JP2012028175A - 押しボタンスイッチ構造及びそれを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】押しボタンスイッチ構造の組付性を向上させながら、押しボタンスイッチの耐久性を向上させる。
【解決手段】表側キャビネット５ａにスイッチ用貫通孔２２を形成し、表側キャビネット５ａ内部にスイッチ用貫通孔２２に対応して押圧型スイッチ２１を配置する。押し子２５が補強板２８の板側貫通孔２８ａに挿入された状態で、押し子２５の軸方向中間外周と板側貫通孔２８ａとの間をシリコーンゴム２７で接合する。押し子２５の軸方向他端側にスイッチ用貫通孔２２から露出するキートップ２６を結合し、スイッチアッセンブリー２４をスイッチ用貫通孔２２に嵌合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話機などの電子機器に使用される押しボタンスイッチ構造及びそれを備えた電子機器に関するものである。

従来より、固定構造部と、この固定構造部に対して出没可能に取り付けられた操作体とを有し、この操作体には、固定構造部に対して摺動可能に構成された摺動部と、この摺動部の外側に接続され、摺動部よりも拡径した張出形状を有する操作頭部とが設けられた押しボタン構造が知られている。

例えば、特許文献１では、操作頭部の張出部分と固定構造部との間に保持され、摺動部を取り巻く筒状の弾性変形可能な弾性部材が設けられ、この弾性部材は、操作頭部の張出部分の内面に当接する第１当接部と、固定構造部における張出部分に対向する部分に当接する第２当接部と、摺動部に当接する第３当接部とを備えている。

特開２００２−３５２６６２号公報（第１４頁、第６図）

しかしながら、上記特許文献１の押しボタンスイッチ構造では、弾性部材と操作体とが別体であるため、組付性が悪く、しかも、操作体の操作性を確保するには、弾性部材の厚さを薄くせざるを得ず、そうすると、操作体を操作するたびに弾性部材が広範囲にわたって圧縮されるので、弾性部材が劣化しやすく、場合によっては破断して防水性能が悪化するという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、押しボタンスイッチ構造の組付性を向上させながら、押しボタンスイッチの耐久性を向上させることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、押し子の中間部に弾性部材を接合した。

具体的には、第１の発明では、電子機器の押しボタンスイッチ構造を前提とし、
上記押しボタンスイッチ構造は、
電子機器本体に形成されたスイッチ用貫通孔と、
上記電子機器本体内部に上記スイッチ用貫通孔に対応して配置された押圧型スイッチと、
軸方向一端側で上記押圧型スイッチを押圧する押し子と、
上記押し子の軸方向他端側に結合され、上記スイッチ用貫通孔から露出するキートップと、
上記押し子が挿入される板側貫通孔を有する補強板と、
上記押し子の軸方向中間外周と上記板側貫通孔との間を接合した状態で、上記スイッチ用貫通孔周縁に嵌合される弾性部材と、
を備える構成とする。

上記の構成によると、弾性部材が押し子の軸方向中間外周に接合されているので、押し子を押し込んだときに弾性部材が圧縮されて縮むのではなく屈曲するため、弾性部材の厚みを厚くしても操作性は大きく悪化しない。このため、操作性が保たれながら耐久性も向上し、結果として防塵及び防水性能が向上する。また、補強板を弾性部材に埋め込むことで、弾性部材の型くずれを防止しながら、その耐久性が向上する。また、押し子の軸方向中間外周に接合する部分の厚さを調整することで、押し子を押し込んだときの感触や反発力が容易に調整される。また、キートップと押し子とを別体とすることで、一体の場合に比べて各部品の形状が単純となって加工時間が短縮されると共に、キートップを換えるだけで容易に意匠変更が行える。また、それにより、押し子、補強部材及び弾性部材を共通部品とし、キートップを電子機器ごとに変更すれば、製造コストが低減される。また、例えばキートップを耐久性の高い金属とし、押し子を金属よりも柔らかい樹脂とすることで、弾性部材を成形するときに、弾性部材と押し子との接合を容易にしながら、金属製の型からの型離れを容易にすることができ、しかも、キートップ及び押圧型スイッチの両方が損傷し難くなる。

第２の発明では、第１の発明において、
上記スイッチ用貫通孔の周縁には、上記弾性部材が嵌合するスイッチ用凹部が凹陥され、
上記スイッチ用凹部の底面には、上記スイッチ用貫通孔を囲む弾性部材嵌合用凹部が形成され、
上記弾性部材の上記弾性部材嵌合用凹部に対応する位置には、該弾性部材嵌合用凹部の内周側壁面及び上記スイッチ用貫通孔内周壁面を挟み込む弾性部材側環状凹部が形成されている。

上記の構成によると、キートップが結合された押し子を弾性部材ごとスイッチ用貫通孔に取り付けるときに、弾性部材の弾性部材側環状凹部が、弾性変形しながら弾性部材嵌合用凹部の内周側壁面及び内周壁面を挟み込むので、防塵及び防水効果が向上する。

第３の発明では、第２の発明において、
上記補強板における上記板側貫通孔の周縁には、上記押圧型スイッチ側へ折り曲げられた環状の縦壁部が形成され、該縦壁部と上記板側貫通孔の周縁とで形成される隅角部により、上記弾性部材側環状凹部が上記弾性部材嵌合用凹部の内周側壁面及び上記スイッチ用貫通孔内周壁面に押し付けられる構成とする。

上記の構成によると、弾性部材に埋め込んだ補強板によって、弾性部材をスイッチ用貫通孔に取り付けるときに、弾性部材側環状凹部が弾性部材嵌合用凹部に効果的に押し付けられて弾性変形するので、防塵及び防水効果がさらに向上する。

第４の発明では、第３の発明において、
上記スイッチ用貫通孔の内周壁における上記押圧型スイッチ側は、上記キートップ側よりも凹んだ係止用凹部が形成されている。

上記の構成によると、弾性部材が補強板によって係止用凹部側に押し込まれるので、弾性部材が係止用凹部に引っ掛かって弾性部材がスイッチ用貫通孔から確実に抜け止めされる。

第５の発明では、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、
上記押し子の軸方向中間外周には、接合用凹部が形成され、該接合用凹部に上記弾性部材が入り込んでいる。

上記の構成によると、弾性部材と押し子との接合面積が広くなると共に、弾性部材が接合用凹部に確実に引っ掛かるので、耐久性並びに防塵及び防水効果が向上する。

第６の発明では、第１乃至第５のいずれか１つの発明において、
上記押し子及び上記補強板は、上記弾性部材に一体成形されている。

上記の構成によると、予め押し子、補強板及び弾性部材を一体成形することで、位置合わせが容易となって組付性が向上すると共に、弾性部材が確実に押し子及び補強板に接合されるので耐久性が向上する。また、例えばキートップを金属とし、押し子を樹脂とすることで、弾性部材を一体成形するときに、弾性部材との接合を容易にしながら、金属製の型からの型離れを容易にすることができる。

第７の発明では、第１乃至第６のいずれか１つの発明において、
上記押し子の軸方向一端側は、上記弾性部材で覆われず、該押し子が直接上記押圧型スイッチを押圧する。

上記の構成によると、押し子の軸方向一端側が弾性部材で覆われていないので、押しボタンスイッチ構造全体における押し子の軸方向高さを小さくすることができ、電子機器の小型化が図られる。

第８の発明では、第１乃至第６のいずれか１つの発明において、
上記押し子の軸方向一端側まで上記弾性部材が覆い、該弾性部材が上記押圧型スイッチを押圧する。

上記の構成によると、弾性部材によって押圧型スイッチを押圧するので押圧型スイッチが損傷し難くなって耐久性が向上する。

第９の発明では、第１乃至第８のいずれか１つの発明において、
上記電子機器本体の少なくとも一部は、該電子機器本体の上記スイッチ用貫通孔に対応する位置に外装側貫通孔を有する外装カバーで覆われ、
上記キートップには、上記外装側貫通孔の裏面周縁に当接するフランジが形成されている。

上記の構成によると、キートップのフランジにより、キートップが電子機器本体から抜け止めされると共に、弾性部材が外装カバーで隠れるので、見映えがよくなる。

第１０の発明の電子機器は、第１乃至第９のいずれか１つの発明の押しボタンスイッチ構造を備えている。

上記の構成によると、組付性がよくて耐久性の高い押しボタンスイッチ構造を備えた商品性の高い電子機器が得られる。

以上説明したように、本発明によれば、弾性部材で押し子の軸方向中間外周と板側貫通孔との間を接合し、補強板でスイッチ用貫通孔周縁の少なくとも一部を覆うようにしたことにより、押しボタンスイッチ構造の組付性を向上させながら、押しボタンスイッチの耐久性を向上させることができる。

また、そのような押しボタンスイッチ構造を備えることにより、電子機器を組付性がよくて耐久性の高い、商品性の高いものとすることができる。

押しボタンスイッチ構造及びその周辺を示す拡大断面図である。 携帯電話機を閉じたときの斜視図である。 携帯電話機を開いたときの斜視図である。 第２の筐体の正面図である。 図４のＶ−Ｖ線拡大断面図である。 スイッチアッセンブリーを拡大して示す斜視図であり、（ａ）がキートップ側から、（ｂ）がシリコーンゴム側からそれぞれ見ている。 スイッチアッセンブリーを拡大して示し、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が底面図である。 スイッチアッセンブリーの拡大分解斜視図である。 図１のIX部拡大断面図である。 図１のＸ−Ｘ線断面図である。 スイッチ用貫通孔及びその周辺を拡大して示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

−押しボタンスイッチ構造−
図２及び図３は本発明の実施形態にかかる押しボタンスイッチ構造を備えた電子機器としての携帯電話機１を示す。例えば、この携帯電話機１は、表示部２を備えた第１の筐体３と、操作部４を備えた第２の筐体５とが、ヒンジ部６を中心に折畳み開閉可能に接続されている。第１の筐体３は、ヒンジ部６の図示しない垂直軸を中心に表裏反転可能に構成されている。

第２の筐体５の操作部４には、テンキーを含む複数の操作ボタン７が配置されている。第２の筐体５の側面には、押しボタンスイッチ構造としてのサイドキー２０が設けられている。なお、第２の筐体５の側面のヒンジ部６側には、伸縮可能なアンテナ８が収納されている。このサイドキー２０は、携帯電話機１に内蔵した図示しないカメラのシャッター（半押し機能を含む）、図示しないスポットライトのスイッチ、携帯電話機１を開いたときのカメラ起動用スイッチ、折り畳んだ状態で表示部２が外面となった待機状態から起動して待ち受け画面を表示させる起動用スイッチ等の機能を果たす。

図５に示すように、第２の筐体５は、電子機器本体としての表側キャビネット５ａと、この表側キャビネット５ａの裏面側を覆い、充電池９が内蔵されると共に、この充電池９を覆う電池蓋１０が設けられる、外装カバーとしての裏側キャビネット５ｂを備えている。これら表側キャビネット５ａ及び裏側キャビネット５ｂには、操作部４を構成するメイン基板１１と、このメイン基板１１の表面を覆うフレキシブル基板１２とが設けられている。フレキシブル基板１２上には、複数のドーム型スイッチ１３が設けられ、このドーム型スイッチ１３に対応して表側キャビネット５ａから上記操作ボタン７が露出している。なお、本実施形態の携帯電話機１は、防水機能を備えているので、第２の筐体５内には、複数の防水用シール部材１４が設けられている。

そして、図１及び図１０に拡大して示すように、サイドキー２０は、フレキシブル基板１２に電気的に接続された押圧型スイッチ２１を備えている。この押圧型スイッチ２１は、表面中央を押圧することで、スイッチがＯＮになり、押圧しないときにはオフになるように設定されている。図１１にも示すように、この押圧型スイッチ２１に対向する位置の表側キャビネット５ａには、円形のスイッチ用貫通孔２２が形成されている。スイッチ用貫通孔２２の周縁は、表側キャビネット５ａ側面の他の領域よりも一段低くなり、第２の筐体５の側面から見て略矩形状の底面２３ａを有するスイッチ用凹部２３が凹陥されている。このスイッチ用凹部２３のほぼ中心にスイッチ用貫通孔２２が配置されている。サイドキー２０を構成するスイッチアッセンブリー２４は、このスイッチ用凹部２３に嵌め込まれている。

図６〜図８にも示すように、スイッチアッセンブリー２４は、軸方向一端側（図４の左側）で押圧型スイッチ２１を押圧する押し子２５を備えている。この押し子２５は、例えば、断面円形の棒状のポリカーボネート（ＰＣ）で構成され、軸方向中間から両端に向けて離れるにつれて断面が小さくなっている。そして、軸方向中間外周には、断面が円弧状に凹陥された接合用凹部２５ａが形成されている。押し子２５の軸方向他端側には、キートップ２６が接着等により、結合されている。このキートップ２６は、例えば、アルミニウム合金よりなる。表側キャビネット５ａの電池蓋１０側（裏面側）の側面は、裏側キャビネット５ｂで覆われており、この裏側キャビネット５ｂにおけるスイッチ用貫通孔２２に対応する位置には、外装側貫通孔５ｃが形成されている。キートップ２６は、第２の筐体５の厚さを抑えながら操作性を向上させるために、表面（第２の筐体５の側面からみた面）が半円形に形成され、その周縁には、フランジ２６ａが形成されている。このフランジ２６ａが、表側キャビネット５ａの側面を裏側キャビネット５ｂで覆ったときに外装側貫通孔５ｃの裏面周縁に当接するようになり、キートップ２６が第２の筐体５から抜け止めされると共に、キートップ２６のフランジ２６ａよりも表側のみが第２の筐体５から露出し、見映えがよくなっている。

そして、押し子２５の接合用凹部２５ａには、弾性部材としてのシリコーンゴム２７が一体成形により入り込んでいる。このシリコーンゴム２７は、スイッチ用凹部２３に対応した、平面視略矩形状を有し、その内部には、ステンレス合金（例えばＳＵＳ３０２）よりなる補強板２８が埋め込まれている。補強板２８は、スイッチ用凹部２３に対応した平面視略矩形板状のもので、中央に押し子２５が挿入される板側貫通孔２８ａを有し、この板側貫通孔２８ａの周縁には、押圧型スイッチ２１側へ折り曲げられた環状の縦壁部２８ｂが形成されている。縦壁部２８ｂの内周と押し子２５の外周との間には、所定の隙間が保たれるような寸法関係となっている。なお、補強板２８は、シリコーンゴム２７との一体成形時に位置決めするための位置決め孔２８ｃが形成されている。補強板２８は、例えばステンレス合金のプレス加工により成形される。押し子２５の押圧型スイッチ２１側は、シリコーンゴム２７で覆われず、押し子２５が直接押圧型スイッチ２１を押圧するように構成されている。また、シリコーンゴム２７のキートップ２６側の面は一対の隆起部２７ｂが設けられ、キートップ２６を強く押したときには、一対の隆起部２７ｂにキートップ２６の裏面が当接するようになっている。さらに、シリコーンゴム２７の押圧型スイッチ２１側には、成形時に図示しない下型の押さえピンに押さえられた跡２７ｃが現れている。

一方、図１，図１０及び図１１に示すように、スイッチ用凹部２３の底面２３ａには、スイッチ用貫通孔２２を囲む弾性部材嵌合用凹部２３ｂが形成されている。この弾性部材嵌合用凹部２３ｂは、第２の筐体５の側面から見て環状に凹陥された溝よりなる。図９に拡大して示すように、シリコーンゴム２７の弾性部材嵌合用凹部２３ｂに対応する位置には、弾性部材嵌合用凹部２３ｂの内周側壁面２３ｃ及びスイッチ用貫通孔２２の内周壁面２２ａを挟み込むように、弾性部材側環状凹部２７ａが形成されている。そして、スイッチアッセンブリー２４をスイッチ用凹部２３に嵌め込んだとき、補強板２８の縦壁部２８ｂと板側貫通孔２８ａの周縁とで形成される隅角部２８ｄにより、補強板２８の裏面側に一体成形されたシリコーンゴム２７の弾性部材側環状凹部２７ａ部分が弾性部材嵌合用凹部２３ｂの内周側壁面２３ｃとスイッチ用貫通孔２２の内周壁面２２ａとに押し付けられるようになっている。また、スイッチ用貫通孔２２の内周壁面２２ａにおける押圧型スイッチ２１側は、キートップ２６側よりも凹んだ係止用凹部２２ｂが形成されている。例えば、この係止用凹部２２ｂは、押圧型スイッチ２１側の内周壁面２２ａ全体をキートップ２６側よりも低く凹むようにして内径を拡大させて縦壁部２８ｂに押し込まれたシリコーンゴム２７が引っ掛かって抜け止め効果を発揮するようになっている。係止用凹部２２ｂは必ずしも連続した凹部である必要はなく、離散的に凹部を形成してもよい。

−押しボタンスイッチ構造の組付手順及びその作用−
次に、本実施形態にかかる押しボタンスイッチ構造の組付手順及びその作用について説明する。

予め、図示しない成形型に押し子２５及び補強板２８を嵌め込み、シリコーンゴム２７を射出して一体成形し、押し子２５にキートップ２６を接着したスイッチアッセンブリー２４を用意する。押し子２５には、接合用凹部２５ａが形成されているので、シリコーンゴム２７と押し子２５との接合面積が広くなると共に、シリコーンゴム２７が接合用凹部２５ａに確実に引っ掛かるので、防塵及び防水効果が向上する。また、キートップ２６と押し子２５とを別体とすることで、一体の場合に比べて各部材の形状が単純となって加工時間が短縮されると共に、キートップ２６を換えるだけで容易に意匠変更が行える。また、それにより、押し子２５、シリコーンゴム２７及び補強板２８を共通部品とし、キートップ２６を携帯電話機１ごとに変更すれば、製造コストが低減される。また、補強板２８をシリコーンゴム２７に埋め込むことで、シリコーンゴム２７の型くずれを防止しながら、その耐久性が向上する。

次いで、一体成形されたスイッチアッセンブリー２４を表側キャビネット５ａのスイッチ用凹部２３に嵌め込む。このとき、押し子２５及び補強板２８は、シリコーンゴム２７に一体成形されているので、各部品の位置合わせが容易となって組付性が向上すると共に、シリコーンゴム２７が確実に押し子２５及び補強板２８に接合されるので耐久性が向上する。

しかも、図９に拡大して示すように、スイッチアッセンブリー２４をスイッチ用貫通孔２２に取り付けるときに、シリコーンゴム２７に埋め込んだ補強板２８によって、シリコーンゴム２７の弾性部材側環状凹部２７ａが弾性変形し、領域Ａの部分まで膨らんで弾性部材嵌合用凹部２３ｂの内周側壁面２３ｃ及び内周壁面２２ａを挟み込む。このため、シリコーンゴム２７が確実にスイッチ用貫通孔２２に密着するので、防塵及び防水効果が確実に向上する。さらに、シリコーンゴム２７は、補強板２８に押されて領域Ｂの部分まで膨らんで係止用凹部２２ｂ側に押し込まれるので、シリコーンゴム２７が係止用凹部２２ｂに確実に引っ掛かってシリコーンゴム２７がスイッチ用貫通孔２２から抜け止めされる。

次いで、スイッチアッセンブリー２４の上から表側キャビネット５ａを覆うように裏側キャビネット５ｂを嵌め込む。これにより、図１０に示すように、キートップ２６のフランジ２６ａが外装側貫通孔５ｃの裏面周縁に当接し、キートップ２６が表側キャビネット５ａから抜け止めされると共に、シリコーンゴム２７が裏側キャビネット５ｂで隠れるので、見映えがよくなる。

このように組み付けられたサイドキー２０は、押し子２５の押圧型スイッチ２１側がシリコーンゴム２７で覆われていないので、サイドキー２０の押し子２５の軸方向高さを小さくすることができ、携帯電話機１の小型化が図られている。

サイドキー２０を使用時に押圧すると、シリコーンゴム２７が押し子２５の軸方向中間外周に接合されているので、圧縮されて縮むのではなく、屈曲する。このため、押し子２５の軸方向中間外周に接合する部分の厚さを増やしても押し子２５を押し込んだときの感触が悪くなりにくいので、適度な押し感覚を保ちながらも、シリコーンゴム２７の耐久性が向上し、防塵及び防水性能が向上する。

したがって、本実施形態によると、サイドキー２０の組付性を向上させながら、その耐久性を向上させることができる。また、そのようなサイドキー２０を備えることにより、携帯電話機１を組付性がよくて耐久性の高い商品性の高いものとすることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、押し子２５の押圧型スイッチ２１側はシリコーンゴム２７で覆わなかったが、シリコーンゴム２７で覆い、このシリコーンゴム２７が押圧型スイッチ２１を押圧するようにしてもよい。この場合、シリコーンゴム２７によって押圧型スイッチ２１を押圧するので、押圧型スイッチ２１が損傷し難くなって耐久性を向上させることができる。

上記実施形態では、弾性部材は、シリコーンゴム２７としたが、これに限定されず、射出成形が可能なエラストマー、ゴム等でもよい。

上記実施形態では、押し子２５は、ポリカーボネイトとしたが他の樹脂や金属でもよい。補強板２８は、ステンレス合金としたが他の金属や樹脂でもよい。材料によっては、押し子及び補強板を一体成形ではなく、接着剤により弾性部材に接着してもよい。

上記実施形態では、電子機器は、携帯電話機１としたが、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System ）、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、パソコン、モバイルツール、電子辞書、電卓、ゲーム機、時計等であってもよい。電子機器は、必ずしも防水機能を有する必要はなく、本発明により、すぐれた組付性及び防塵機能を発揮する。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、携帯電話機などの電子機器に用いる押しボタンスイッチ構造について有用である。

１ 携帯電話機（電子機器）
５ａ 表側キャビネット（電子機器本体）
５ｂ 裏側キャビネット（外装カバー）
５ｃ 外装側貫通孔
２０ サイドキー（押しボタンスイッチ構造）
２１ 押圧型スイッチ
２２ スイッチ用貫通孔
２３ スイッチ用凹部
２３ａ 底面
２３ｂ 弾性部材嵌合用凹部
２３ｃ 内周側壁面
２５ 押し子
２５ａ 接合用凹部
２６ キートップ
２６ａ フランジ
２７ シリコーンゴム（弾性部材）
２７ａ 弾性部材側環状凹部
２８ 補強板
２８ａ 板側貫通孔
２８ｂ 縦壁部
２８ｄ 隅角部

本発明は、携帯電話機などの電子機器に使用される押しボタンスイッチ構造及びそれを備えた電子機器に関するものである。

従来より、固定構造部と、この固定構造部に対して出没可能に取り付けられた操作体とを有し、この操作体には、固定構造部に対して摺動可能に構成された摺動部と、この摺動部の外側に接続され、摺動部よりも拡径した張出形状を有する操作頭部とが設けられた押しボタン構造が知られている。

例えば、特許文献１では、操作頭部の張出部分と固定構造部との間に保持され、摺動部を取り巻く筒状の弾性変形可能な弾性部材が設けられ、この弾性部材は、操作頭部の張出部分の内面に当接する第１当接部と、固定構造部における張出部分に対向する部分に当接する第２当接部と、摺動部に当接する第３当接部とを備えている。

特開２００２−３５２６６２号公報（第１４頁、第６図）

しかしながら、上記特許文献１の押しボタンスイッチ構造では、弾性部材と操作体とが別体であるため、組付性が悪く、しかも、操作体の操作性を確保するには、弾性部材の厚さを薄くせざるを得ず、そうすると、操作体を操作するたびに弾性部材が広範囲にわたって圧縮されるので、弾性部材が劣化しやすく、場合によっては破断して防水性能が悪化するという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、押しボタンスイッチ構造の組付性を向上させながら、押しボタンスイッチの耐久性を向上させることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、押し子の中間部に弾性部材を接合した。

具体的には、第１の発明では、電子機器の押しボタンスイッチ構造を前提とし、
上記押しボタンスイッチ構造は、
電子機器本体に形成されたスイッチ用貫通孔と、
上記電子機器本体内部に上記スイッチ用貫通孔に対応して配置された押圧型スイッチと、
軸方向一端側で上記押圧型スイッチを押圧する押し子と、
上記押し子の軸方向他端側に結合され、上記スイッチ用貫通孔から露出するキートップと、
上記押し子が挿入される板側貫通孔を有する補強板と、
上記補強板を覆うと共に、上記押し子の軸方向中間外周と上記板側貫通孔との間の隙間を埋めるように該押し子と該補強板とを接合した状態で、上記スイッチ用貫通孔周縁に嵌合される弾性部材と、
を備える構成とする。

上記の構成によると、弾性部材が補強板を覆った状態で押し子の軸方向中間外周に補強板の板側貫通孔との間の隙間を埋めるように接合されているので、押し子を押し込んだときに弾性部材が圧縮されて縮むのではなく屈曲するため、弾性部材の厚みを厚くしても操作性は大きく悪化しない。このため、操作性が保たれながら耐久性も向上し、結果として防塵及び防水性能が向上する。また、補強板を弾性部材に埋め込むことで、弾性部材の型くずれを防止しながら、その耐久性が向上する。また、押し子の軸方向中間外周に接合する部分の厚さを調整することで、押し子を押し込んだときの感触や反発力が容易に調整される。また、キートップと押し子とを別体とすることで、一体の場合に比べて各部品の形状が単純となって加工時間が短縮されると共に、キートップを換えるだけで容易に意匠変更が行える。また、それにより、押し子、補強部材及び弾性部材を共通部品とし、キートップを電子機器ごとに変更すれば、製造コストが低減される。また、例えばキートップを耐久性の高い金属とし、押し子を金属よりも柔らかい樹脂とすることで、弾性部材を成形するときに、弾性部材と押し子との接合を容易にしながら、金属製の型からの型離れを容易にすることができ、しかも、キートップ及び押圧型スイッチの両方が損傷し難くなる。

第２の発明では、第１の発明において、
上記スイッチ用貫通孔の周縁には、上記弾性部材が嵌合するスイッチ用凹部が凹陥され、
上記スイッチ用凹部の底面には、上記スイッチ用貫通孔を囲む弾性部材嵌合用凹部が形成され、
上記弾性部材の上記弾性部材嵌合用凹部に対応する位置には、該弾性部材嵌合用凹部の内周側壁面及び上記スイッチ用貫通孔内周壁面を挟み込む弾性部材側環状凹部が形成されている。

上記の構成によると、キートップが結合された押し子を弾性部材ごとスイッチ用貫通孔に取り付けるときに、弾性部材の弾性部材側環状凹部が、弾性変形しながら弾性部材嵌合用凹部の内周側壁面及び内周壁面を挟み込むので、防塵及び防水効果が向上する。

第３の発明では、第２の発明において、
上記補強板における上記板側貫通孔の周縁には、上記押圧型スイッチ側へ折り曲げられた環状の縦壁部が形成され、該縦壁部と上記板側貫通孔の周縁とで形成される隅角部により、上記弾性部材側環状凹部が上記弾性部材嵌合用凹部の内周側壁面及び上記スイッチ用貫通孔内周壁面に押し付けられる構成とする。

上記の構成によると、弾性部材に埋め込んだ補強板によって、弾性部材をスイッチ用貫通孔に取り付けるときに、弾性部材側環状凹部が弾性部材嵌合用凹部に効果的に押し付けられて弾性変形するので、防塵及び防水効果がさらに向上する。

第４の発明では、第３の発明において、
上記スイッチ用貫通孔の内周壁における上記押圧型スイッチ側は、上記キートップ側よりも凹んだ係止用凹部が形成されている。

上記の構成によると、弾性部材が補強板によって係止用凹部側に押し込まれるので、弾性部材が係止用凹部に引っ掛かって弾性部材がスイッチ用貫通孔から確実に抜け止めされる。

第５の発明では、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、
上記押し子の軸方向中間外周には、接合用凹部が形成され、該接合用凹部に上記弾性部材が入り込んでいる。

上記の構成によると、弾性部材と押し子との接合面積が広くなると共に、弾性部材が接合用凹部に確実に引っ掛かるので、耐久性並びに防塵及び防水効果が向上する。

第６の発明では、第１乃至第５のいずれか１つの発明において、
上記押し子及び上記補強板は、上記弾性部材に一体成形されている。

上記の構成によると、予め押し子、補強板及び弾性部材を一体成形することで、位置合わせが容易となって組付性が向上すると共に、弾性部材が確実に押し子及び補強板に接合されるので耐久性が向上する。また、例えばキートップを金属とし、押し子を樹脂とすることで、弾性部材を一体成形するときに、弾性部材との接合を容易にしながら、金属製の型からの型離れを容易にすることができる。

第７の発明では、第１乃至第６のいずれか１つの発明において、
上記押し子の軸方向一端側は、上記弾性部材で覆われず、該押し子が直接上記押圧型スイッチを押圧する。

上記の構成によると、押し子の軸方向一端側が弾性部材で覆われていないので、押しボタンスイッチ構造全体における押し子の軸方向高さを小さくすることができ、電子機器の小型化が図られる。

第８の発明では、第１乃至第６のいずれか１つの発明において、
上記押し子の軸方向一端側まで上記弾性部材が覆い、該弾性部材が上記押圧型スイッチを押圧する。

上記の構成によると、弾性部材によって押圧型スイッチを押圧するので押圧型スイッチが損傷し難くなって耐久性が向上する。

第９の発明では、第１乃至第８のいずれか１つの発明において、
上記電子機器本体の少なくとも一部は、該電子機器本体の上記スイッチ用貫通孔に対応する位置に外装側貫通孔を有する外装カバーで覆われ、
上記キートップには、上記外装側貫通孔の裏面周縁に当接するフランジが形成されている。

上記の構成によると、キートップのフランジにより、キートップが電子機器本体から抜け止めされると共に、弾性部材が外装カバーで隠れるので、見映えがよくなる。

第１０の発明の電子機器は、第１乃至第９のいずれか１つの発明の押しボタンスイッチ構造を備えている。

上記の構成によると、組付性がよくて耐久性の高い押しボタンスイッチ構造を備えた商品性の高い電子機器が得られる。

以上説明したように、本発明によれば、弾性部材で補強板を覆うと共に、押し子の軸方向中間外周と板側貫通孔との間の隙間を埋めるように該押し子と該補強板とを接合し、補強板でスイッチ用貫通孔周縁の少なくとも一部を覆うようにしたことにより、押しボタンスイッチ構造の組付性を向上させながら、押しボタンスイッチの耐久性を向上させることができる。

また、そのような押しボタンスイッチ構造を備えることにより、電子機器を組付性がよくて耐久性の高い、商品性の高いものとすることができる。

押しボタンスイッチ構造及びその周辺を示す拡大断面図である。 携帯電話機を閉じたときの斜視図である。 携帯電話機を開いたときの斜視図である。 第２の筐体の正面図である。 図４のＶ−Ｖ線拡大断面図である。 スイッチアッセンブリーを拡大して示す斜視図であり、（ａ）がキートップ側から、（ｂ）がシリコーンゴム側からそれぞれ見ている。 スイッチアッセンブリーを拡大して示し、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が底面図である。 スイッチアッセンブリーの拡大分解斜視図である。 図１のIX部拡大断面図である。 図１のＸ−Ｘ線断面図である。 スイッチ用貫通孔及びその周辺を拡大して示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

−押しボタンスイッチ構造−
図２及び図３は本発明の実施形態にかかる押しボタンスイッチ構造を備えた電子機器としての携帯電話機１を示す。例えば、この携帯電話機１は、表示部２を備えた第１の筐体３と、操作部４を備えた第２の筐体５とが、ヒンジ部６を中心に折畳み開閉可能に接続されている。第１の筐体３は、ヒンジ部６の図示しない垂直軸を中心に表裏反転可能に構成されている。

第２の筐体５の操作部４には、テンキーを含む複数の操作ボタン７が配置されている。第２の筐体５の側面には、押しボタンスイッチ構造としてのサイドキー２０が設けられている。なお、第２の筐体５の側面のヒンジ部６側には、伸縮可能なアンテナ８が収納されている。このサイドキー２０は、携帯電話機１に内蔵した図示しないカメラのシャッター（半押し機能を含む）、図示しないスポットライトのスイッチ、携帯電話機１を開いたときのカメラ起動用スイッチ、折り畳んだ状態で表示部２が外面となった待機状態から起動して待ち受け画面を表示させる起動用スイッチ等の機能を果たす。

図５に示すように、第２の筐体５は、電子機器本体としての表側キャビネット５ａと、この表側キャビネット５ａの裏面側を覆い、充電池９が内蔵されると共に、この充電池９を覆う電池蓋１０が設けられる、外装カバーとしての裏側キャビネット５ｂを備えている。これら表側キャビネット５ａ及び裏側キャビネット５ｂには、操作部４を構成するメイン基板１１と、このメイン基板１１の表面を覆うフレキシブル基板１２とが設けられている。フレキシブル基板１２上には、複数のドーム型スイッチ１３が設けられ、このドーム型スイッチ１３に対応して表側キャビネット５ａから上記操作ボタン７が露出している。なお、本実施形態の携帯電話機１は、防水機能を備えているので、第２の筐体５内には、複数の防水用シール部材１４が設けられている。

そして、図１及び図１０に拡大して示すように、サイドキー２０は、フレキシブル基板１２に電気的に接続された押圧型スイッチ２１を備えている。この押圧型スイッチ２１は、表面中央を押圧することで、スイッチがＯＮになり、押圧しないときにはオフになるように設定されている。図１１にも示すように、この押圧型スイッチ２１に対向する位置の表側キャビネット５ａには、円形のスイッチ用貫通孔２２が形成されている。スイッチ用貫通孔２２の周縁は、表側キャビネット５ａ側面の他の領域よりも一段低くなり、第２の筐体５の側面から見て略矩形状の底面２３ａを有するスイッチ用凹部２３が凹陥されている。このスイッチ用凹部２３のほぼ中心にスイッチ用貫通孔２２が配置されている。サイドキー２０を構成するスイッチアッセンブリー２４は、このスイッチ用凹部２３に嵌め込まれている。

図６〜図８にも示すように、スイッチアッセンブリー２４は、軸方向一端側（図４の左側）で押圧型スイッチ２１を押圧する押し子２５を備えている。この押し子２５は、例えば、断面円形の棒状のポリカーボネート（ＰＣ）で構成され、軸方向中間から両端に向けて離れるにつれて断面が小さくなっている。そして、軸方向中間外周には、断面が円弧状に凹陥された接合用凹部２５ａが形成されている。押し子２５の軸方向他端側には、キートップ２６が接着等により、結合されている。このキートップ２６は、例えば、アルミニウム合金よりなる。表側キャビネット５ａの電池蓋１０側（裏面側）の側面は、裏側キャビネット５ｂで覆われており、この裏側キャビネット５ｂにおけるスイッチ用貫通孔２２に対応する位置には、外装側貫通孔５ｃが形成されている。キートップ２６は、第２の筐体５の厚さを抑えながら操作性を向上させるために、表面（第２の筐体５の側面からみた面）が半円形に形成され、その周縁には、フランジ２６ａが形成されている。このフランジ２６ａが、表側キャビネット５ａの側面を裏側キャビネット５ｂで覆ったときに外装側貫通孔５ｃの裏面周縁に当接するようになり、キートップ２６が第２の筐体５から抜け止めされると共に、キートップ２６のフランジ２６ａよりも表側のみが第２の筐体５から露出し、見映えがよくなっている。

そして、押し子２５の接合用凹部２５ａには、弾性部材としてのシリコーンゴム２７が一体成形により入り込んでいる。このシリコーンゴム２７は、スイッチ用凹部２３に対応した、平面視略矩形状を有し、その内部には、ステンレス合金（例えばＳＵＳ３０２）よりなる補強板２８が埋め込まれている。補強板２８は、スイッチ用凹部２３に対応した平面視略矩形板状のもので、中央に押し子２５が挿入される板側貫通孔２８ａを有し、この板側貫通孔２８ａの周縁には、押圧型スイッチ２１側へ折り曲げられた環状の縦壁部２８ｂが形成されている。縦壁部２８ｂの内周と押し子２５の外周との間には、所定の隙間が保たれるような寸法関係となっている。なお、補強板２８は、シリコーンゴム２７との一体成形時に位置決めするための位置決め孔２８ｃが形成されている。補強板２８は、例えばステンレス合金のプレス加工により成形される。押し子２５の押圧型スイッチ２１側は、シリコーンゴム２７で覆われず、押し子２５が直接押圧型スイッチ２１を押圧するように構成されている。また、シリコーンゴム２７のキートップ２６側の面は一対の隆起部２７ｂが設けられ、キートップ２６を強く押したときには、一対の隆起部２７ｂにキートップ２６の裏面が当接するようになっている。さらに、シリコーンゴム２７の押圧型スイッチ２１側には、成形時に図示しない下型の押さえピンに押さえられた跡２７ｃが現れている。

一方、図１，図１０及び図１１に示すように、スイッチ用凹部２３の底面２３ａには、スイッチ用貫通孔２２を囲む弾性部材嵌合用凹部２３ｂが形成されている。この弾性部材嵌合用凹部２３ｂは、第２の筐体５の側面から見て環状に凹陥された溝よりなる。図９に拡大して示すように、シリコーンゴム２７の弾性部材嵌合用凹部２３ｂに対応する位置には、弾性部材嵌合用凹部２３ｂの内周側壁面２３ｃ及びスイッチ用貫通孔２２の内周壁面２２ａを挟み込むように、弾性部材側環状凹部２７ａが形成されている。そして、スイッチアッセンブリー２４をスイッチ用凹部２３に嵌め込んだとき、補強板２８の縦壁部２８ｂと板側貫通孔２８ａの周縁とで形成される隅角部２８ｄにより、補強板２８の裏面側に一体成形されたシリコーンゴム２７の弾性部材側環状凹部２７ａ部分が弾性部材嵌合用凹部２３ｂの内周側壁面２３ｃとスイッチ用貫通孔２２の内周壁面２２ａとに押し付けられるようになっている。また、スイッチ用貫通孔２２の内周壁面２２ａにおける押圧型スイッチ２１側は、キートップ２６側よりも凹んだ係止用凹部２２ｂが形成されている。例えば、この係止用凹部２２ｂは、押圧型スイッチ２１側の内周壁面２２ａ全体をキートップ２６側よりも低く凹むようにして内径を拡大させて縦壁部２８ｂに押し込まれたシリコーンゴム２７が引っ掛かって抜け止め効果を発揮するようになっている。係止用凹部２２ｂは必ずしも連続した凹部である必要はなく、離散的に凹部を形成してもよい。

−押しボタンスイッチ構造の組付手順及びその作用−
次に、本実施形態にかかる押しボタンスイッチ構造の組付手順及びその作用について説明する。

予め、図示しない成形型に押し子２５及び補強板２８を嵌め込み、シリコーンゴム２７を射出して一体成形し、押し子２５にキートップ２６を接着したスイッチアッセンブリー２４を用意する。押し子２５には、接合用凹部２５ａが形成されているので、シリコーンゴム２７と押し子２５との接合面積が広くなると共に、シリコーンゴム２７が接合用凹部２５ａに確実に引っ掛かるので、防塵及び防水効果が向上する。また、キートップ２６と押し子２５とを別体とすることで、一体の場合に比べて各部材の形状が単純となって加工時間が短縮されると共に、キートップ２６を換えるだけで容易に意匠変更が行える。また、それにより、押し子２５、シリコーンゴム２７及び補強板２８を共通部品とし、キートップ２６を携帯電話機１ごとに変更すれば、製造コストが低減される。また、補強板２８をシリコーンゴム２７に埋め込むことで、シリコーンゴム２７の型くずれを防止しながら、その耐久性が向上する。

次いで、一体成形されたスイッチアッセンブリー２４を表側キャビネット５ａのスイッチ用凹部２３に嵌め込む。このとき、押し子２５及び補強板２８は、シリコーンゴム２７に一体成形されているので、各部品の位置合わせが容易となって組付性が向上すると共に、シリコーンゴム２７が確実に押し子２５及び補強板２８に接合されるので耐久性が向上する。

しかも、図９に拡大して示すように、スイッチアッセンブリー２４をスイッチ用貫通孔２２に取り付けるときに、シリコーンゴム２７に埋め込んだ補強板２８によって、シリコーンゴム２７の弾性部材側環状凹部２７ａが弾性変形し、領域Ａの部分まで膨らんで弾性部材嵌合用凹部２３ｂの内周側壁面２３ｃ及び内周壁面２２ａを挟み込む。このため、シリコーンゴム２７が確実にスイッチ用貫通孔２２に密着するので、防塵及び防水効果が確実に向上する。さらに、シリコーンゴム２７は、補強板２８に押されて領域Ｂの部分まで膨らんで係止用凹部２２ｂ側に押し込まれるので、シリコーンゴム２７が係止用凹部２２ｂに確実に引っ掛かってシリコーンゴム２７がスイッチ用貫通孔２２から抜け止めされる。

次いで、スイッチアッセンブリー２４の上から表側キャビネット５ａを覆うように裏側キャビネット５ｂを嵌め込む。これにより、図１０に示すように、キートップ２６のフランジ２６ａが外装側貫通孔５ｃの裏面周縁に当接し、キートップ２６が表側キャビネット５ａから抜け止めされると共に、シリコーンゴム２７が裏側キャビネット５ｂで隠れるので、見映えがよくなる。

このように組み付けられたサイドキー２０は、押し子２５の押圧型スイッチ２１側がシリコーンゴム２７で覆われていないので、サイドキー２０の押し子２５の軸方向高さを小さくすることができ、携帯電話機１の小型化が図られている。

サイドキー２０を使用時に押圧すると、シリコーンゴム２７が押し子２５の軸方向中間外周に接合されているので、圧縮されて縮むのではなく、屈曲する。このため、押し子２５の軸方向中間外周に接合する部分の厚さを増やしても押し子２５を押し込んだときの感触が悪くなりにくいので、適度な押し感覚を保ちながらも、シリコーンゴム２７の耐久性が向上し、防塵及び防水性能が向上する。

したがって、本実施形態によると、サイドキー２０の組付性を向上させながら、その耐久性を向上させることができる。また、そのようなサイドキー２０を備えることにより、携帯電話機１を組付性がよくて耐久性の高い商品性の高いものとすることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、押し子２５の押圧型スイッチ２１側はシリコーンゴム２７で覆わなかったが、シリコーンゴム２７で覆い、このシリコーンゴム２７が押圧型スイッチ２１を押圧するようにしてもよい。この場合、シリコーンゴム２７によって押圧型スイッチ２１を押圧するので、押圧型スイッチ２１が損傷し難くなって耐久性を向上させることができる。

上記実施形態では、弾性部材は、シリコーンゴム２７としたが、これに限定されず、射出成形が可能なエラストマー、ゴム等でもよい。

上記実施形態では、押し子２５は、ポリカーボネイトとしたが他の樹脂や金属でもよい。補強板２８は、ステンレス合金としたが他の金属や樹脂でもよい。材料によっては、押し子及び補強板を一体成形ではなく、接着剤により弾性部材に接着してもよい。

上記実施形態では、電子機器は、携帯電話機１としたが、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System ）、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、パソコン、モバイルツール、電子辞書、電卓、ゲーム機、時計等であってもよい。電子機器は、必ずしも防水機能を有する必要はなく、本発明により、すぐれた組付性及び防塵機能を発揮する。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、携帯電話機などの電子機器に用いる押しボタンスイッチ構造について有用である。

１ 携帯電話機（電子機器）
５ａ 表側キャビネット（電子機器本体）
５ｂ 裏側キャビネット（外装カバー）
５ｃ 外装側貫通孔
２０ サイドキー（押しボタンスイッチ構造）
２１ 押圧型スイッチ
２２ スイッチ用貫通孔
２３ スイッチ用凹部
２３ａ 底面
２３ｂ 弾性部材嵌合用凹部
２３ｃ 内周側壁面
２５ 押し子
２５ａ 接合用凹部
２６ キートップ
２６ａ フランジ
２７ シリコーンゴム（弾性部材）
２７ａ 弾性部材側環状凹部
２８ 補強板
２８ａ 板側貫通孔
２８ｂ 縦壁部
２８ｄ 隅角部

Claims (10)

1. 電子機器の押しボタンスイッチ構造において、
   電子機器本体に形成されたスイッチ用貫通孔と、
   上記電子機器本体内部に上記スイッチ用貫通孔に対応して配置された押圧型スイッチと、
   軸方向一端側で上記押圧型スイッチを押圧する押し子と、
   上記押し子の軸方向他端側に結合され、上記スイッチ用貫通孔から露出するキートップと、
   上記押し子が挿入される板側貫通孔を有する補強板と、
   上記押し子の軸方向中間外周と上記板側貫通孔との間を接合した状態で、上記スイッチ用貫通孔周縁に嵌合される弾性部材と、
   を備える
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ構造。
2. 請求項１に記載の押しボタンスイッチ構造において、
   上記スイッチ用貫通孔の周縁には、上記弾性部材が嵌合するスイッチ用凹部が凹陥され、
   上記スイッチ用凹部の底面には、上記スイッチ用貫通孔を囲む弾性部材嵌合用凹部が形成され、
   上記弾性部材の上記弾性部材嵌合用凹部に対応する位置には、該弾性部材嵌合用凹部の内周側壁面及び上記スイッチ用貫通孔内周壁面を挟み込む弾性部材側環状凹部が形成されている
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ構造。
3. 請求項２に記載の押しボタンスイッチ構造において、
   上記補強板における上記板側貫通孔の周縁には、上記押圧型スイッチ側へ折り曲げられた環状の縦壁部が形成され、該縦壁部と上記板側貫通孔の周縁とで形成される隅角部により、上記弾性部材側環状凹部が上記弾性部材嵌合用凹部の内周側壁面及び上記スイッチ用貫通孔内周壁面に押し付けられる
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ構造。
4. 請求項３に記載の押しボタンスイッチ構造において、
   上記スイッチ用貫通孔の内周壁における上記押圧型スイッチ側は、上記キートップ側よりも凹んだ係止用凹部が形成されている
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ構造。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の押しボタンスイッチ構造において、
   上記押し子の軸方向中間外周には、接合用凹部が形成され、該接合用凹部に上記弾性部材が入り込んでいる
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ構造。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の押しボタンスイッチ構造において、
   上記押し子及び上記補強板は、上記弾性部材に一体成形されている
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ構造。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の押しボタンスイッチ構造において、
   上記押し子の軸方向一端側は、上記弾性部材で覆われず、該押し子が直接上記押圧型スイッチを押圧する
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ構造。
8. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の押しボタンスイッチ構造において、
   上記押し子の軸方向一端側まで上記弾性部材が覆い、該弾性部材が上記押圧型スイッチを押圧する
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ構造。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つに記載の押しボタンスイッチ構造において、
   上記電子機器本体の少なくとも一部は、該電子機器本体の上記スイッチ用貫通孔に対応する位置に外装側貫通孔を有する外装カバーで覆われ、
   上記キートップには、上記外装側貫通孔の裏面周縁に当接するフランジが形成されている
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ構造。
10. 請求項１乃至９のいずれか１つに記載の押しボタンスイッチ構造を備えた電子機器。

Images