JP2003257281A

JP2003257281A - 平面スイッチ

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Publication number: JP2003257281A
Application number: JP2002056118A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kaizu; 雅洋海津; Yasushi Hirai; 康司平井; Tetsuya Kawahira; 哲也川平
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2003-09-12
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: JP4252248B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ドーム形状の可撓性ダイヤフラムを有する平
面スイッチであって、この平面スイッチを押し下げ、こ
の押し下げを解除するときに、上記平面スイッチ内の気
圧を一定に保つエアチャネル用の貫通穴を具備するフィ
ルムを有する平面スイッチにおいて、上記押し下げ、押
し下げ解除動作を繰り返した場合、接触不良の発生を効
果的に抑制する。【解決手段】固定側端子１４と可動側端子１５とを一
方の面に具備する基板１６と、固定側端子１４と常に接
触する固定側接点１２が周縁部に形成され、可動側端子
１５と接触・離脱可能である可動側接点１３が凹側ほぼ
中央部に形成され、基板１６上に載置されているドーム
形状の可撓性ダイヤフラム１１と、ダイヤフラム１１と
基板１６とを覆っている保持フィルム１７と、ダイヤフ
ラム１１の周縁からわずかに離れた位置で保持フィルム
１７に設けられた貫通孔１８とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器等の操作
スイッチに使用される平面スイッチに係り、特に、金属
等のダイヤフラムを用い、このダイヤフラムに覆いかぶ
さっているフィルムに設けられているエアチャネル孔の
位置を工夫した平面スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の平面スイッチ２０を示す
図である。

【０００３】図３（１）は、平面スイッチ２０の平面図
であり、図３（２）は、図３（１）におけるＩＩＩＡ−
ＩＩＩＢ断面を示す図である。

【０００４】従来の平面スイッチ２０では、固定側端子
１４と、固定側端子１４と離反している可動側端子１５
とが、基板１６の片方の面に設けられている。

【０００５】また、ドーム形状のダイヤフラム１１は可
撓性を具備し、ダイヤフラム１１の周縁部には、固定側
端子１４と接触する固定側接点１２が形成され、ダイヤ
フラム１１の凹側ほぼ中央部には、可動側端子１５と接
触・離脱可能である可動側接点１３が形成され、ダイヤ
フラム１１は、固定側接点１２が固定側端子１４に常に
接触するように、基板１６上に載置されている。

【０００６】保持フィルム２７は、ダイヤフラム１１と
１６基板とに接してダイヤフラム１１の全面とダイヤフ
ラム１１の周縁部の周りに存在する基板１６とを覆い、
ダイヤフラム１１が１６基板の表面に沿う方向（矢印Ａ
Ｒ２１の直角方向）にずれないように、ダイヤフラム１
１を保持している。なお、保持フィルム２７の片面であ
る基板１６、ダイヤフラム１１側の面は、粘着性を有す
る。

【０００７】保持フィルム２７には、貫通孔２８が設け
られている。貫通孔２８は、ダイヤフラム１１の外周縁
の一部とオーバーラップしている。すなわち、ダイヤフ
ラム１１の外周縁の一部が、貫通孔２８を介して、平面
スイッチ２０の外部から覗けるようになっている。

【０００８】平面スイッチ２０を、矢印ＡＲ２１の方向
に押し下げると、可動側接点１３が可動側端子１５に近
づくように、ダイヤフラム１１が変形し、ダイヤフラム
１１と基板１６とによって囲まれている空間ＳＰ３１の
体積が減少する。この減少によって、空間ＳＰ３１内の
空気圧が上昇する。この空気圧の上昇によって、固定側
接点１２と固定側端子１４との間のわずかな隙間と、貫
通孔２８とを通って、空間ＳＰ３１内の空気が、平面ス
イッチ２０の外部に漏れる。

【０００９】続いて、上記押し下げを解除すると、ダイ
ヤフラム１１が押し下げる前の形状に復元する。この復
元をするときに、空間ＳＰ３１の体積が増加し、この増
加によって、空間ＳＰ３１内の空気圧が減少し、平面ス
イッチ２０の外部から、空間ＳＰ３１内に空気が入って
くる。

【００１０】図４は、第２の従来の平面スイッチ３０を
示す平面図である。

【００１１】平面スイッチ３０は、貫通孔２８の代わり
に、スリット３１が設けられている点が、平面スイッチ
２０とは異なっており、その他の部分は、平面スイッチ
２０と同様に構成されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の平面
スイッチ２０では、押し下げを解除するときに、平面ス
イッチ２０の外部から平面スイッチの内部の空間ＳＰ３
１に空気が入ってくる。

【００１３】このとき、上記空気の中に含まれている微
細な粉塵も同時に入ってきて、固定側接点１２と固定側
端子１４とが接する部位、可動側端子１５の表面、およ
び可動側接点１３の表面に付着するおそれがある。

【００１４】そして、上記押し下げ、押し下げ解除の動
作を繰り返すにしたがって、固定側接点１２と固定側端
子１４とが接する部位、可動側端子１５の表面、および
可動側接点１３の表面に付着した微細な粉塵の量が多く
なり、接触不良を引き起こしやすくなるという問題があ
る。

【００１５】従来の平面スイッチ３０では、ダイヤフラ
ム１１の外周縁の近傍にスリット３１が設けられ、スリ
ット３１の断面積が、平面スイッチ２０に設けられてい
る貫通孔２８よりも少なく、しかも、スリット３１から
侵入する微細な粉塵が、保持フィルム３７の粘着部分に
ある程度吸着されるので、１回あたりの押し下げ、押し
下げ解除動作で、平面スイッチ３０の内部に侵入する粉
塵の量は減少する。したがって、平面スイッチ２０より
も、平面スイッチ３０のほうが、接触不良を引き起こし
にくい。

【００１６】しかし、平面スイッチ３０では、上記押し
下げ、押し下げ解除によって発生する応力が、スリット
３１の端部３１Ａに集中しやすく、上記押し下げ、押し
下げ解除の動作を繰り返すことによって、保持フィルム
３７に設けられているスリット３１の端部３１Ａに亀裂
が発生しやすいという問題がある。

【００１７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、特に、可撓性のドーム形状のダイヤフラムを
有する平面スイッチであって、この平面スイッチを押し
下げ、続いてこの押し下げる動作を解除するときに、上
記平面スイッチ内の気圧を一定に保つエアチャネル用の
貫通穴を具備するフィルムを有する平面スイッチにおい
て、上記押し下げ、押し下げ解除動作を繰り返した場
合、接触不良の発生を効果的に抑制することができる平
面スイッチを提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載されてい
る発明は、固定側端子と、この固定側端子と離反して配
置された可動側端子とが、一方の面に設けられている基
板と、上記固定側端子と常に接触する固定側接点が周縁
部に形成され、上記可動側端子と接触・離脱可能である
可動側接点が凹側ほぼ中央部に形成され、常態において
は、上記可動側接点が上記可動側端子から離反した状態
になるように、上記基板上に載置されているドーム形状
の可撓性ダイヤフラムと、上記ダイヤフラムと上記基板
とに接して上記ダイヤフラムの全面と上記ダイヤフラム
の周縁部の上記基板とを覆い、上記ダイヤフラムが上記
基板の表面に沿う方向にずれないように、上記ダイヤフ
ラムを保持する保持フィルムと、上記保持フィルムに設
けられ、上記ダイヤフラムの周縁からわずかに離れた位
置に存在する貫通孔であって、上記基板と上記ダイヤフ
ラムとで囲繞されている空間に存在する空気が、上記ダ
イヤフラムの変形に応じて通過するため貫通孔とを有す
る平面スイッチである。

【００１９】請求項２に記載されている発明は、請求項
１において、上記貫通孔の形状は円形状であり、この円
の直径が０．０５ｍｍ〜２ｍｍの間である平面スイッチ
である。

【００２０】

【発明の実施の形態および実施例】図１は、本発明の実
施例である平面スイッチ１０の構成を示す図である。

【００２１】図１（１）は、平面スイッチ１０の平面図
であり、図１（２）は、図１（１）におけるＩＡ−ＩＢ
断面を示す図である。

【００２２】平面スイッチ１０は、基板１６と、基板１
６上に載置されている平面スイッチ１１と、平面スイッ
チ１１と基板１６とを覆って保持する保持フィルム１７
とを有する。

【００２３】ここで、基板１６は、２つのスイッチング
回路用端子として、環状の固定側端子１４と、固定側端
子１４の中央付近に配置され、固定側端子１４と離反し
ている可動側端子１５とを、基板１６の片方の面に具備
する。

【００２４】また、ほぼ円盤状の金属の薄い板でドーム
形状に構成されているダイヤフラム１１は可撓性を具備
し、ダイヤフラム１１の周縁部には、固定側端子１４と
接触する固定側接点１２が形成され、ダイヤフラム１１
の凹側ほぼ中央部には、可動側端子１５と接触・離脱可
能である可動側接点１３が形成され、ダイヤフラム１１
は、固定側接点１２が固定側端子１４に常に接触するよ
うに、ダイヤフラム１１を伏せた状態で、基板１６上に
載置されている。なお、可動側端子１５と可動側接点１
３とは、常態（平面スイッチ１０が押し下げられていな
い状態）においては、互いが離れている。

【００２５】保持フィルム１７は、ダイヤフラム１１と
１６基板とに接してダイヤフラム１１の全面とダイヤフ
ラム１１の周縁部の周りに存在する基板１６とを覆い、
ダイヤフラム１１が基板１６の表面に沿う方向（矢印Ａ
Ｒ２１の直角方向）にずれないように、ダイヤフラム１
１を保持している。なお、保持フィルム２７の片面であ
る基板１６、ダイヤフラム１１側の面は、粘着性を有す
る。

【００２６】また、保持フィルム１７には、基板１６と
ダイヤフラム１１とで囲繞されている（囲まれている）
空間に存在する空気が、平面スイッチ１０の押し下げ、
押し下げ解除によるダイヤフラムの変形に応じて通過す
るため貫通孔１８が設けられている。

【００２７】さらに、貫通穴１８は、ダイヤフラム１１
の周縁からわずかに離れた位置に存在するように設けら
れている。すなわち、貫通孔１８とダイヤフラム１１の
周縁部とは互いに干渉していない。

【００２８】なお、貫通孔１８は、打ち抜き加工によっ
て形成されたものであり、円形状、すなわち、貫通孔１
８の軸線に対して垂直な断面の形状が円形である形状を
している。また、貫通孔１８の直径は約１ｍｍである。

【００２９】貫通孔１８は複数、例えば８つ設けられ、
これら８つの貫通孔１８のそれぞれは、ダイヤフラム１
１の周縁から僅かに離れた位置（ダイヤフラムと重なり
合わない位置）に存在し、しかも、ダイヤフラム１１の
中心から所定の半径で描かれたピッチサークルの円周上
で等分配（等間隔で配置）された位置に存在する。

【００３０】なお、貫通孔１８の周縁と、ダイヤフラム
１１の外周縁との間の最短距離Ｌ１１は、約１ｍｍであ
る。

【００３１】次に、押し下げ、続いて、この押し下げを
解除したときの平面スイッチ１０の動作について説明す
る。

【００３２】図２（１）は、平面スイッチ１０の押し下
げ途中の状態、図２（２）は、押し下げが終了した状態
を示す断面図である。

【００３３】図１（２）に示す状態（平面スイッチ１０
を押し下げる前の状態）において、平面スイッチ１０を
矢印ＡＲ１１の方向に押し下げる。この押し下げによっ
て、図２（１）に示すように、ダイヤフラム１１と保持
フィルム１７とが変形し、可動側接点１３が可動側端子
１５に近づく。

【００３４】この状態で、矢印ＡＲ１１の方向に、平面
スイッチ１０をさらに押し下げると、図２（２）に示す
ように、ダイヤフラム１１と保持フィルム１７とがさら
に変形し、可動側接点１３が可動側端子１５に接触し、
固定側端子１４と可動側端子１５とが互いに電気的に接
続される。この状態で、平面スイッチ１０の押し下げ動
作が終了する。

【００３５】上記押し下げ動作をしているときに、ダイ
ヤフラム１１が潰れた量にしたがって、ダイヤフラム１
１と基板１６とで囲まれている空間ＳＰ１１の体積が減
少し、この減少で、空間ＳＰ１１内の空気圧が上昇す
る。

【００３６】そして、空間ＳＰ１１内の空気が、固定側
接点１２と固定側端子１４との間に僅かに存在する隙間
と、保持フィルム１７と基板１６との間に僅かに存在す
る隙間と、貫通孔１８とを通って、平面スイッチ１０の
外に排出される。

【００３７】続いて、図２（２）に示すように、押し下
げが終了した状態において、この押し下げを解除する
と、ダイヤフラム１１が具備している弾性によって、ダ
イヤフラム１１が、図２（１）に示す状態を経由して、
図１（２）示す元の状態（押し下げ開始前の状態）に復
元する。

【００３８】上記復元動作をしているときに、ダイヤフ
ラム１１の復元量にしたがって、ダイヤフラム１１と基
板１６とで囲まれている空間ＳＰ１１の体積が増加し、
この増加で、空間ＳＰ１１内の空気圧が下降する。

【００３９】そして、貫通孔１８と、保持フィルム１７
と基板１６との間に僅かに存在する隙間と、固定側接点
１２と固定側端子１４との間に僅かに存在する隙間とを
通って、空気が平面スイッチ１０の外部から平面スイッ
チ１０の中に入ってくる。

【００４０】また、平面スイッチ１０内への空気の流入
に伴って、空気中に存在している微細な粉塵も、平面ス
イッチ１０の中に入ってくるおそれがある。

【００４１】平面スイッチ１０によれば、貫通孔１８
が、ダイヤフラム１１の外周縁から僅かに離れている
（図１（１）に示す距離Ｌ１１が約１ｍｍある）だけな
ので、上記復元動作をするときに、空間ＳＰ１１に（平
面スイッチ１０内に）空気がスムーズに流入し、円滑な
復元動作が行われる。

【００４２】また、平面スイッチ１０によれば、上記復
元動作をするときに、空間ＳＰ１１に空気といっしょに
微細な粉塵が入り込むことがあるが、貫通孔１８が、ダ
イヤフラム１１の外周縁から僅かに離れているので、上
記微細な粉塵は、基板１６と保持フィルム１７との間に
存在する僅かな隙間を通過しなければならず、この隙間
を通過するときに、粘着性を有する保持フィルム１７の
面（基板１６側の面）に、上記微細な粉塵が捕捉され
る。

【００４３】したがって、１回の復元動作によって平面
スイッチ１０内に入り込む粉塵の量は、従来よりも少な
くなり、固定側接点１２、可動側接点１３、固定側端子
１４、可動側端子１５に付着する微細な粉塵の量も、従
来よりも少なくなる。

【００４４】そして、平面スイッチ１０を押し下げ続い
て押し下げを解除する操作を繰り返しても、例えば従来
の平面スイッチ２０より、接触不良が発生しにくくな
る。

【００４５】また、貫通孔１８の形状が円形であるの
で、押し下げ等の動作に伴う応力集中が、貫通孔１８の
周縁に発生しにくく、押し下げ続いて押し下げを解除す
る動作を繰り返しても、貫通孔１８の周縁に亀裂が発生
しにくい。

【００４６】なお、平面スイッチ１０では、金属ダイヤ
フラムを用いているが、例えば導電性プラスチック等の
導電性、弾性を具備する部材を用いてもよい。

【００４７】また、平面スイッチ１０では、貫通孔１８
の直径を約１ｍｍとしているが、貫通孔の直径を例えば
０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲内にすることができる。

【００４８】また、平面スイッチ１０では、貫通孔１８
の周縁と、ダイヤフラム１１の外周縁との間の最短距離
Ｌ１１を、約１ｍｍとしているが、最短距離Ｌ１１を、
例えば０ｍｍを超え２ｍｍ以下の値にしてもよい。

【００４９】また、平面スイッチ１０では、貫通孔１８
を打ち抜き加工で形成しているが、打ち抜き加工、ドリ
ル加工、針を用いた加工のうちの少なくとも１つを用い
て加工形成してもよい。

【００５０】また、平面スイッチ１０では、貫通孔１８
の数を８つとしているが、少なくとも１つの貫通孔が設
けられていればよい。また、等間隔に貫通孔を設けなく
てもよい。

【００５１】また、平面スイッチ１０では、貫通孔の形
状を円形としているが、長円、楕円、四角形の四隅を円
弧で形成した形状、図４に示すスリット３１の端部３１
Ａのところに円形の孔を貫通させた形状等、円形以外の
形状であって、貫通孔の周縁部に応力集中が発生しにく
い形状の貫通孔を採用してもよい。

【００５２】さらに、平面スイッチ１０では、ダイヤフ
ラム１１の外形が円形になっているが、楕円、長円等、
ダイヤフラムの機能を発揮できる形状を採用してもよ
い。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、可撓性のドーム形状の
ダイヤフラムを有する平面スイッチであって、この平面
スイッチを押し下げ、続いてこの押し下げる動作を解除
するときに、上記平面スイッチ内の気圧を一定に保つエ
アチャネル用の貫通穴を具備するフィルムを有する平面
スイッチにおいて、上記押し下げ、押し下げ解除動作を
繰り返した場合、接触不良の発生を効果的に抑制するこ
とができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である平面スイッチの構成を示
す図である。

【図２】平面スイッチを押し下げた状態を示す断面図で
ある。

【図３】従来の平面スイッチを示す図である。

【図４】第２の従来の平面スイッチを示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１０・・・平面スイッチ、１１・・・ダイヤフラム、１２・・・固定側接点、１３・・・可動側接点、１４・・・固定側端子、１５・・・可動側端子、１６・・・基板、１７・・・保持フィルム、１８・・・貫通孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川平哲也千葉県佐倉市六崎1440 株式会社フジクラ佐倉事業所内Ｆターム(参考） 5G006 AA02 AB25 AC01 AZ01 BA01 BA02 BA09 BB03 BC09 CD06 DB03 FB04 FB18 FB19 FD06 LG04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定側端子と、この固定側端子と離反し
て配置された可動側端子とが、一方の面に設けられてい
る基板と；上記固定側端子と常に接触する固定側接点が
周縁部に形成され、上記可動側端子と接触・離脱可能で
ある可動側接点が凹側ほぼ中央部に形成され、常態にお
いては、上記可動側接点が上記可動側端子から離反した
状態になるように、上記基板上に載置されているドーム
形状の可撓性ダイヤフラムと；上記ダイヤフラムと上記
基板とに接して上記ダイヤフラムの全面と上記ダイヤフ
ラムの周縁部の上記基板とを覆い、上記ダイヤフラムが
上記基板の表面に沿う方向にずれないように、上記ダイ
ヤフラムを保持する保持フィルムと；上記保持フィルム
に設けられ、上記ダイヤフラムの周縁からわずかに離れ
た位置に存在する貫通孔であって、上記基板と上記ダイ
ヤフラムとで囲繞されている空間に存在する空気が、上
記ダイヤフラムの変形に応じて通過するため貫通孔と；
を有することを特徴とする平面スイッチ。
【請求項２】請求項１において、上記貫通孔の形状は円形状であり、この円の直径が０．
０５ｍｍ〜２ｍｍの間であることを特徴とする平面スイ
ッチ。