WO2024057583A1 - 押圧入力装置 - Google Patents

押圧入力装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2024057583A1
WO2024057583A1 PCT/JP2023/008753 JP2023008753W WO2024057583A1 WO 2024057583 A1 WO2024057583 A1 WO 2024057583A1 JP 2023008753 W JP2023008753 W JP 2023008753W WO 2024057583 A1 WO2024057583 A1 WO 2024057583A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
annular
angle
spring member
click spring
dome
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/008753
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
克敏 舂井
啓志 小原
Original Assignee
アルプスアルパイン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アルプスアルパイン株式会社 filed Critical アルプスアルパイン株式会社
Publication of WO2024057583A1 publication Critical patent/WO2024057583A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/32—Belleville-type springs
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/02—Controlling members for hand actuation by linear movement, e.g. push buttons
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/26—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members
    • H01H13/48—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using buckling of disc springs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H5/00—Snap-action arrangements, i.e. in which during a single opening operation or a single closing operation energy is first stored and then released to produce or assist the contact movement
    • H01H5/04—Energy stored by deformation of elastic members
    • H01H5/30—Energy stored by deformation of elastic members by buckling of disc springs

Definitions

  • the present invention relates to a press input device.
  • Patent Document 1 listed below discloses a disc-shaped contact plate that can provide a click feeling by reversing the dome portion.
  • a press input device includes a substrate having an installation surface and a click spring member installed on the installation surface, the click spring member extending from an outer annular edge toward an inner annular convex curve. an annular skirt portion extending at a first angle upward with respect to the installation surface; and an annular reinforcement extending from the annular convex portion toward the inner annular concave portion at a second angle downward from the first angle.
  • the plate part is an inverted part including a dome part extending inside the annular concave part and convex upward, and the dome part has a trapezoidal cross section and extends inside the annular concave part. It consists of an annular slope portion extending at a third angle upward from the second angle, and a top surface portion extending inside the annular upper end portion of the annular slope portion and receiving a pressing force from above.
  • the operating distance of the dome portion can be adjusted in the direction of shortening it.
  • FIG. 1 Side sectional view of a press input device according to an embodiment
  • a diagram for explaining the operation of a click spring member included in a press input device according to an embodiment A diagram showing a comparison example between the reaction force characteristics of a click spring member according to an embodiment and the reaction force characteristics of a click spring member using a conventional technology.
  • FIG. 1 A diagram for explaining an example of suitable dimensions of a click spring member according to an embodiment
  • the Z-axis direction in the drawings will be referred to as the up-down direction
  • the Y-axis direction in the drawings will be taken as the left-right direction
  • the X-axis direction in the drawings will be taken as the front-rear direction.
  • the Z-axis positive direction is upward
  • the Y-axis positive direction is rightward
  • the X-axis positive direction is forward.
  • FIG. 1 is a side sectional view of a press input device 100 according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the press input device 100 includes a substrate 110 and a click spring member 120.
  • the substrate 110 is a flat member made of resin.
  • the upper surface of the substrate 110 is an installation surface 110A on which the click spring member 120 is installed.
  • the click spring member 120 is a metallic, disk-shaped member that is installed on the installation surface 110A of the substrate 110.
  • the click spring member 120 has a dome shape that is convex upward (positive direction of the Z axis).
  • the click spring member 120 also has a circular shape when viewed from above.
  • the click spring member 120 has an annular edge 120A, which is an outer peripheral edge having a circular shape when viewed from above, and is arranged on the installation surface so that the entire area of the annular edge 120A is in contact with the installation surface 110A of the board 110. 110A.
  • the click spring member 120 has, in order from the outside in the radial direction, an annular edge 120A, an annular convex curved part 120C, an annular concave curved part 120B, and an annular upper end 120Ba.
  • the annular edge 120A is the lower end and outer peripheral edge of the click spring member 120.
  • the annular edge 120A has an annular shape when viewed from above.
  • the annular convex curved portion 120C is a portion that has an annular shape when viewed from above and is bent in a convex shape toward the outside of the click spring member 120.
  • the annular concave portion 120B has an annular shape when viewed from above, and is a portion that is bent toward the inside of the click spring member 120 in a concave shape.
  • the annular upper end portion 120Ba is the upper end portion of the click spring member 120, and is a portion of the click spring member 120 that is bent outward in a convex shape.
  • the annular upper end portion 120Ba has an annular shape when viewed from above.
  • the click spring member 120 has an inverted portion 121 and an annular skirt portion 124.
  • the inversion part 121 consists of a dome part 122 and an annular reinforcing plate part 123.
  • the dome portion 122 extends inside the annular concave portion 120B and is upwardly convex.
  • the dome portion 122 has a trapezoidal cross section and includes a top surface portion 122A and an annular slope portion 122B.
  • the top surface portion 122A is a horizontal planar portion that is provided at the upper end of the click spring member 120 and at the center of the click spring member 120 when viewed from above, and has a circular shape.
  • the top surface portion 122A extends inside the annular upper end portion 120Ba of the annular slope portion 122B and receives a pressing force from above.
  • the annular slope portion 122B is a portion having an annular shape and provided on the outside of the top surface portion 122A when viewed from above.
  • the annular slope portion 122B is an inclined surface inclined at a predetermined inclination angle so that the radius gradually increases toward the outside in the radial direction.
  • the annular slope portion 122B extends inside the annular concave portion 120B, and extends at a third angle ⁇ 3 upward than the second angle ⁇ 2.
  • the upper end portion of the annular slope portion 122B is an annular upper end portion 120Ba.
  • the annular reinforcing plate portion 123 is a portion having an annular shape and provided on the outside of the annular slope portion 122B of the dome portion 122 when viewed from above.
  • the annular reinforcing plate portion 123 is an inclined surface inclined at a predetermined inclination angle so that the radius gradually increases toward the outside in the radial direction. However, the inclination angle of the annular reinforcing plate portion 123 is gentler than the inclination angle of the annular slope portion 122B.
  • the annular reinforcing plate portion 123 extends from the annular convex curved portion 120C toward the inner annular concave curved portion 120B at a second angle ⁇ 2 that is more downward than the first angle ⁇ 1.
  • the annular skirt portion 124 is a portion having an annular shape and provided outside the reversing portion 121 when viewed from above.
  • the annular skirt portion 124 is an inclined surface inclined at a predetermined inclination angle so that the radius gradually increases as it goes outward in the radial direction.
  • the annular skirt portion 124 extends from the outer annular edge 120A toward the inner annular convex curved portion 120C at a first angle ⁇ 1 upward with respect to the installation surface 110A.
  • the lower end of the annular skirt portion 124 is the above-mentioned annular edge 120A.
  • the boundary between the lower end of the annular reinforcing plate portion 123 and the upper end of the annular skirt portion 124 is the aforementioned annular convex curved portion 120C.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the click spring member 120 included in the press input device 100 according to one embodiment.
  • the click spring member 120 when no pressing operation is performed is shown by a solid line
  • the click spring member 120 when a pressing operation is performed and reversed is shown by a broken line.
  • the click spring member 120 is in an initial state in which the dome portion 122 is upwardly convex, as shown by the solid line in FIG. 2, when the top surface portion 122A is not pressed downward. Therefore, the annular edge 120A of the click spring member 120 is in contact with the installation surface 110A of the substrate 110, but the top surface portion 122A is not in contact with the installation surface 110A of the substrate 110.
  • the click spring member 120 when the click spring member 120 according to one embodiment is pressed downward on the top surface portion 122A, the top surface portion 122A moves downward while being elastically deformed so as to be crushed as a whole.
  • the click spring member 120 is configured such that when the operating load of the downward pressing operation on the top surface portion 122A exceeds a predetermined threshold (that is, when the stroke amount of the top surface portion 122A exceeds a predetermined amount), As shown by the solid line in FIG. 2, the dome portion 122 is elastically deformed into a concave shape (inversion operation). Thereby, the back side portion of the top surface portion 122A comes into contact with the installation surface 110A of the substrate 110.
  • a predetermined threshold that is, when the stroke amount of the top surface portion 122A exceeds a predetermined amount
  • the click spring member 120 is configured to provide pressure to the operator of the top surface section 122A because the operation load of the downward pressing operation on the top surface section 122A is rapidly reduced due to the reversal action of the dome section 122. A click sensation can be presented.
  • the dome portion 122 when the downward pressing operation on the top surface portion 122A is released, the dome portion 122 returns to the original convex shape due to its own elastic force.
  • the press input device 100 further includes, on the installation surface 110A of the substrate 110, a fixed contact member that constantly contacts the annular edge 120A and a movable contact member that contacts the top surface portion 122A during a press operation. It may be configured as follows. Thereby, the press input device 100 according to one embodiment can be used as a push switch that is turned on when the top surface portion 122A is pressed.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of comparison between the reaction force characteristics of the click spring member 120 according to one embodiment and the reaction force characteristics of a click spring member using a conventional technique.
  • FIG. 3A shows an example of reaction force characteristics of the click spring member 120 according to one embodiment.
  • FIG. 3(b) shows an example of reaction force characteristics of a click spring member using the conventional technique. Note that in FIGS. 3(a) and 3(b), the vertical axis represents the actuation force [gf], and the horizontal axis represents the amount of movement [mm] of the pressing operation.
  • FIG. 4 is a diagram showing a comparative example of the behavior of the click spring member 120 according to one embodiment and the behavior of a click spring member using the conventional technology.
  • FIG. 4(a) shows an example of the behavior of the click spring member 120 according to one embodiment.
  • FIG. 4(b) shows an example of the behavior of a click spring member using the prior art.
  • the vertical axis indicates the height [mm] of the click spring member, and the horizontal axis indicates the amount of movement [mm] of the click spring member.
  • the click spring member 120 As the click spring member 120 according to one embodiment, the click spring member 120 whose dome portion 122 has a trapezoidal cross-sectional shape is used, as explained in FIG. Further, in this comparative example, as a click spring member using the conventional technology, a click spring member whose dome portion has a general bowl-shaped cross section is used, as disclosed in Patent Document 1 and the like.
  • the reaction force characteristics when the top surface portion 122A of the dome portion 122 is pushed downward are as follows: The reaction force increases up to the amount S1, and decreases from the movement amount S1 at the start of the reversal operation to the movement amount S2 at the end of the reversal operation, and after the movement amount S2 at the start of the reversal operation (i.e., overstroke ), the reaction force increases.
  • the reaction force characteristic when the top of the dome portion is pushed downward is the amount of movement S1 at the start of the reversing operation from the initial position.
  • the reaction force increases until ', the reaction force decreases from the movement amount S1' at the start of the reversal operation to the movement amount S2' at the end of the reversal operation, and after the movement amount S2' at the start of the reversal operation (i.e. (during overstroke), the reaction force increases.
  • the cross-sectional shape of the dome part 122 is trapezoidal, so that the movement amount S1 at the start of the reversing operation of the dome part 122 and the movement amount S1 at the end of the reversing operation of the dome part 122 The amount of movement S2 can be adjusted.
  • the cross-sectional shape of the dome portion 122 is trapezoidal, so that the rigidity of the peripheral portion of the dome portion 122 can be adjusted to increase, as shown in FIG.
  • the amount of movement S1 of the dome portion 122 at the start of the reversing operation can be made shorter than the amount of movement S1' of the dome portion at the start of the reversing operation in the conventional click spring member.
  • the click spring member 120 applies the operating force in the movement amount S1 at the start of the reversing operation of the dome portion 122 to the reversing operation of the dome portion in the conventional dome portion 122.
  • the actuation force can be made substantially equal to the actuation force at the starting movement amount S1'.
  • the cross-sectional shape of the dome portion 122 is trapezoidal, so that, as shown in FIG.
  • the reduction rate of the operating force from the movement amount S1' at the start of the reversal operation of the dome part in the conventional click spring member to the movement amount S2' at the end of the reversal operation in the conventional click spring member It can be made more gradual.
  • the click spring member 120 can reduce the speed of the reversing operation of the dome portion 122, and therefore can reduce the contact noise with the substrate 110 during the reversing operation of the dome portion 122. can.
  • the click spring member 120 has a trapezoidal cross-sectional shape of the dome part 122, so that each parameter of the dome part 122 (radius and inclination angle of the top surface part 122A, and the annular slope part 122B)
  • each parameter of the dome part 122 radius and inclination angle of the top surface part 122A, and the annular slope part 122B
  • the radius and inclination angle By appropriately adjusting the radius and inclination angle, the amount of movement S1 of the dome portion 122 at the start of the reversing operation and the amount of movement S2 of the dome portion 122 at the end of the reversing operation can be adjusted while maintaining the operating force and plate thickness. can be adjusted to the desired value.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of suitable dimensions of the click spring member 120 according to one embodiment.
  • the second angle ⁇ 2 is 0°. 6 degrees
  • the third angle ⁇ 3 is preferably 18 degrees to 23 degrees.
  • the press input device 100 can present a good click feel to the operator.
  • the press input device 100 can present a good click feel to the operator.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

押圧入力装置は、設置面を有する基板と、設置面上に設置されたクリックバネ部材とを備え、クリックバネ部材は、外側の環状縁部から内側の環状凸曲部に向かって設置面に対して上向きの第１角度で延在する環状スカート部と、環状凸曲部から内側の環状凹曲部に向かって第１角度よりも下向きの第２角度で延在する環状補強板部、環状凹曲部の内側に延在し上方に凸となるドーム部を含む反転部からなり、ドーム部は、断面が台形状であって、環状凹曲部の内側に延在し第２角度よりも上向きの第３角度で延在する環状斜面部と、環状斜面部の環状上端部の内側に延在し上方から押圧力を受ける天面部からなる。

Description

押圧入力装置
　本発明は、押圧入力装置に関する。
　下記特許文献１には、ドーム部が反転動作することによって、クリック感触を得ることが可能な、円盤状の接点板が開示されている。
特開２００２－２１６５８０号公報
　しかしながら、特許文献１の技術は、接点板のドーム部の断面形状が一般的な椀形状であるため、ドーム部の作動距離（すなわち、反転動作開始時の移動量）を短くする方向に調整することが困難であった。
　一実施形態に係る押圧入力装置は、設置面を有する基板と、設置面上に設置されたクリックバネ部材とを備え、クリックバネ部材は、外側の環状縁部から内側の環状凸曲部に向かって設置面に対して上向きの第１角度で延在する環状スカート部と、環状凸曲部から内側の環状凹曲部に向かって第１角度よりも下向きの第２角度で延在する環状補強板部、環状凹曲部の内側に延在し上方に凸となるドーム部を含む反転部からなり、ドーム部は、断面が台形状であって、環状凹曲部の内側に延在し第２角度よりも上向きの第３角度で延在する環状斜面部と、環状斜面部の環状上端部の内側に延在し上方から押圧力を受ける天面部からなる。
　一実施形態に係る押圧入力装置によれば、ドーム部の作動距離を短くする方向に調整することができる。
一実施形態に係る押圧入力装置の側方断面図 一実施形態に係る押圧入力装置が備えるクリックバネ部材の動作を説明するための図 一実施形態に係るクリックバネ部材の反力特性と、従来技術を用いたクリックバネ部材の反力特性との比較例を示す図 一実施形態に係るクリックバネ部材の挙動と、従来技術を用いたクリックバネ部材の挙動との比較例を示す図 一実施形態に係るクリックバネ部材の好適な寸法の一例を説明するための図
　以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。なお、以降の説明では、便宜上、図中Ｚ軸方向を上下方向とし、図中Ｙ軸方向を左右方向とし、図中Ｘ軸方向を前後方向とする。但し、Ｚ軸正方向を上方とし、Ｙ軸正方向を右方とし、Ｘ軸正方向を前方とする。
　（押圧入力装置１００の構成）
　図１は、一実施形態に係る押圧入力装置１００の側方断面図である。図１に示すように、押圧入力装置１００は、基板１１０と、クリックバネ部材１２０とを備える。
　基板１１０は、樹脂製且つ平板状の部材である。基板１１０の上面は、クリックバネ部材１２０が設置される設置面１１０Ａとなっている。
　クリックバネ部材１２０は、基板１１０の設置面１１０Ａ上に設置される、金属製且つ円盤状の部材である。クリックバネ部材１２０は、上方（Ｚ軸正方向）に凸状のドーム状を有する。また、クリックバネ部材１２０は、上面視にて、円形状を有する。
　クリックバネ部材１２０は、上面視にて円形状を有する外周縁部である環状縁部１２０Ａを有し、当該環状縁部１２０Ａの全域において、基板１１０の設置面１１０Ａに接地するように、設置面１１０Ａ上に設置される。
　図１に示すように、クリックバネ部材１２０は、半径方向における外側から順に、環状縁部１２０Ａ、環状凸曲部１２０Ｃ、環状凹曲部１２０Ｂ、および環状上端部１２０Ｂａを有する。
　環状縁部１２０Ａは、クリックバネ部材１２０の下端部且つ外周縁部である。環状縁部１２０Ａは、上面視にて円環状を有する。
　環状凸曲部１２０Ｃは、上面視にて円環状を有し、且つ、クリックバネ部材１２０の外側に向かって凸状に折り曲げられた部分である。
　環状凹曲部１２０Ｂは、上面視にて円環状を有し、且つ、クリックバネ部材１２０の内側に向かって凹状に折り曲げられた部分である。
　環状上端部１２０Ｂａは、クリックバネ部材１２０の上端部であり、クリックバネ部材１２０の外側に向かって凸状に折り曲げられた部分である。環状上端部１２０Ｂａは、上面視にて円環状を有する。
　また、図１に示すように、クリックバネ部材１２０は、反転部１２１と、環状スカート部１２４とを有する。
　反転部１２１は、ドーム部１２２と、環状補強板部１２３とからなる。
　ドーム部１２２は、環状凹曲部１２０Ｂの内側に延在し、上方に凸となる。ドーム部１２２は、断面が台形状であって、天面部１２２Ａと、環状斜面部１２２Ｂとからなる。
　天面部１２２Ａは、クリックバネ部材１２０の上端部、且つ、上面視にてクリックバネ部材１２０の中央に設けられており、且つ、円形状を有する、水平な平面状の部分である。天面部１２２Ａは、環状斜面部１２２Ｂの環状上端部１２０Ｂａの内側に延在し上方から押圧力を受ける。
　環状斜面部１２２Ｂは、上面視にて天面部１２２Ａの外側に設けられている円環状を有する部分である。環状斜面部１２２Ｂは、半径方向における外側に向かうにつれて徐々に半径が大きくなるように所定の傾斜角度で傾斜した傾斜面である。環状斜面部１２２Ｂは、環状凹曲部１２０Ｂの内側に延在し、第２角度θ２よりも上向きの第３角度θ３で延在する。環状斜面部１２２Ｂの上端部は、環状上端部１２０Ｂａとなっている。
　環状補強板部１２３は、上面視にてドーム部１２２の環状斜面部１２２Ｂの外側に設けられている円環状を有する部分である。環状補強板部１２３は、半径方向における外側に向かうにつれて徐々に半径が大きくなるように所定の傾斜角度で傾斜した傾斜面である。但し、環状補強板部１２３の傾斜角度は、環状斜面部１２２Ｂの傾斜角度よりも緩やかである。環状補強板部１２３は、環状凸曲部１２０Ｃから内側の環状凹曲部１２０Ｂに向かって第１角度θ１よりも下向きの第２角度θ２で延在する。
　環状スカート部１２４は、上面視にて反転部１２１の外側に設けられている円環状を有する部分である。環状スカート部１２４は、半径方向における外側に向かうにつれて徐々に半径が大きくなるように所定の傾斜角度で傾斜した傾斜面である。環状スカート部１２４は、外側の環状縁部１２０Ａから内側の環状凸曲部１２０Ｃに向かって設置面１１０Ａに対して上向きの第１角度θ１で延在する。環状スカート部１２４の下端部は、上記した環状縁部１２０Ａである。
　なお、環状斜面部１２２Ｂの下端部と環状補強板部１２３の上端部との境界は、上記した環状凹曲部１２０Ｂとなっている。
　また、環状補強板部１２３の下端部と環状スカート部１２４の上端部との境界は、上記した環状凸曲部１２０Ｃとなっている。
　（クリックバネ部材１２０の動作）
　図２は、一実施形態に係る押圧入力装置１００が備えるクリックバネ部材１２０の動作を説明するための図である。図２において、押圧操作がなされていないときのクリックバネ部材１２０は、実線で示されており、押圧操作がなされて反転動作したときのクリックバネ部材１２０、は破線で示されている。
　一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、天面部１２２Ａに対する下方への押圧操作がなされていないとき、図２において実線で示されるように、ドーム部１２２が上方に凸状の初期状態である。このため、クリックバネ部材１２０は、環状縁部１２０Ａが基板１１０の設置面１１０Ａに接触しているが、天面部１２２Ａは基板１１０の設置面１１０Ａに接触していない。
　そして、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、天面部１２２Ａに対する下方への押圧操作がなされたとき、全体的に押し潰されるように弾性変形しつつ、天面部１２２Ａが下方に移動する。
　さらに、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、天面部１２２Ａに対する下方への押圧操作の操作荷重が所定の閾値を超えたとき（すなわち天面部１２２Ａのストローク量が所定量を超えたとき）、図２において実線で示されるように、ドーム部１２２が、凹状に弾性変形（反転動作）する。これにより、天面部１２２Ａの裏側の部分が、基板１１０の設置面１１０Ａに接触する。
　この際、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、ドーム部１２２の反転動作によって、天面部１２２Ａに対する下方への押圧操作の操作荷重が急激に減少するため、天面部１２２Ａの操作者に対してクリック感触を呈示できる。
　なお、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、天面部１２２Ａに対する下方への押圧操作が解除されたとき、自身の弾性力によってドーム部１２２が元の凸状に復帰する。
　一実施形態に係る押圧入力装置１００は、さらに、基板１１０の設置面１１０Ａ上に、常に環状縁部１２０Ａと接触する固定接点部材と、押圧操作時に天面部１２２Ａと接触する可動接点部材とを備えて構成されてもよい。これにより、一実施形態に係る押圧入力装置１００は、天面部１２２Ａの押圧操作時にスイッチオン状態に切り替わる、プッシュスイッチとして用いることができる。
　（比較例）
　図３は、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０の反力特性と、従来技術を用いたクリックバネ部材の反力特性との比較例を示す図である。図３（ａ）は、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０の反力特性の一例を示す。図３（ｂ）は、従来技術を用いたクリックバネ部材の反力特性の一例を示す。なお、図３（ａ）および図３（ｂ）において、縦軸は、作動力［ｇｆ］を示し、横軸は押圧操作の移動量［ｍｍ］を示す。
　図４は、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０の挙動と、従来技術を用いたクリックバネ部材の挙動との比較例を示す図である。図４（ａ）は、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０の挙動の一例を示す。図４（ｂ）は、従来技術を用いたクリックバネ部材の挙動の一例を示す。図４（ａ）および図４（ｂ）において、縦軸は、クリックバネ部材の高さ［ｍｍ］を示し、横軸はクリックバネ部材の移動量［ｍｍ］を示す。
　なお、本比較例では、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０として、図１で説明したとおり、ドーム部１２２の断面形状が台形状であるクリックバネ部材１２０を用いている。また、本比較例では、従来技術を用いたクリックバネ部材として、特許文献１等に開示されているように、ドーム部の断面形状が一般的な椀形状であるクリックバネ部材を用いている。
　図３（ａ）に示すように、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、ドーム部１２２の天面部１２２Ａが下方に押し込まれたときの反力特性は、初期位置から反転動作開始時の移動量Ｓ１までは反力が増加し、反転動作開始時の移動量Ｓ１から反転動作終了時の移動量Ｓ２までは反力が減少し、反転終了時開始時の移動量Ｓ２以降（すなわち、オーバーストローク時）は反力が増加する。
　同じく、図３（ｂ）に示すように、従来技術を用いたクリックバネ部材は、ドーム部の頂部が下方に押し込まれたときの反力特性は、初期位置から反転動作開始時の移動量Ｓ１'までは反力が増加し、反転動作開始時の移動量Ｓ１'から反転動作終了時の移動量Ｓ２'までは反力が減少し、反転終了時開始時の移動量Ｓ２'以降（すなわち、オーバーストローク時）は反力が増加する。
　ここで、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、ドーム部１２２の断面形状を台形状としたことにより、ドーム部１２２の反転動作開始時の移動量Ｓ１と、ドーム部１２２の反転動作終了時の移動量Ｓ２とを、調整することができる。
　例えば、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、ドーム部１２２の断面形状を台形状としたことにより、ドーム部１２２の周辺部の剛性を高める方向に調整できるため、図３に示すように、ドーム部１２２の反転動作開始時の移動量Ｓ１を、従来技術のクリックバネ部材におけるドーム部の反転動作開始時の移動量Ｓ１'よりも短くすることができる。
　この際、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、図３に示すように、ドーム部１２２の反転動作開始時の移動量Ｓ１における作動力を、従来技術のドーム部１２２におけるドーム部の反転動作開始時の移動量Ｓ１'における作動力と略等しくすることができる。
　また、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、ドーム部１２２の断面形状を台形状としたことにより、図３に示すように、ドーム部１２２の反転動作開始時の移動量Ｓ１から反転動作終了時の移動量Ｓ２までの作動力の減少率を、従来技術のクリックバネ部材におけるドーム部の反転動作開始時の移動量Ｓ１'から反転動作終了時の移動量Ｓ２'までの作動力の減少率よりも、緩やかにすることができる。
　その結果、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、ドーム部１２２の反転動作速度を低減することができ、よって、ドーム部１２２の反転動作時の基板１１０との当接音を低減することができる。
　なお、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０は、ドーム部１２２の断面形状を台形状としたことにより、ドーム部１２２の各パラメータ（天面部１２２Ａの半径および傾斜角度、並びに、環状斜面部１２２Ｂの半径および傾斜角度）を適切に調整することで、作動力および板厚を維持したまま、ドーム部１２２の反転動作開始時の移動量Ｓ１と、ドーム部１２２の反転動作終了時の移動量Ｓ２とを、所望のものへと調整することができる。
　（好適な寸法の一例）
　図５は、一実施形態に係るクリックバネ部材１２０の好適な寸法の一例を説明するための図である。
　図５に示すように、環状補強板部１２３の傾斜角度を第２角度θ２とし、ドーム部１２２の環状斜面部１２２Ｂの傾斜角度を第３角度θ３としたとき、第２角度θ２は、０°～６°であり、第３角度θ３は、１８°～２３°であることが好ましい。これらの数値は、発明者らがシミュレーション等によって求めた好適な値である。
　これにより、一実施形態に係る押圧入力装置１００は、操作者に対して良好なクリック感触を呈示することができる。
　また、図５に示すように、ドーム部１２２の環状斜面部１２２Ｂの半径をＲａとし、ドーム部１２２の天面部１２２Ａの半径をＲｂとしたとき、Ｒｂ／Ｒａ＝０．５～０．７５であることが好ましい。これらの数値は、発明者らがシミュレーション等によって求めた好適な値である。
　これにより、一実施形態に係る押圧入力装置１００は、操作者に対して良好なクリック感触を呈示することができる。
　以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
　本国際出願は、２０２２年９月１６日に出願した日本国特許出願第２０２２－１４８５６２号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。
　１００　押圧入力装置
　１１０　基板
　１１０Ａ　設置面
　１２０　クリックバネ部材
　１２０Ａ　環状縁部
　１２０Ｂ　環状凹曲部
　１２０Ｃ　環状凸曲部
　１２１　反転部
　１２２　ドーム部
　１２２Ａ　天面部
　１２２Ｂ　環状斜面部
　１２０Ｂａ　環状上端部
　１２３　環状補強板部
　１２４　環状スカート部
　θ１　第１角度
　θ２　第２角度
　θ３　第３角度

Claims (3)

  1. 　設置面を有する基板と、
    　前記設置面上に設置されたクリックバネ部材とを備え、
    　前記クリックバネ部材は、
    　外側の環状縁部から内側の環状凸曲部に向かって設置面に対して上向きの第１角度で延在する環状スカート部と、
    　前記環状凸曲部から内側の環状凹曲部に向かって前記第１角度よりも下向きの第２角度で延在する環状補強板部、前記環状凹曲部の内側に延在し上方に凸となるドーム部を含む反転部からなり、
    　前記ドーム部は、断面が台形状であって、前記環状凹曲部の内側に延在し前記第２角度よりも上向きの第３角度で延在する環状斜面部と、前記環状斜面部の環状上端部の内側に延在し上方から押圧力を受ける天面部からなることを特徴とする押圧入力装置。
  2. 　前記第２角度は、０°～６°であり、
    　前記第３角度は、１８°～２３°であることを特徴とする請求項１記載の押圧入力装置。
  3. 　前記環状斜面部の半径をＲａ、前記天面部の半径をＲｂとしたとき、Ｒｂ／Ｒａ＝０．５～０．７５であることを特徴とする請求項１記載の押圧入力装置。
PCT/JP2023/008753 2022-09-16 2023-03-08 押圧入力装置 WO2024057583A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-148562 2022-09-16
JP2022148562 2022-09-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024057583A1 true WO2024057583A1 (ja) 2024-03-21

Family

ID=90274793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/008753 WO2024057583A1 (ja) 2022-09-16 2023-03-08 押圧入力装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024057583A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004025677A1 (ja) * 2002-09-11 2004-03-25 Fujikura Ltd. キ−スイッチ用ダイヤフラムおよびキ−スイッチ
WO2005124805A1 (ja) * 2004-06-15 2005-12-29 Japan Aviation Electronics Industry Limited ドーム接点およびそれを用いた多段動作電気スイッチ
US20100307907A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 Chi Mei Communication Systems, Inc. Elastic member and key-press assembly using the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004025677A1 (ja) * 2002-09-11 2004-03-25 Fujikura Ltd. キ−スイッチ用ダイヤフラムおよびキ−スイッチ
WO2005124805A1 (ja) * 2004-06-15 2005-12-29 Japan Aviation Electronics Industry Limited ドーム接点およびそれを用いた多段動作電気スイッチ
US20100307907A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 Chi Mei Communication Systems, Inc. Elastic member and key-press assembly using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1950782B1 (en) Elastic member for pushbutton switch
US10410806B2 (en) Reaction force generating member for a key switch device
US10626942B2 (en) Lower-side spring-receiving member
US6307537B1 (en) Multifunction key for use with portable device
CN110648873B (zh) 反作用力产生构件和键开关装置
WO2024057583A1 (ja) 押圧入力装置
JP5133143B2 (ja) エンジンマウント
JP4956583B2 (ja) 可動接点部材およびスイッチ装置
US7102087B2 (en) Key top
JPH11306908A (ja) キートップシート
JP7407333B2 (ja) ラバーステムおよびスイッチ装置
JPH07282689A (ja) 多方向入力スイッチ
JP2673288B2 (ja) キースイッチのラバースプリング
JP2001216865A (ja) スイッチ
JP2006097775A (ja) 車両用クッションゴム
WO2024070010A1 (ja) 押圧入力装置
JP3108005B2 (ja) 自動変速機用シフトレバー装置
JPH01144534A (ja) 押釦スイッチ
JP2007200737A (ja) 押釦スイッチ
JPH01264125A (ja) 押下キースイッチ
JP2001216866A (ja) スイッチ
JP2020013651A (ja) 押しボタンスイッチ
JP4316994B2 (ja) キーの斜め押し防止構造およびキースイッチ
CN219202996U (zh) 按钮开关用部件
JP7142509B2 (ja) 緩衝ストッパ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23864949

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1