阅读说明：本技术 带点按弹簧的片材、带点按弹簧的片材的制造方法、开关装置 (Sheet with click spring, method for manufacturing sheet with click spring, and switch device ) 是由 杉浦琢郎 伊藤尧之 佐藤贵之 石森五音 于 2018-04-24 设计创作，主要内容包括：带点按弹簧的片材具备：片材构件；点按弹簧,其设置在所述片材构件的一面；以及按压件构件,其设置在所述片材构件的另一面的与所述点按弹簧的顶部对置的位置,所述按压件构件中的与所述片材构件接触的接触面分别具有：熔接部,其是被熔接的部分,且沿着该接触面的外周缘部设置；以及非熔接部,其是未被熔接的部分,且设置在由所述熔接部包围的区域内。(The sheet with the click spring is provided with: a sheet member; a click spring provided on one surface of the sheet member; and a pressing member provided at a position of the other surface of the sheet member facing a top portion of the click spring, wherein contact surfaces of the pressing member that contact the sheet member each have: a welded portion which is a welded portion and is provided along an outer peripheral edge portion of the contact surface; and a non-welded portion that is a portion that is not welded and that is provided in a region surrounded by the welded portion.)

带点按弹簧的片材、带点按弹簧的片材的制造方法、开关装置

技术领域

本发明涉及带点按弹簧的片材、带点按弹簧的片材的制造方法、以及开关装置。

背景技术

以往，作为用于各种电子设备等的开关装置，已知使用带点按弹簧的片材的开关装置。该使用带点按弹簧的片材的开关装置通过在膜状的片材构件的背面粘贴的点按弹簧，能够在进行开关操作时，赋予用户点击操作感。在这样的使用带点按弹簧的片材的开关装置中，存在在片材构件的表面设置按压件构件的开关装置。

例如，在下述专利文献1中公开了一种技术，在使用带点按弹簧的片材的开关装置中，在片材构件的表面设置传递朝向点按弹簧的按压力的按压力传递构件(按压件构件)，对片材构件与按压力传递构件的重合部照射激光、或施加超声波，从而使该重合部熔接，对片材构件与按压力传递构件进行固定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-344511号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，以往，在使用具备按压件构件的带点按弹簧的片材的开关装置中，在相对于点按弹簧的中心而倾斜地按下按压件构件的情况下，以按压件构件的外周缘部按压点按弹簧，因此点按弹簧在远离中心的位置被按压，开关操作的工作力会产生偏差。因此，作为抑制这种现象的产生的方法，考虑到变更按压件构件的形状等方法，但在该情况下，存在开关装置的制造成本增加的可能性。基于上述情况，在使用具备按压件构件的带点按弹簧的片材的开关装置中，谋求能够以不增加制造成本的方式抑制开关操作的工作力的偏差。

用于解决课题的方案

一实施方式的带点按弹簧的片材具备：片材构件；点按弹簧，其设置在所述片材构件的一面；以及按压件构件，其设置在所述片材构件的另一面的与所述点按弹簧的顶部对置的位置，所述按压件构件中的与所述片材构件接触的接触面分别具有：熔接部，其是被熔接的部分，且沿着该接触面的外周缘部设置；以及非熔接部，其是未被熔接的部分，且设置在由所述熔接部包围的区域内。

发明效果

根据一实施方式，在使用具备按压件构件的带点按弹簧的片材的开关装置中，能够以不增加制造成本的方式抑制开关操作的工作力的偏差。

附图说明

图1是示出一实施方式的带点按弹簧的片材的俯视图。

图2是图1所示的带点按弹簧的片材的A-A剖视图。

图3是示出具备一实施方式的带点按弹簧的片材的开关装置的剖视图。

图4A是一实施方式的带点按弹簧的片材中的、按压件构件与片材构件的接合部的局部放大剖视图。

图4B是一实施方式的带点按弹簧的片材中的、按压件构件与片材构件的接合部的局部放大后视图。

图5是示出一实施方式的带点按弹簧的片材的制造方法的步骤的流程图。

图6是示出以往的结构的开关装置的剖视图。

图7是以往的结构的带点按弹簧的片材中的、按压件构件与片材构件的接合部的局部放大剖视图。

图8A是示出一实施方式的开关装置的动作的图。

图8B是示出一实施方式的开关装置的动作的图。

图9A是示出以往的结构的开关装置的动作的图。

图9B是示出以往的结构的开关装置的动作的图。

图10是示出一实施方式的开关装置以及以往的结构的开关装置各自的工作力的测定结果的曲线图。

图11是示出具备一实施方式的带点按弹簧的片材的开关装置的变形例的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对一实施方式进行说明。

(带点按弹簧的片材100的结构)

图1是示出一实施方式的带点按弹簧的片材100的俯视图。图2是图1所示的带点按弹簧的片材100的A-A剖视图。图1以及图2所示的带点按弹簧的片材100通过贴合于电路基板120(参照图3)而与电路基板120一起构成开关装置10(参照图3)，并作为该开关装置10的操作部而发挥功能。

如图1以及图2所示，带点按弹簧的片材100构成为具备片材构件102、点按弹簧104、按压件构件106、以及间隔件108。

片材构件102是透明且较薄的膜状的构件。片材构件102是柔性的。片材构件102例如使用PET(Polyethylene Terephthalate)等树脂材料。在图1所示的例子中，作为俯视观察时的形状，片材构件102具有角被倒角加工过的矩形状，但片材构件102的形状并不限定于此。

点按弹簧104是在片材构件102的背面102B(图中Z轴负侧的面，技术方案中所述的“另一面”的一例)且在片材构件102的中央设置的、薄板状的构件。点按弹簧104通过粘着剂而被粘贴在片材构件102的背面102B。点按弹簧104成为朝向表面侧(图中Z轴正侧)呈凸状弯曲的、所谓的圆顶状。点按弹簧104具有弹性，在从表面侧被施加按压力时变形为凹状，在从按压力中被释放时由于回弹力而回到原本的凸状。点按弹簧104例如使用具有导电性的金属材料。在图1所示的例子中，作为俯视观察时的形状，点按弹簧104具有椭圆形状，但点按弹簧104的形状并不限定于此。

按压件构件106是在片材构件102的表面102A(图中Z轴正侧的面，技术方案中所述的“一面”的一例)且在片材构件102的中央(与在片材构件102的背面102B设置的点按弹簧104的顶部对置的位置)设置的、凸状的构件。按压件构件106通过激光熔接而被熔接在片材构件102的表面102A。在图1所示的例子中，按压件构件106与片材构件102通过激光熔接而被熔接，但并不限定于激光熔接，例如也可以使用超声波熔接、热压等。但是，通过使用激光熔接能够容易地进行熔接部的位置的调整，从这方面考虑，更优选使用激光熔接。按压件构件106例如使用PET等树脂材料。在图1所示的例子中，作为俯视观察时的形状，按压件构件106具有圆形状，但按压件构件106的形状并不限定于此。

间隔件108是以包围点按弹簧104的周围的方式设置在片材构件102的背面102B的、较薄的膜状的构件。间隔件108是柔性的。间隔件108通过粘着剂而被粘贴在片材构件102的背面102B。间隔件108例如使用PET等树脂材料。间隔件108用于在将带点按弹簧的片材100贴合于基板时，将片材构件102垫高，从而确保成为点按弹簧104的可动区域的空间100A。

(开关装置10的结构)

图3是示出具备一实施方式的带点按弹簧的片材100的开关装置10的剖视图。图3所示的开关装置10是用于各种电子设备(例如，智能手机、平板终端等)的装置。如图3所示，开关装置10构成为具备图1以及图2所示的带点按弹簧的片材100、以及电路基板120。

电路基板120具备基材122、第一固定触点124、以及第二固定触点126。基材122是板状的构件。基材122例如使用酚醛树脂、环氧树脂、玻璃基板等材料。第一固定触点124以及第二固定触点126是在基材122的表面(与带点按弹簧的片材100对置的面，图中Z轴正侧的面)形成的薄膜状的构件。第一固定触点124以及第二固定触点126例如使用具有导电性的金属材料。

如图3所示，带点按弹簧的片材100以及电路基板120相互贴合并成为层叠结构，从而形成开关装置10。具体而言，带点按弹簧的片材100在间隔件108的底面部分，通过粘着剂而被粘贴在电路基板120(基材122)的表面。此时，点按弹簧104的缘部成为始终与第二固定触点126接触的状态。另外，点按弹簧104的中心位置成为与第一固定触点124的中心位置对位的状态。

对于这样构成的开关装置10，在按下按压件构件106从而该按压力施加于点按弹簧104时，点按弹簧104变形为凹状，点按弹簧104的中心部与第一固定触点124接触。由此，第一固定触点124与第二固定触点126之间经由点按弹簧104而成为导通状态。

此时，对于开关装置10，通过按压件构件106能够可靠地将按压力传递至点按弹簧104，并且通过点按弹簧104能够得到良好的点击操作感。特别是，由于按压件构件106被激光熔接于片材构件102，因此按压件构件106与片材构件102的接合强度较高，能够抑制由剥离等引起的脱落。

另一方面，对于开关装置10，在不按下按压件构件106从而点按弹簧104从按压力中被释放时，点按弹簧104恢复至原本的凸状，点按弹簧104的中心部的与第一固定触点124的接触被接触。由此，第一固定触点124与第二固定触点126之间成为非导通状态。

(按压件构件106与片材构件102的接合部的结构)

图4是一实施方式的带点按弹簧的片材100中的、按压件构件106与片材构件102的接合部的局部放大图。图4A是按压件构件106与片材构件102的接合部的局部放大剖视图。图4B是按压件构件106与片材构件102的接合部的局部放大后视图。

如图4所示，按压件构件106中的与片材构件102接触的接触面106A具有圆形状，且构成为具有熔接部106A-1以及非熔接部106A-2。熔接部106A-1是被激光熔接于片材构件102的部分。非熔接部106A-2是未被激光熔接于片材构件102的部分。

在接触面106A中，熔接部106A-1是沿着该接触面106A的外周缘部设置的部分。另一方面，非熔接部106A-2是在由熔接部106A-1包围的区域内设置的部分。

在图4所示的例子中，熔接部106A-1沿着接触面106A的外周缘部而遍及整周地形成，且形成在接触面106A的外周缘部。另外，在图4所示的例子中，在接触面106A中，由熔接部106A-1包围的区域内全部成为非熔接部106A-2，即，由熔接部106A-1包围的区域内不具有被激光熔接的部分。

在片材构件102的背面102B，由于激光熔接熔接部106A-1时的热收缩，从而沿着熔接部106A-1形成有环状的凹陷部102B-1。由此，在片材构件102的背面102B，在被凹陷部102B-1包围的区域形成有具有圆锥台形状的凸状部102B-2。即，凸状部102B-2的Z方向负侧的大致圆形的面的外周缘部成为比按压件构件106的外周缘部更接近点按弹簧104的中心部的位置。

作为参考，按压件构件106以及凹陷部102B-1的尺寸的一例如下所示。

按压件构件106的直径：1.5mm

按压件构件106的厚度：188μm

凹陷部102B-1的中心线的直径：1.28mm

凹陷部102B-1的深度：10μm

(带点按弹簧的片材100的制造方法)

图5是示出一实施方式的带点按弹簧的片材100的制造方法的步骤的流程图。

首先，在片材构件102的表面102A且片材构件102的中央配置按压件构件106，从片材构件102侧对按压件构件106与片材构件102的接合部照射激光，从而将按压件构件106激光熔接于片材构件102(步骤S501：熔接工序)。在此，沿着按压件构件106的接触面106A的外周缘部而遍及整周地激光熔接片材构件102。由此，如图4所示，在片材构件102的背面102B形成有环状的凹陷部102B-1，并且在被该凹陷部102B-1包围的区域形成有具有圆锥台形状的凸状部102B-2。

(步骤S502：第一粘贴工序)

接下来，在片材构件102的背面102B通过粘着剂等(例如，遍及背面102B的整面形成的粘着层)粘贴点按弹簧104。此时，使点按弹簧104的中心与片材构件102的中心一致。即，使点按弹簧104的中心(顶部)与按压件构件106的中心一致。

(步骤S503：第二粘贴工序)

接下来，在片材构件102的背面102B通过粘着剂等(例如，遍及背面102B的整面形成的粘着层)粘贴间隔件108。在此，间隔件108的外周缘部的形状与片材构件102的外周缘部的形状(角被倒角加工过的矩形状)相同。因此，在本工序中，以使间隔件108的外周缘部与片材构件102的外周缘部相互一致的方式将这两者贴合。

通过上述步骤S501～S503，制造图1～图4所示的带点按弹簧的片材100。

需要说明的是，各工序的实施顺序并不限定于上述顺序。例如，间隔件108的粘贴可以在激光熔接按压件构件106前进行，也可以在粘贴点按弹簧104前进行。

实施例

以下，参照附图对一实施例进行说明。在本实施例中，使用实施方式的开关装置10、以及作为比较例的开关装置20，并分别对其测定开关操作的工作力。

(开关装置20的结构)

图6是示出以往的结构的开关装置20的剖视图。如图6所示，开关装置20构成为具备带点按弹簧的片材600、以及电路基板620。带点按弹簧的片材600构成为具备片材构件602、点按弹簧604、按压件构件606、以及间隔件608。电路基板620具备基材622、第一固定触点624、以及第二固定触点626。

这样，带点按弹簧的片材600以及电路基板620的结构与实施方式的带点按弹簧的片材100以及电路基板120的结构几乎相同。但是，如图7说明那样，对于带点按弹簧的片材600，按压件构件606相对于片材构件602的激光熔接方法与实施方式的带点按弹簧的片材100不同。

(带点按弹簧的片材600的结构)

图7是以往的结构的带点按弹簧的片材600中的、按压件构件606与片材构件602的接合部的局部放大剖视图。如图7所示，在带点按弹簧的片材600中，在片材构件602的表面602A激光熔接有按压件构件606。在此，在带点按弹簧的片材600中，与实施方式的带点按弹簧的片材100不同，遍及按压件构件606中的与片材构件602接触的接触面606A的整面地激光熔接片材构件602。由此，如图7所示，在片材构件602的背面602B，由于激光熔接接触面606A的整面时的热收缩，遍及与接触面606A重叠的部分的整面地形成有整体具有碗形状的凹陷部602B-1。

(开关装置10以及开关装置20的动作)

图8是示出一实施方式的开关装置10的动作的图。图9是示出以往的结构的开关装置20的动作的图。在图8A以及图9A中，示出了以测定件800相对于点按弹簧104、604的中心不倾斜的方式通过该测定件800按下按压件构件106、606的情况。在该情况下，在开关装置10、20的任一个中，如图8A中箭头A以及图9A中箭头C所示，通过按压件构件106，点按弹簧104、604的中心被按压，因此能够得到恒定的工作力。

另一方面，在图8B以及图9B中，示出了以测定件800相对于点按弹簧104、604的中心倾斜的方式通过该测定件800按下按压件构件106、606的情况。

在该情况下，测定件800的Y轴负侧变低，因此在使测定件800向下方移动时，测定件800首先与按压件构件106、606的Y轴负侧接触，因此按压件构件106、606在与测定件800向相同的方向倾斜的状态下被按下。因此，成为以远离点按弹簧104、604的中心的位置即按压件构件106、606的Y轴负侧的缘部附近按压点按弹簧104、604的情况。

此时，在以往的开关装置20中，成为以按压件构件606的外周缘部按压点按弹簧604的情况。即，如图9B中箭头D所示，通过按压件构件606的外周缘部来按压距点按弹簧104的中心较远的位置，因此与不倾斜测定件800的情况相比的工作力的减少变得较大。

另一方面，在一实施方式的开关装置10中，沿着按压件构件106的外周缘部设置有凹陷部102B-1，因此成为以位于比按压件构件106的外周缘部更接近点按弹簧104的中心的位置的凸状部102B-2的外周缘部按压点按弹簧104的情况。即，如图8B中箭头B所示，通过在片材构件102的背面102B形成的凸状部102B-2(参照图4)来按压比较接近点按弹簧104的中心的位置，因此能够使与不倾斜测定件800的情况相比的工作力的减少较小。

(工作力的测定结果)

图10是示出一实施方式的开关装置10以及以往的结构的开关装置20各自的工作力的测定结果的曲线图。在此，通过图8以及图9说明的测定方法，对于开关装置10以及开关装置20分别使测定件800的倾斜发生变化，并通过测定件800测定工作力。图10示出开关装置10以及开关装置20各自的测定结果。需要说明的是，在图10中，将测定件800的倾斜为0°的情况下得到的工作力设为“100％”。如图10所示，在测定件800的倾斜为0°以外的情况下，与开关装置20进行比较，开关装置10的工作力的减少得到抑制。这是因为如图8说明那样，在开关装置10中，通过在片材构件102的背面102B形成的凸状部102B-2(参照图4)来按压比较接近点按弹簧104的中心的位置。

如以上说明那样，对于一实施方式的带点按弹簧的片材100以及开关装置10，按压件构件106中的与片材构件102接触的接触面106A分别具有：熔接部106A-1，其是被熔接的部分，且沿着该接触面106A的外周缘部设置；以及非熔接部106A-2，其是未被熔接的部分，且设置在由熔接部106A-1包围的区域内。由此，根据一实施方式的带点按弹簧的片材100以及开关装置10，在片材构件102的背面102B，在与熔接部106A-1重叠的部分形成由于激光熔接时的热收缩而产生的凹陷部102B-1，其结果是，能够在与非熔接部106A-2重叠的部分形成凸状部102B-2。即，无需进行变更按压件构件106的形状等特别的加工，通过激光熔接时的激光照射位置的控制，能够在片材构件102的背面102B中的由熔接部106A-1包围的区域内形成凸状部102B-2。并且，通过凸状部102B-2，即使在倾斜地按下按压件构件106的情况下，也能够按压比较接近点按弹簧104的中心的位置，因此能够抑制工作力的降低。因此，根据一实施方式的带点按弹簧的片材100以及开关装置10，能够以不增加制造成本的方式抑制开关操作的工作力的偏差。

特别是，对于一实施方式的带点按弹簧的片材100以及开关装置10，在按压件构件106的接触面106A中，熔接部106A-1沿着该接触面106A的外周缘部而遍及整周地形成。另外，在按压件构件106的接触面106A中，在由熔接部106A-1包围的区域内不具有被激光熔接的部分。另外，按压件构件106的接触面106A具有圆形状。由此，根据一实施方式的带点按弹簧的片材100以及开关装置10，即使在从倾斜的任一方向按下按压件构件106的情况下，也能够按压比较接近点按弹簧104的中心的位置，因此能够抑制工作力的降低。

(变形例)

图11是示出具备一实施方式的带点按弹簧的片材100的开关装置10的变形例的剖视图。图11所示的开关装置10’是图3所示的开关装置10的变形例。该开关装置10’构成为具备带点按弹簧的片材100’以及电路基板120’。

带点按弹簧的片材100’在一片片材构件102上具有多个点按弹簧104与按压件构件106的组。在多个组中，按压件构件106中的与片材构件102接触的接触面106A分别如图4所示那样具有：熔接部106A-1，其沿着该接触面106A的外周缘部而遍及整周地形成；以及非熔接部106A-2，其形成在由熔接部106A-1包围的区域内。

电路基板120’在一片基材122上具有多个第一固定触点124与第二固定触点126的组。在多个组中，第二固定触点126分别成为始终与点按弹簧104的缘部接触的状态，第一固定触点124分别成为其中心位置与点按弹簧104的中心位置对位的状态。

这样构成的开关装置10’成为具有两个开关部，且各开关部具有与开关装置10相同的结构。因此，根据开关装置10’，在两个开关部中，分别能够抑制进行开关操作时的工作力的偏差。

以上，对本发明的一实施方式进行了详述，但本发明并不限定于上述的实施方式，能够在技术方案记载的本发明的主旨的范围内进行各种变形或变更。

例如，在上述实施方式中，在按压件构件106的接触面106A中，沿着该接触面106A的外周缘部，遍及该外周缘部的整周地形成有熔接部106A-1，但并不限定于此。例如，熔接部106A-1可以沿着接触面106A的外周缘部而形成在比该外周缘部略靠内侧的位置。另外，例如，熔接部106A-1也可以沿着接触面106A的外周缘部间断地形成。

另外，例如，在上述实施方式中，在按压件构件106的接触面106A中，在由熔接部106A-1包围的区域内不具有被激光熔接的部分，但并不限定于此。即，在由熔接部106A-1包围的区域内也可以具有被激光熔接的部分。

另外，例如，在上述实施方式中，按压件构件106的接触面106A具有圆形状，但并不限定于此。即，按压件构件106的接触面106A也可以是圆形状以外的形状(例如，椭圆形状、多边形状等)。

另外，例如，在上述实施方式中，带点按弹簧的片材100具备间隔件108，但并不限定于此。即，带点按弹簧的片材100也可以不隔着间隔件108而直接粘贴在基材122的表面。

另外，例如，在上述实施方式中，作为技术方案中所述的“基材”的一例，使用了电路基板120的基材122，但并不限定于此。即，带点按弹簧的片材100所粘贴的“基材”只要至少在与点按弹簧104对置的表面上具有第一固定触点以及第二固定触点即可，其可以是任何结构构件。例如，带点按弹簧的片材100所粘贴的“基材”可以是构成上部开口的容器状的筐体的内部底面的构件。在该情况下，可以通过将带点按弹簧的片材100粘贴在筐体的上部，构成为将筐体的上部的开口堵塞。

本国际申请主张基于2017年6月19日申请的日本国专利申请第2017-119905号的优先权，并将该申请的全部内容援引至本国际申请。

附图标记说明

10 开关装置；100 带点按弹簧的片材；100A 空间；102 片材构件；102A 表面(一面)；102B 背面(另一面)；104 点按弹簧；106按压件构件；106A 接触面；106A-1 熔接部；106A-2 非熔接部；108间隔件；120 电路基板；122 基材；124 第一固定触点；126 第二固定触点。