。
【００３４】
図９（ａ）は、押釦スイッチ用接点部材２９の断面図であり、図９（ｂ）は、押釦スイッチ用接点部材２９の平面図である。なお、図９（ａ）は、図９（ｂ）に示す押釦スイッチ用接点部材２９の線Ａ−Ａに沿う断面図である。上述した図４の領域Ａに示されるように、ダイ１２の貫通孔１７の開口部周縁付近における金属層２７は、打ち抜かれる際にゴム層２６側に湾曲する。したがって、押釦スイッチ用接点部材２９における金属層２７の周縁部３１は、略全周にわたってＲ状に形成され、バリが発生しない。よって、このような押釦スイッチ用接点部材２９を押釦スイッチに用いれば、金属層２７に対向する基板等を傷つけてダメージを与えることを防止することができ、接触不良等の不具合が生じるおそれもない。また、金属層２７からバリを除く研磨作業等の必要もなく、歩留まりが良い。
【００３５】
また、図９に示すように、押釦スイッチ用接点部材２９のゴム層２６の直径は、金属層２７の直径よりも大きい。これにより、押釦スイッチ成形用金型内の接点部材配置用凹部に接点部材２９を配置する際に、金属層２７が金型に接触して変形してしまう事態を防止することができる。
【００３６】
さらに、押釦スイッチを金型で成形する際に、ゴム層２６の熱膨張により押釦スイッチ用接点部材２９と接点部材配置用凹部との隙間を埋めることが可能になる。これにより、金型内に注入された樹脂が金属層２７側に流れ込んでしまう事態を防止することができるとともに、金型内に注入された樹脂の圧力によって接点部材２９の位置がずれてしまう事態も防止することができる。
【００３７】
図１０は、実際に製造した押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の形状を、光学系非接触型表面粗さ計測装置を用いて直線的に測定したデータである。図１０に示すように、金属層２７の周縁部３１は、金属層２７の略全周にわたってＲ状に形成され、バリが発生していないことが確認できた。なお、金属層２７の周縁部３１におけるＲ部の半径は、位置によって異なっていたが、周縁部３１にはバリが発生していないため、実用性は十分に認められる。
【００３８】
また、上述した図３に示すように、パンチ１３の平面部１３ｂがゴム層２６を押圧しているときには、パンチ１３の平面部１３ｂに接触しているゴム層２６部分が、平面部１３ｂにより圧縮され、パンチ１３の凹部１３ａ内に形成されている空間に逃げ込んでわずかに膨出する。したがって、シート１８が打ち抜かれて押釦スイッチ用接点部材２９が形成されると、そのゴム層２６部分は、パンチ１３による圧縮から解放されて側方に延びる。すなわち、パンチ１３の凹部内に形成された空間に逃げ込んで膨出していたゴム層２６の一部が、パンチ１３による圧縮から解放されて元に戻ることによって、ゴム層２６が側方に広がることになる。これにより、ゴム層２６は、金属層２７よりも一回り広がりをもち、金属層の略全周にわたって張り出すように形成される。
【００３９】
なお、押さえ部材１４の周縁部にある出っ張り部の厚さ、または突出部２１の下方への突出距離を調整することによって、打ち抜き加工時にパンチ１３の凹部１３ａ内に形成された空間に逃げ込んで膨出するゴム層２６部分の量を調整することができるとともに、押釦スイッチ用接点部材２９におけるゴム層２６の側方への張り出し距離を調整することができる。
【００４０】
本発明は、上述した実施形態には限られない。
【００４１】
例えば、パンチ１３の先端部における凹部１３ａの形状は、円錐形状に限られず、円錐台状やドーム状であってもよい。この場合に、この凹部１３ａの深さは、ゴム層２６の厚さの１〜３倍程度の長さにすることが好ましい。
【００４２】
また、シート１８を打ち抜いて形成する押釦スイッチ用接点部材２９の形状は、円形に限られず、楕円状や多角形状であってもよい。この場合に、パンチ１３の断面形状や、押さえ部材１４における貫通孔１９の断面形状、ダイ１２における貫通孔１７の断面形状、ノックアウトピン１６の断面形状等は、適宜、押釦スイッチ用接点部材２９の形状に合わせればよい。
【００４３】
また、押釦スイッチ用接点部材２９の寸法についても上述した実施形態の寸法に限られない。そして、押釦スイッチ用接点部材２９の寸法に合わせて、パンチ１３の外径や、押さえ部材１４における貫通孔１９の内径、ダイ１２における貫通孔１７の内径、ノックアウトピン１６の外径等を、適宜変更することができる。
【００４４】
また、シート１８は、シリコーンゴムのゴム層２６と金属層２７とが貼り合わされた二層構造であったが、シート１８の構造はこれに限られない。例えば、金属層２７に貼り合わせるゴム層の層数を二層や三層等の多重層にしてもよい。これは、本発明に係る打ち抜き装置を用い、シート１８の金属層２７側をダイ１２上に載置してシートを打ち抜くことができれば、金属層２７の周縁部をＲ状に形成することができ、本発明の目的を達成できるためである。
【００４５】
また、金属層２７に多数の小孔を形成してもよい。これにより、金属層２７の剛性を低減させることができ、押釦スイッチ用接点部材の加工性を向上させることができる。
【００４６】
また、上述した実施形態においては、ノックアウトピン１６の上部先端の形状は平面であったが、これに限られない。例えば、上部先端面が下方に窪んだ凹形状または上部先端面が上方に膨らんだ凸形状であってもよい。ただし、ノックアウトピン１６の上部先端の形状を凹形状または凸形状にする場合には、ノックアウトピン１６の先端の上面周縁に平面部を形成することが好ましい。以下において、平面部を形成した方が好ましい理由を述べる。
【００４７】
（１）まず、ノックアウトピン１６の先端の上面周縁に平面部を形成することなく上部先端全体を窪ませた場合（凹形状）には、抜き加工された押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の端部が、ゴム層２６の端部よりも外側にはみ出すおそれがあり、この場合には金属層２７が金型に接触して変形してしまうためである。
【００４８】
（２）また、ノックアウトピン１６の先端の上面周縁に平面部を形成することなく上部先端全体を膨らませた場合（凸形状）には、抜き加工された押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の端部が対向基板に向かう形になり、この場合には対向基板に傷が付くおそれがあるためである。
【００４９】
（３）さらに、ノックアウトピン１６の先端の上面周縁に平面部を形成することなく上部先端全体を窪ませる、または膨らます場合（凹形状または凸形状）には、打ち抜き加工された押釦スイッチ用接点部材２９のゴム層２６の側面が、ゴム層２６の中心部に向かって窪んでしまい、この場合には金型内に注入された樹脂が金属層２７に流れ込むのを防止する効果（シール効果）が低減してしまうためである。
【００５０】
図１１および図１２は、ノックアウトピン１６を真横から見た図である。図１１および図１２に示すノックアウトピン１６の先端の上面周縁には平面部が形成されている。図１１に示すノックアウトピン１６は、その上部先端の中央部が下方に窪んだ凹形状に形成されている。この上部先端は、先端の上面周縁に形成される平面部１６ｃと、先端の上面中央に形成される窪み部１６ｄとを有する。図１２に示すノックアウトピン１６は、その上部先端の中央部が上方に膨らんだ凸形状に形成されている。この上部先端は、先端の上面周縁に形成される平面部１６ｃと、先端の上面中央に形成される膨らみ部１６ｅとを有する。
【００５１】
各ノックアウトピン１６の外径は、上述した実施形態におけるノックアウトピン１６と同様に、φ２．８２ｍｍである。また、各ノックアウトピン１６の平面部の幅は０．５ｍｍである。さらに、窪み部１６ｄおよび膨らみ部１６ｅは、半径８．３ｍｍの球面の一部で形成されており、窪み部１６ｄの平面部１６ｃに対する深さおよび膨らみ部１６ｅの平面部１６ｃに対する高さは、それぞれ０．０５ｍｍである。
【００５２】
図１３は、図１１に示すノックアウトピン１６を用いて打ち抜き加工された押釦スイッチ用接点部材２９の断面図であり、図１４は、図１２に示すノックアウトピン１６を用いて打ち抜き加工された押釦スイッチ用接点部材２９の断面図である。
【００５３】
各押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の略全周からゴム層２６が張り出している。ゴム層２６の直径は、φ２．８２ｍｍであり、金属層２７の直径は、ゴム層２６の直径よりも小さくなる。各押釦スイッチ用接点部材２９のゴム層２６とは反対側における金属層２７の周縁部は略全周にわたってＲ状に形成されている。
【００５４】
図１３に示す押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の中央部の形状は、ゴム層２６とは反対側に膨らんだ凸形状であり、この膨らみの高さ２７ｈは、０．０２ｍｍである。
【００５５】
図１４に示す押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の中央部の形状は、ゴム層２６側に窪んだ凹形状であり、この窪みの深さ２７ｄは、０．０２ｍｍである。各押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の周縁部から中央部までの形状は、平面形状である。
【００５６】
図１３に示すように押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の中央部を凸形状にした場合には、金属層２７が押釦スイッチの対向基板上に接触していく際に、金属層２７の対向基板上における接触面が、金属層２７の中心部から外周部に向けて徐々に広がっていくことになる。したがって、例えば、対向基板上に異物が存在する場合には、金属層２７の接触面の広がりに合わせて異物を中心部から外周部に向けて徐々に移動させることができる。
【００５７】
図１４に示すように接点部材２９の金属層２７の中央部を凹形状にした場合には、金属層２７が押釦スイッチの対向基板上に接触していく際に、金属層２７の対向基板上における接触面が、金属層２７の外周部から中心部に向けて徐々に広がっていくことになる。したがって、例えば、対向基板上に異物が存在する場合には、金属層２７の接触面の広がりに合わせて異物を外周部から中心部に向けて徐々に移動させることができる。
【００５８】
このように、打ち抜き加工される押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７を凸形状や凹形状に変形させることによって、押釦スイッチ用接点部材２９の耐異物性を向上させることができる。
【００５９】
ここで、耐異物性を向上させるために、押釦スイッチ用接点部材の表面に複数の小さな孔を設けたものがある。このような接点部材を、さらに凸形状または凹形状に変形させることによって、移動させた異物を孔内に取り込み易くすることができる。したがって、この場合には、さらに耐異物性を向上させることができる。
【００６０】
なお、押釦スイッチ用接点部材は、金型で押釦スイッチの一部として加熱成形される際に、収縮した樹脂によって過度に変形させられる場合がある。このような場合に、本発明に係る打ち抜き装置を用い、その変形量に応じて予め接点部材を凸形状や凹形状に変形させておくことで、加熱成形時の過度の変形を相殺することができ、成形後の押釦スイッチ用接点部材の仕上がり具合を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る打ち抜き装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の打ち抜き装置に用いられるパンチの断面図である。
【図３】図１の打ち抜き装置によってシートを打ち抜く様子を示す断面図である。
【図４】図１の打ち抜き装置によってシートを打ち抜く様子を示す拡大断面図である。
【図５】図１の打ち抜き装置によってシートを打ち抜く様子を示す断面図である。
【図６】図１の打ち抜き装置によってシートを打ち抜き、パンチを離間させる様子を示す断面図である。
【図７】シートから打ち抜かれたシート部分を押し出す様子を示す断面図である。
【図８】シートから打ち抜かれたシート部分を押し出す様子を示す断面図である。
【図９】シートを打ち抜くことによって製造された押釦スイッチ用接点部材を示しており、図９（ａ）は、押釦スイッチ用接点部材の断面図であり、図９（ｂ）は、押釦スイッチ用接点部材の平面図である。
【図１０】本発明に係る押釦スイッチ用接点部材製造方法によって製造された押釦スイッチ用接点部材における金属層の光学系非接触型表面粗さ計測装置によって実測された外形形状である。
【図１１】先端の上面周縁に平面部が形成されたノックアウトピンを真横から見た図である。
【図１２】先端の上面周縁に平面部が形成されたノックアウトピンを真横から見た図である。
【図１３】図１１に示すノックアウトピンを用いて打ち抜き加工された押釦スイッチ用接点部材の断面図である。
【図１４】図１２に示すノックアウトピンを用いて打ち抜き加工された押釦スイッチ用接点部材の断面図である。
【図１５】従来の押釦スイッチ用接点部材製造方法によって、押釦スイッチ用接点部材の製造の様子を示す打ち抜き装置の断面図であり、図１５（ａ）は、シートをダイに載置した状態を示し、図１５（ｂ）は、パンチによってシートを打ち抜く様子を示し、図１５（ｂ）は、シートを打ち抜いた様子を示す断面図である。
【図１６】従来の押釦スイッチ用接点部材製造方法によって製造された押釦スイッチ用接点部材の断面図である。
【図１７】従来の押釦スイッチ用接点部材製造方法によって製造された押釦スイッチ用接点部材における金属層の光学系非接触型表面粗さ計測装置によって実測された外形形状である。
【符号の説明】
【００６２】
１２…ダイ、１３…パンチ、１３ａ…凹部、１４…押さえ部材、１６…ノックアウトピン、１７…貫通孔、１８…シート（ワーク）、２３…圧縮バネ（弾性部材）、２６…ゴム層、２７…金属層、２９…押釦スイッチ用接点部材、３１…Ｒ部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極に当接して通電状態とする押釦スイッチ用接点部材の製造方法、その製造方法に用いる打ち抜き装置、およびその接点部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような技術として、下記特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に示されるように、押釦スイッチを製造するにあたっては、ゴム層と金属層とが貼り合わされた押釦スイッチ用接点部材（以下、「接点部材」ともいう）を金型内の接点部材配置用凹部に配置し、金型内にシリコーンゴム等を注入し、加熱加圧して成形する。このときに、金属層よりもゴム層の方が広くなるように接点部材を形成し、注入されたシリコーンゴム等が接点部材の金属層側に流れ込まないようにすることが好ましい。従来は、このような接点部材を製造するために、ダイセットにおいて、接点部材の金属層がパンチ側に位置するように接点部材を配置して、打ち抜き加工していた。
【特許文献１】特開昭６３−９６８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１５は、この一例を示したものである。図１５（ａ）に示すように、金属層１とゴム層２とが貼り合わされたシート３を、金属層１が上側になるように、ダイ４上に載置する。このダイ４には貫通孔４ａが形成されている。そして、図１５（ｂ）に示すように、パンチ６によってシート３を上側から打ち抜く。このとき、ゴム層２は弾性があるため、圧縮されて、打ち抜かれる。そのため、図１５（ｃ）に示すように、打ち抜かれた接点部材７において、ゴム層２は圧縮から解放されて金属層１よりも広がりを持つ。しかしながら、図１６および図１７に示すように、接点部材７における金属層１の周縁部には、バリ８が生じてしまう。これは、図１５（ｂ）に示すように、パンチ６に押圧された金属層１部分が周囲に対して凹むように段差ができて、シート３が打ち抜かれるためである。このような金属層にバリが生じた接点部材を押釦スイッチの接点に用いると、金属層に対向する基板等に傷が付くことや、押釦スイッチの接触不良の要因になるおそがあり、好ましくない。
【０００４】
そこで、本発明は、金属層にバリが生じない押釦スイッチ用接点部材の製造方法、その製造方法に用いる打ち抜き装置、並びにその接点部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る押釦スイッチ用接点部材製造方法は、ゴム層と金属層とが貼り合わされたシートを打ち抜き加工によって押釦スイッチ用接点部材を製造する押釦スイッチ用接点部材製造方法であって、貫通孔が形成されたダイの表面にシートの金属層が接触するように、シートをダイに配置する第１の工程と、先端部においてダイとは反対側の方向に凹部が形成されたパンチによって、シートが貫通孔内へ打ち抜かれる第２の工程を含み、この第２の工程において、打ち抜かれるシート部分は、弾性部材によって下方から支持されているノックアウトピンに当接しながら打ち抜かれることを特徴とする。
【０００６】
この押釦スイッチ用接点部材製造方法によれば、シートの金属層がダイの表面に接触した状態で、シートがパンチによって貫通孔内へ打ち抜かれる。このとき、パンチの先端部がゴム層を押圧しているときに、パンチの先端部に接触しているゴム層部分が、圧縮され、パンチの凹部内に形成された空間に逃げ込んで膨出しやすくなる。したがって、シートが打ち抜かれて押釦スイッチ用接点部材が形成されると、そのゴム層部分は、パンチによる圧縮から解放されて側方に延びる。すなわち、パンチの凹部内に形成された空間に逃げ込んで膨出していたゴム層の一部が、パンチによる圧縮から解放されて元に戻ることによって、ゴム層が側方に広がる。これにより、ゴム層は、金属層よりも広がりをもち、且つ金属層の略全周にわたって張り出すように形成される。また、第２の工程においては、まず、シートの金属層は、接触しているダイの表面とノックアウトピンの表面との間に生じる段差に沿うように湾曲変形する。その後、シートは、貫通孔の開口部周縁に沿って切断される。これにより、金属層のうち貫通孔の開口部周縁付近に位置する部分が、ゴム層側に湾曲した状態で切断されることになる。したがって、打ち抜かれた押釦スイッチ用接点部材における、ゴム層側とは反対側の金属層の周縁部は、略全周にわたってＲ状に形成され、バリは発生しない。そのため、この押釦スイッチ用接点部材を押釦スイッチに用いれば、金属層に対向する基板を傷つけたり、接触不良等の不具合が生じたりするおそれがない。また、金属層からバリを除く研磨作業等の必要もなく、歩留まりも良い。しかも、打ち抜かれたシート部分は、貫通孔内において、弾性部材により下方から支持されているノックアウトピンによって受け止められている。つまり、ノックアウトピンに接触している金属層の表面は、シート部分が打ち抜かれる間、ノックアウトピンによって反力を受けながら受け止められるため、歪まずに形成され、バリの発生を防止することができる。
【０００７】
また、第２の工程において、シートは、打ち抜かれる領域の周囲において、ゴム層側から押さえ部材によって押さえられていることが好ましい。これにより、シートをパンチで打ち抜くときに、シートがダイに対してずれることを防止し、押釦スイッチ用接点部材を歪まないように製造することができる。
【０００８】
また、本発明に係る打ち抜き装置は、貫通孔が形成されたダイと、先端部においてダイとは反対側の方向に凹部が形成され、貫通孔内へ可動に構成されたパンチと、貫通孔内に位置付けられ、弾性部材によって下方から支持されているノックアウトピンとを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような打ち抜き装置を用い、ゴム層と金属層とが貼り合わされたシートを打ち抜けば、金属層の略全周からゴム層が張り出し、金属層にバリのない押釦スイッチ用接点部材を製造することができる。すなわち、金属層がダイに接触するようにしてシートをダイに載置し、パンチによってシートを貫通孔へ打ち抜く。このとき、パンチの先端部がゴム層を押圧しているときに、パンチの先端部に接触しているゴム層部分が、圧縮され、パンチの凹部内に形成された空間に逃げ込んで膨出しやすくなる。したがって、シートが打ち抜かれて押釦スイッチ用接点部材が形成されると、そのゴム層部分は、パンチによる圧縮から解放されて側方に延びる。すなわち、パンチの凹部内に形成された空間に逃げ込んで膨出していたゴム層の一部が、パンチによる圧縮から解放されて元に戻ることによって、ゴム層が側方に広がる。これにより、金属層よりも広がりをもち、且つ金属層の略全周にわたって張り出したゴム層を有する押釦スイッチ用接点部材を製造することができる。また、シートの金属層は、接触しているダイの表面とノックアウトピンの表面との間に生じる段差に沿うように湾曲変形する。その後、シートは、貫通孔の開口部周縁に沿って切断される。これにより、貫通孔の開口部周縁付近における金属層の部分は、ゴム層側に湾曲した状態で切断されることになる。したがって、打ち抜かれた押釦スイッチ用接点部材における、ゴム層側とは反対側の金属層の周縁部は、略全周にわたってＲ状に形成され、バリは発生しない。そのため、この押釦スイッチ用接点部材を押釦スイッチに用いれば、金属層に対向する基板を傷つけたり、接触不良等の不具合が生じたりするおそれがない。また、金属層からバリを除く研磨作業等の必要もなく、歩留まりも良い。しかも、打ち抜かれたシート部分は、貫通孔内において、弾性部材によって下方から支持されたノックアウトピンによって受け止められている。つまり、ノックアウトピンに接触している金属層の表面は、シート部分が打ち抜かれる間、ノックアウトピンによって反力を受けて抑えられながら受け止められているため、歪まずに形成され、バリの発生を防止することができる。また、ノックアウトピンは、貫通孔内に位置するように弾性部材によって下方から支持されているため、打ち抜かれた押釦スイッチ用接点部材がパンチからの衝撃を受けて貫通孔の外部に飛び出してしまう事態を防止することができる。
【００１０】
この打ち抜き装置において、打ち抜かれるシートを受けとめるノックアウトピンの先端は、平面であることが好ましい。この構成を採用することにより、金属層は、先端が平面であるノックアウトピンに抑えられながら打ち抜かれるため、金属層の表面が平面的に形成され、押釦スイッチ用接点部材の仕上がりがよくなる。
【００１１】
さらに、ノックアウトピンの先端は、ダイにおけるシートが載置される面と略同一平面上にあることが好ましい。シートがパンチによって打ち抜かれるときから、シートの金属層は、ノックアウトピンの先端に接触しながら抑えられるため、押釦スイッチ用接点部材の仕上がりがよくなる。また、ノックアウトピンは、弾性部材によって下方から支持されているため、シートが打ち抜かれることによって形成された押釦スイッチ用接点部材は、打ち抜かれた後に、ノックアウトピンによって、シート内の元の位置に戻される。したがって、その後は、例えばシートを移動させる等して押釦スイッチ用接点部材を取り出すことができるため、製造上効率が良い。すなわち、打ち抜かれた押釦スイッチ用接点部材がシートの元の位置に戻されるため、打ち抜かれた押釦スイッチ用接点部材を拾い集める手間を省くことができる。
【００１２】
この打ち抜き装置において、打ち抜かれるシートを受けとめるノックアウトピンの先端は、凹形状または凸形状に形成されており、ノックアウトピンの先端の上面周縁には平面部が形成されることが好ましい。この構成を採用することにより、金属層の中央部の形状を、凸形状または凹形状にすることができる。これにより、押釦スイッチ用接点部材の耐異物性を向上させることができる。
【００１３】
さらに、ダイ上に載置されるシートを、打ち抜かれる領域の周囲において押さえるための押さえ部材をさらに備えることが好ましい。シートをパンチで打ち抜くときに、シートがダイに対してずれることを防止し、押釦スイッチ用接点部材を歪まないように製造することができる。
【００１４】
また、本発明に係る押釦スイッチ用接点部材は、ゴム層と金属層とが貼り合わされた押釦スイッチ用接点部材であって、金属層の略全周からゴム層が張り出しており、ゴム層とは反対側における金属層の周縁部は、打ち抜き加工によって略全周にわたってＲ状に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
この押釦スイッチ用接点部材によれば、金属層の周縁部は、略全周にわたってＲ状に形成されている。そのため、この押釦スイッチ用接点部材を押釦スイッチに用いれば、金属層が接触することによって基板等が傷つく等のダメージを抑えることができ、また、接触不良等の不具合が生じるおそれもない。また、金属層のバリを除く研磨作業等の必要もなく、歩留まりも良い。
【００１６】
この押釦スイッチ用接点部材において、金属層の中央部の形状が、ゴム層とは反対側に膨らんだ凸形状またはゴム層側に窪んだ凹形状であり、金属層の周縁部から中央部までの形状が、平面形状であることが好ましい。この構成を採用することにより、押釦スイッチ用接点部材の耐異物性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、金属層にバリが生じない押釦スイッチ用接点部材の製造方法、その製造方法に用いる打ち抜き装置、並びに、その接点部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下において、本発明に係る押釦スイッチ用接点部材製造方法、その製造方法に用いる打ち抜き装置、並びに、その打ち抜き装置によって製造された接点部材の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態における打ち抜き装置１１の断面図を示している。図１に示すように、打ち抜き装置１１は、ダイ１２とパンチ１３と押さえ部材１４とノックアウトピン１６とを有している。
【００２０】
ダイ１２は、平板形状をなし、水平に配置される。ダイ１２には、円柱状の貫通孔（ダイホール）１７が形成されている。この貫通孔１７の内径は、φ２．８２ｍｍ（寸法許容差：＋０．００５〜＋０．００８ｍｍ）である。パンチ１３は、円柱形状をなし、上下方向に移動可能である。パンチ１３が下方向に移動することによって、ダイ１２上に載置された打ち抜き加工対象物であるシート１８が貫通孔１７内に打ち抜かれる。このパンチ１３の外径は、φ２．８２ｍｍ（寸法許容差：−０〜＋０．００５ｍｍ）である。
【００２１】
押さえ部材１４は、平板形状をなしている。押さえ部材１４には、パンチ１３が上下方向に移動するための貫通孔１９が形成されている。貫通孔１９の下側開口部の周縁には、円筒状の突出部２１が形成されている。突出部２１は、下方側に向けて０．２ｍｍ突出している。押さえ部材１４は、その周縁部にある出っ張り部（図示せず）によってダイ１２と当接する。突出部２１が突出している面から出っ張り部の下面までの厚さは、０．５〜１．０ｍｍである。この厚さは、シート１８の厚さよりも厚く設定する必要がある。このように設計することにより、押さえ部材１４の出っ張り部がダイ１２の上面に当接しているときには、突出部２１の先端とダイ１２の上面とを０．３〜０．８ｍｍ離間させることができる。
【００２２】
ノックアウトピン１６は、基台２２に配置された圧縮バネ（弾性部材）２３によって下方から支持されている。すなわち、ノックアウトピン１６は、圧縮バネ２３によってパンチ１３側に付勢されるように支持されている。このノックアウトピン１６は、円柱部１６ａとストッパ部１６ｂとから構成される。円柱部１６ａは、ダイ２に設けられた貫通孔１７内に位置付けられる。円柱部１６ａは、パンチ１３によって打ち抜かれたシート部分を、その下側から支持する。円柱部１６ａの外径は、φ２．８２ｍｍ（寸法許容差：−０．００５〜＋０ｍｍ）である。円柱部１６ａの高さは、ダイ１２の厚さと同じであり、円柱部１６ａの上面は平面である。したがって、ノックアウトピン１６が、上限まで移動したときには、円柱部１６ａの上面とダイ１２の上面とが同一平面上に位置する。ストッパ部１６ｂは、円柱部１６ａの下側に形成され、円柱部１６ａおよび貫通孔１７の直径よりも大径の円盤形状をなしている。すなわち、ストッパ部１６ｂは、その上面をダイ１２の下面に当接させることで、ノックアウトピン１６の上方向への移動を制限する役割を担う。
【００２３】
シート１８は、打ち抜き加工の対象物（ワーク）であり、シリコーンゴムで形成された弾性を有するゴム層２６と金属層２７とが接着により貼り合わされて形成されている。
【００２４】
図２は、パンチ１３の断面図である。図２に示すように、円柱形状をなすパンチ１３の先端部には、ダイ１２とは反対側の方向に窪んだ凹部１３ａと、平面部１３ｂとが形成されている。凹部１３ａは、頂角が６０度である円錐状に形成されている。平面部１３ｂは、パンチ１３の先端面の周縁に形成される。この平面部１３ｂの幅ｔは０．１ｍｍ（寸法許容差：−０．０５〜＋０ｍｍ）である。このような先端部を有するパンチ１３を用いてシートを押圧すると、平面部１３ｂによって押圧されたゴム層部分が、凹部１３ａによって形成された空間内に逃げ込んで膨出することになる。
【００２５】
次に、上述した打ち抜き装置１１を用いて、押釦スイッチ用接点部材を製造する方法について説明する。
【００２６】
まず、図１に示すように、金属層２７がダイ１２に当接するようにしてシート１８をダイ１２上に載置する。次に、図３に示すように、シート１８がダイ１２上でずれないように、シート１８を押さえ部材１４で上から押さえる。これにより、円筒状の突出部２１が、シート１８の打ち抜かれる領域の周囲に当接することになる。
【００２７】
次に、貫通孔１９内に位置するパンチ１３を押し下げる。これにより、パンチ１３の平面部１３ｂによりゴム層２６が押圧される。その結果、パンチ１３の平面部１３ｂに接触しているゴム層２６部分が、圧縮され、パンチ１３の凹部１３ａ内に形成された空間に逃げ込んでわずかに膨出する。
【００２８】
さらに、パンチ１３が押し下げられると、図４の領域Ａに示されるように、打ち抜かれる金属層２７の表面がノックアウトピン１６の表面に当接しつつ、ダイ１２の貫通孔１７の開口部周縁付近における金属層２７は、ダイ１２の上面とノックアウトピン１６の上面との間に生じる段差に沿うように、ゴム層２６側に湾曲変形する。
【００２９】
さらに、パンチ１３が押し下げられると、図５に示すように、シート１８は、ダイ１２の貫通孔１７の開口部周縁に沿って円形状に切断され、打ち抜かれる。
【００３０】
なお、パンチ１３がシート１８を打ち抜いている間は、金属層２７が、圧縮バネ２３により下方から支持されているノックアウトピン１６の上面で受け止められ、このノックアウトピン１６の上面は、平面に形成されている。したがって、ノックアウトピン１６に接触している金属層２７の表面は、安定的に平面に形成され、バリの発生が防止されるとともに、仕上がりも良い。また、ノックアウトピン１６は、その円柱部１６ａの少なくとも一部が貫通孔１７内に位置するように圧縮バネ２３によって下方から支持されているため、打ち抜かれたシート部分が、パンチ１３からの衝撃によってダイ１２から飛び出すことがない。
【００３１】
次に、図６に示すように、パンチ１３によるシート１８の打ち抜きが完了すると、パンチ１３と押さえ部材１４とを上方に移動させ、シート１８から離間させる。このとき、圧縮されていた圧縮バネ２３は、その復元力により、ノックアウトピン１６のストッパ部１６ｂがダイ１２の下面に当接するまで、ノックアウトピン１６を押し上げる。これに伴い、打ち抜かれたシート部分が、シートの元の位置に収まる。
【００３２】
次に、図７に示すように、シート１８を移動させて、押釦スイッチ用接点部材をシートから押し出すための押し出し部材２８によって、パンチ１３によって打ち抜かれたシート部分を上方から下方へ押し出す。これにより、図８に示すように、打ち抜かれたシート部分が、押釦スイッチ用接点部材２９として、シート１８から押し出される。
【００３３】
このように、打ち抜かれたシート部分を、一旦、シートの元の位置に戻し、その後の工程でシートから押し出すことによって、効率よく押釦スイッチ用接点部材２９を製造することができる。すなわち、パンチ１３により打ち抜かれてダイの貫通孔から飛び出した押釦スイッチ用接点部材を拾い集める手間を省くことができる。
【００３４】
図９（ａ）は、押釦スイッチ用接点部材２９の断面図であり、図９（ｂ）は、押釦スイッチ用接点部材２９の平面図である。なお、図９（ａ）は、図９（ｂ）に示す押釦スイッチ用接点部材２９の線Ａ−Ａに沿う断面図である。上述した図４の領域Ａに示されるように、ダイ１２の貫通孔１７の開口部周縁付近における金属層２７は、打ち抜かれる際にゴム層２６側に湾曲する。したがって、押釦スイッチ用接点部材２９における金属層２７の周縁部３１は、略全周にわたってＲ状に形成され、バリが発生しない。よって、このような押釦スイッチ用接点部材２９を押釦スイッチに用いれば、金属層２７に対向する基板等を傷つけてダメージを与えることを防止することができ、接触不良等の不具合が生じるおそれもない。また、金属層２７からバリを除く研磨作業等の必要もなく、歩留まりが良い。
【００３５】
また、図９に示すように、押釦スイッチ用接点部材２９のゴム層２６の直径は、金属層２７の直径よりも大きい。これにより、押釦スイッチ成形用金型内の接点部材配置用凹部に接点部材２９を配置する際に、金属層２７が金型に接触して変形してしまう事態を防止することができる。
【００３６】
さらに、押釦スイッチを金型で成形する際に、ゴム層２６の熱膨張により押釦スイッチ用接点部材２９と接点部材配置用凹部との隙間を埋めることが可能になる。これにより、金型内に注入された樹脂が金属層２７側に流れ込んでしまう事態を防止することができるとともに、金型内に注入された樹脂の圧力によって接点部材２９の位置がずれてしまう事態も防止することができる。
【００３７】
図１０は、実際に製造した押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の形状を、光学系非接触型表面粗さ計測装置を用いて直線的に測定したデータである。図１０に示すように、金属層２７の周縁部３１は、金属層２７の略全周にわたってＲ状に形成され、バリが発生していないことが確認できた。なお、金属層２７の周縁部３１におけるＲ部の半径は、位置によって異なっていたが、周縁部３１にはバリが発生していないため、実用性は十分に認められる。
【００３８】
また、上述した図３に示すように、パンチ１３の平面部１３ｂがゴム層２６を押圧しているときには、パンチ１３の平面部１３ｂに接触しているゴム層２６部分が、平面部１３ｂにより圧縮され、パンチ１３の凹部１３ａ内に形成されている空間に逃げ込んでわずかに膨出する。したがって、シート１８が打ち抜かれて押釦スイッチ用接点部材２９が形成されると、そのゴム層２６部分は、パンチ１３による圧縮から解放されて側方に延びる。すなわち、パンチ１３の凹部内に形成された空間に逃げ込んで膨出していたゴム層２６の一部が、パンチ１３による圧縮から解放されて元に戻ることによって、ゴム層２６が側方に広がることになる。これにより、ゴム層２６は、金属層２７よりも一回り広がりをもち、金属層の略全周にわたって張り出すように形成される。
【００３９】
なお、押さえ部材１４の周縁部にある出っ張り部の厚さ、または突出部２１の下方への突出距離を調整することによって、打ち抜き加工時にパンチ１３の凹部１３ａ内に形成された空間に逃げ込んで膨出するゴム層２６部分の量を調整することができるとともに、押釦スイッチ用接点部材２９におけるゴム層２６の側方への張り出し距離を調整することができる。
【００４０】
本発明は、上述した実施形態には限られない。
【００４１】
例えば、パンチ１３の先端部における凹部１３ａの形状は、円錐形状に限られず、円錐台状やドーム状であってもよい。この場合に、この凹部１３ａの深さは、ゴム層２６の厚さの１〜３倍程度の長さにすることが好ましい。
【００４２】
また、シート１８を打ち抜いて形成する押釦スイッチ用接点部材２９の形状は、円形に限られず、楕円状や多角形状であってもよい。この場合に、パンチ１３の断面形状や、押さえ部材１４における貫通孔１９の断面形状、ダイ１２における貫通孔１７の断面形状、ノックアウトピン１６の断面形状等は、適宜、押釦スイッチ用接点部材２９の形状に合わせればよい。
【００４３】
また、押釦スイッチ用接点部材２９の寸法についても上述した実施形態の寸法に限られない。そして、押釦スイッチ用接点部材２９の寸法に合わせて、パンチ１３の外径や、押さえ部材１４における貫通孔１９の内径、ダイ１２における貫通孔１７の内径、ノックアウトピン１６の外径等を、適宜変更することができる。
【００４４】
また、シート１８は、シリコーンゴムのゴム層２６と金属層２７とが貼り合わされた二層構造であったが、シート１８の構造はこれに限られない。例えば、金属層２７に貼り合わせるゴム層の層数を二層や三層等の多重層にしてもよい。これは、本発明に係る打ち抜き装置を用い、シート１８の金属層２７側をダイ１２上に載置してシートを打ち抜くことができれば、金属層２７の周縁部をＲ状に形成することができ、本発明の目的を達成できるためである。
【００４５】
また、金属層２７に多数の小孔を形成してもよい。これにより、金属層２７の剛性を低減させることができ、押釦スイッチ用接点部材の加工性を向上させることができる。
【００４６】
また、上述した実施形態においては、ノックアウトピン１６の上部先端の形状は平面であったが、これに限られない。例えば、上部先端面が下方に窪んだ凹形状または上部先端面が上方に膨らんだ凸形状であってもよい。ただし、ノックアウトピン１６の上部先端の形状を凹形状または凸形状にする場合には、ノックアウトピン１６の先端の上面周縁に平面部を形成することが好ましい。以下において、平面部を形成した方が好ましい理由を述べる。
【００４７】
（１）まず、ノックアウトピン１６の先端の上面周縁に平面部を形成することなく上部先端全体を窪ませた場合（凹形状）には、抜き加工された押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の端部が、ゴム層２６の端部よりも外側にはみ出すおそれがあり、この場合には金属層２７が金型に接触して変形してしまうためである。
【００４８】
（２）また、ノックアウトピン１６の先端の上面周縁に平面部を形成することなく上部先端全体を膨らませた場合（凸形状）には、抜き加工された押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の端部が対向基板に向かう形になり、この場合には対向基板に傷が付くおそれがあるためである。
【００４９】
（３）さらに、ノックアウトピン１６の先端の上面周縁に平面部を形成することなく上部先端全体を窪ませる、または膨らます場合（凹形状または凸形状）には、打ち抜き加工された押釦スイッチ用接点部材２９のゴム層２６の側面が、ゴム層２６の中心部に向かって窪んでしまい、この場合には金型内に注入された樹脂が金属層２７に流れ込むのを防止する効果（シール効果）が低減してしまうためである。
【００５０】
図１１および図１２は、ノックアウトピン１６を真横から見た図である。図１１および図１２に示すノックアウトピン１６の先端の上面周縁には平面部が形成されている。図１１に示すノックアウトピン１６は、その上部先端の中央部が下方に窪んだ凹形状に形成されている。この上部先端は、先端の上面周縁に形成される平面部１６ｃと、先端の上面中央に形成される窪み部１６ｄとを有する。図１２に示すノックアウトピン１６は、その上部先端の中央部が上方に膨らんだ凸形状に形成されている。この上部先端は、先端の上面周縁に形成される平面部１６ｃと、先端の上面中央に形成される膨らみ部１６ｅとを有する。
【００５１】
各ノックアウトピン１６の外径は、上述した実施形態におけるノックアウトピン１６と同様に、φ２．８２ｍｍである。また、各ノックアウトピン１６の平面部の幅は０．５ｍｍである。さらに、窪み部１６ｄおよび膨らみ部１６ｅは、半径８．３ｍｍの球面の一部で形成されており、窪み部１６ｄの平面部１６ｃに対する深さおよび膨らみ部１６ｅの平面部１６ｃに対する高さは、それぞれ０．０５ｍｍである。
【００５２】
図１３は、図１１に示すノックアウトピン１６を用いて打ち抜き加工された押釦スイッチ用接点部材２９の断面図であり、図１４は、図１２に示すノックアウトピン１６を用いて打ち抜き加工された押釦スイッチ用接点部材２９の断面図である。
【００５３】
各押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の略全周からゴム層２６が張り出している。ゴム層２６の直径は、φ２．８２ｍｍであり、金属層２７の直径は、ゴム層２６の直径よりも小さくなる。各押釦スイッチ用接点部材２９のゴム層２６とは反対側における金属層２７の周縁部は略全周にわたってＲ状に形成されている。
【００５４】
図１３に示す押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の中央部の形状は、ゴム層２６とは反対側に膨らんだ凸形状であり、この膨らみの高さ２７ｈは、０．０２ｍｍである。
【００５５】
図１４に示す押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の中央部の形状は、ゴム層２６側に窪んだ凹形状であり、この窪みの深さ２７ｄは、０．０２ｍｍである。各押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の周縁部から中央部までの形状は、平面形状である。
【００５６】
図１３に示すように押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７の中央部を凸形状にした場合には、金属層２７が押釦スイッチの対向基板上に接触していく際に、金属層２７の対向基板上における接触面が、金属層２７の中心部から外周部に向けて徐々に広がっていくことになる。したがって、例えば、対向基板上に異物が存在する場合には、金属層２７の接触面の広がりに合わせて異物を中心部から外周部に向けて徐々に移動させることができる。
【００５７】
図１４に示すように接点部材２９の金属層２７の中央部を凹形状にした場合には、金属層２７が押釦スイッチの対向基板上に接触していく際に、金属層２７の対向基板上における接触面が、金属層２７の外周部から中心部に向けて徐々に広がっていくことになる。したがって、例えば、対向基板上に異物が存在する場合には、金属層２７の接触面の広がりに合わせて異物を外周部から中心部に向けて徐々に移動させることができる。
【００５８】
このように、打ち抜き加工される押釦スイッチ用接点部材２９の金属層２７を凸形状や凹形状に変形させることによって、押釦スイッチ用接点部材２９の耐異物性を向上させることができる。
【００５９】
ここで、耐異物性を向上させるために、押釦スイッチ用接点部材の表面に複数の小さな孔を設けたものがある。このような接点部材を、さらに凸形状または凹形状に変形させることによって、移動させた異物を孔内に取り込み易くすることができる。したがって、この場合には、さらに耐異物性を向上させることができる。
【００６０】
なお、押釦スイッチ用接点部材は、金型で押釦スイッチの一部として加熱成形される際に、収縮した樹脂によって過度に変形させられる場合がある。このような場合に、本発明に係る打ち抜き装置を用い、その変形量に応じて予め接点部材を凸形状や凹形状に変形させておくことで、加熱成形時の過度の変形を相殺することができ、成形後の押釦スイッチ用接点部材の仕上がり具合を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る打ち抜き装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の打ち抜き装置に用いられるパンチの断面図である。
【図３】図１の打ち抜き装置によってシートを打ち抜く様子を示す断面図である。
【図４】図１の打ち抜き装置によってシートを打ち抜く様子を示す拡大断面図である。
【図５】図１の打ち抜き装置によってシートを打ち抜く様子を示す断面図である。
【図６】図１の打ち抜き装置によってシートを打ち抜き、パンチを離間させる様子を示す断面図である。
【図７】シートから打ち抜かれたシート部分を押し出す様子を示す断面図である。
【図８】シートから打ち抜かれたシート部分を押し出す様子を示す断面図である。
【図９】シートを打ち抜くことによって製造された押釦スイッチ用接点部材を示しており、図９（ａ）は、押釦スイッチ用接点部材の断面図であり、図９（ｂ）は、押釦スイッチ用接点部材の平面図である。
【図１０】本発明に係る押釦スイッチ用接点部材製造方法によって製造された押釦スイッチ用接点部材における金属層の光学系非接触型表面粗さ計測装置によって実測された外形形状である。
【図１１】先端の上面周縁に平面部が形成されたノックアウトピンを真横から見た図である。
【図１２】先端の上面周縁に平面部が形成されたノックアウトピンを真横から見た図である。
【図１３】図１１に示すノックアウトピンを用いて打ち抜き加工された押釦スイッチ用接点部材の断面図である。
【図１４】図１２に示すノックアウトピンを用いて打ち抜き加工された押釦スイッチ用接点部材の断面図である。
【図１５】従来の押釦スイッチ用接点部材製造方法によって、押釦スイッチ用接点部材の製造の様子を示す打ち抜き装置の断面図であり、図１５（ａ）は、シートをダイに載置した状態を示し、図１５（ｂ）は、パンチによってシートを打ち抜く様子を示し、図１５（ｂ）は、シートを打ち抜いた様子を示す断面図である。
【図１６】従来の押釦スイッチ用接点部材製造方法によって製造された押釦スイッチ用接点部材の断面図である。
【図１７】従来の押釦スイッチ用接点部材製造方法によって製造された押釦スイッチ用接点部材における金属層の光学系非接触型表面粗さ計測装置によって実測された外形形状である。
【符号の説明】
【００６２】
１２…ダイ、１３…パンチ、１３ａ…凹部、１４…押さえ部材、１６…ノックアウトピン、１７…貫通孔、１８…シート（ワーク）、２３…圧縮バネ（弾性部材）、２６…ゴム層、２７…金属層、２９…押釦スイッチ用接点部材、３１…Ｒ部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム層と金属層とが貼り合わされたシートを打ち抜き加工によって押釦スイッチ用接点部材を製造する押釦スイッチ用接点部材製造方法において、
貫通孔が形成されたダイの表面に前記シートの金属層が接触するように、前記シートを前記ダイに配置する第１の工程と、
先端部において前記ダイとは反対側の方向に凹部が形成されたパンチによって、前記シートが前記貫通孔内へ打ち抜かれる第２の工程を含み、
前記第２の工程において、打ち抜かれるシート部分は、弾性部材によって下方から支持されているノックアウトピンに当接しながら打ち抜かれることを特徴とする押釦スイッチ用接点部材製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程において、前記シートは、打ち抜かれる領域の周囲において、前記ゴム層側から押さえ部材によって押さえられていることを特徴とする請求項１に記載の押釦スイッチ用接点部材製造方法。
【請求項３】
貫通孔が形成されたダイと、
先端部において前記ダイとは反対側の方向に凹部が形成され、前記貫通孔内へ可動に構成されたパンチと、
前記貫通孔内に位置付けられ、弾性部材によって下方から支持されているノックアウトピンと、
を備えることを特徴とする打ち抜き装置。
【請求項４】
打ち抜かれるシートを受けとめる前記ノックアウトピンの先端は、平面であることを特徴とする請求項３に記載の打ち抜き装置。
【請求項５】
前記ノックアウトピンの先端は、前記ダイにおける前記シートが載置される面と略同一平面上にあることを特徴とする請求項４に記載の打ち抜き装置。
【請求項６】
打ち抜かれるシートを受けとめる前記ノックアウトピンの先端は、凹形状または凸形状に形成されており、
前記ノックアウトピンの先端の上面周縁には平面部が形成されることを特徴とする請求項３に記載の打ち抜き装置。
【請求項７】
前記ダイ上に載置されるシートを、打ち抜かれる領域の周囲において押さえるための押さえ部材をさらに備えることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の打ち抜き装置。
【請求項８】
ゴム層と金属層とが貼り合わされた押釦スイッチ用接点部材であって、
前記金属層の略全周から前記ゴム層が張り出しており、
前記ゴム層とは反対側における前記金属層の周縁部は、打ち抜き加工によって略全周にわたってＲ状に形成されていることを特徴とする押釦スイッチ用接点部材。
【請求項９】
前記金属層の中央部の形状が、前記ゴム層とは反対側に膨らんだ凸形状または前記ゴム層側に窪んだ凹形状であり、
前記金属層の周縁部から前記中央部までの形状が、平面形状であることを特徴とする請求項８に記載の押釦スイッチ用接点部材。
【請求項１】
ゴム層と金属層とが貼り合わされたシートを打ち抜き加工によって押釦スイッチ用接点部材を製造する押釦スイッチ用接点部材製造方法において、
貫通孔が形成されたダイの表面に前記シートの金属層が接触するように、前記シートを前記ダイに配置する第１の工程と、
先端部において前記ダイとは反対側の方向に凹部が形成されたパンチによって、前記シートが前記貫通孔内へ打ち抜かれる第２の工程を含み、
前記第２の工程において、打ち抜かれるシート部分は、弾性部材によって下方から支持されているノックアウトピンに当接しながら打ち抜かれることを特徴とする押釦スイッチ用接点部材製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程において、前記シートは、打ち抜かれる領域の周囲において、前記ゴム層側から押さえ部材によって押さえられていることを特徴とする請求項１に記載の押釦スイッチ用接点部材製造方法。
【請求項３】
貫通孔が形成されたダイと、
先端部において前記ダイとは反対側の方向に凹部が形成され、前記貫通孔内へ可動に構成されたパンチと、
前記貫通孔内に位置付けられ、弾性部材によって下方から支持されているノックアウトピンと、
を備えることを特徴とする打ち抜き装置。
【請求項４】
打ち抜かれるシートを受けとめる前記ノックアウトピンの先端は、平面であることを特徴とする請求項３に記載の打ち抜き装置。
【請求項５】
前記ノックアウトピンの先端は、前記ダイにおける前記シートが載置される面と略同一平面上にあることを特徴とする請求項４に記載の打ち抜き装置。
【請求項６】
打ち抜かれるシートを受けとめる前記ノックアウトピンの先端は、凹形状または凸形状に形成されており、
前記ノックアウトピンの先端の上面周縁には平面部が形成されることを特徴とする請求項３に記載の打ち抜き装置。
【請求項７】
前記ダイ上に載置されるシートを、打ち抜かれる領域の周囲において押さえるための押さえ部材をさらに備えることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の打ち抜き装置。
【請求項８】
ゴム層と金属層とが貼り合わされた押釦スイッチ用接点部材であって、
前記金属層の略全周から前記ゴム層が張り出しており、
前記ゴム層とは反対側における前記金属層の周縁部は、打ち抜き加工によって略全周にわたってＲ状に形成されていることを特徴とする押釦スイッチ用接点部材。
【請求項９】
前記金属層の中央部の形状が、前記ゴム層とは反対側に膨らんだ凸形状または前記ゴム層側に窪んだ凹形状であり、
前記金属層の周縁部から前記中央部までの形状が、平面形状であることを特徴とする請求項８に記載の押釦スイッチ用接点部材。
【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１６】
【図１７】
【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１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−１７３０８４（Ｐ２００６−１７３０８４Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９２１１５（Ｐ２００５−９２１１５）
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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