JP2009158290A - ドーム型スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣカードなどに用いた場合、そのカードに折り目が生じ難く、効果的にスイッチを押した感触を実現することが可能なドーム型スイッチを提供する。
【解決手段】本発明のドーム型スイッチ１０は、ベース基材１１と、そ材の一方の面１１ａに設けられた第一固定接点１２および第二固定接点１３と、これらの接点の上に配されたドーム型可動部材１４と、その周縁に、それと離隔して設けられた中間部材１５と、中間部材１５によりベース基材１１に対向して接着され、ドーム型可動部材１４を覆う被覆材１６と、を備え、被覆材１６を平面視した場合、中間部材１５の外縁は略正方形状をなし、かつ、中間部材１５の内縁１５ｂは連続する曲線形状をなしており、この内縁１５ｂは、中間部材１５の外縁１５ａの一辺の反対側の部分の１箇所が、ドーム型可動部材１５側に湾曲していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣカードなどに用いられるドーム型スイッチに関するものである。

図４は、ドーム型スイッチの基本構造を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
図４に示すドーム型スイッチ１００は、基材１０１と、その一方の面１０１ａに設けられた第一固定接点１０２および第二固定接点１０３と、これらの接点の上に配されたドーム型可動部材１０４と、第一固定接点１０２、第二固定接点１０３およびドーム型可動部材１０４を覆うシート状の被覆材１０５とから構成されている。

第一固定接点１０２は基材１０１の一方の面１０１ａの中央部に設けられている。また、第二固定接点１０３は、第一固定接点１０２の外周に、これと離隔して設けられている。
ドーム型可動部材１０４の中央部には、第一固定接点１０２に対向するように、弾性変形可能な可動接点１０４ａが設けられている。ただし、通常の状態では、ドーム型可動部材１０４の可動接点１０４ａは第一固定接点１０２に接触せずに、ドーム型可動部材１０４の縁部１０４ｂが第二固定接点１０３に接触している。

このようなドーム型スイッチ１００では、被覆材１０５の頂部１０５ａを手指の先で押し下げると、ドーム型可動部材１０４の可動接点１０４ａおよびその近傍が弾性変形し、ドーム型可動部材１０４が凸形状から凹形状に反転する。これにより、可動接点１０４ａの内側が第一固定接点１０２に接触する。したがって、ドーム型可動部材１０４を介して、第一固定接点１０２と第二固定接点１０３が電気的に接続する。

上記のような構造のドーム型スイッチ１００では、ドーム型可動部材１０４を押すことにより、このドーム型可動部材１０４内の空気が押し出される。そこで、スイッチを押した感触を明瞭にするためには、ドーム型可動部材１０４内から押し出された空気を逃がす構造が必要とされている。

ドーム型可動部材内から押し出された空気を逃がす構造を有するドーム型スイッチの一例としては、図５に示すドーム型スイッチ１１０が開示されている。
このドーム型スイッチ１１０では、ドーム型可動部材１１４と基材１１１との間に空気の逃げ道となる空隙１１６が設けられているとともに、基材１１１にドーム型可動部材１１４の一端側から延出し、空気の逃げ道となる帯状の空間１１７および被覆材１１５を貫通する空気逃げ穴１１８が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

また、ドーム型可動部材内から押し出された空気を逃がす構造を有するドーム型スイッチの他の例としては、図６に示すドーム型スイッチ１２０が開示されている。
このドーム型スイッチ１２０では、基材１２１において、ドーム型可動部材１２４の外周に空気の逃げ道となる空隙１２６が設けられている。
特開２００１−０３５３０５号公報

しかしながら、図５に示すようなドーム型スイッチは、空気の逃げ穴が設けられているため、この逃げ穴を通してスイッチ内部に水分や湿気が浸透するおそれがあった。したがって、このような構造のドーム型スイッチは、完全な防水性や防湿性が要求される製品には用いることができないという問題があった。
また、カードなどの薄く小型の製品では、空気の逃げ道となる空間が設けられる大きさに制限があるため、図６に示すようなドーム型スイッチを取り付けることができないという問題があった。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、ＩＣカードなどに用いた場合、そのカードに折り目が生じ難く、効果的にスイッチを押した感触を実現することが可能なドーム型スイッチを提供することを目的とする。

本発明のドーム型スイッチは、ベース基材と、該ベース基材の一方の面に設けられた接点と、該接点の上に配されたドーム型可動部材と、該ドーム型可動部材の周縁に、該ドーム型可動部材と離隔して設けられた中間部材と、該中間部材により前記ベース基材に対向して接着され、前記ドーム型可動部材を覆う被覆材と、を備えたドーム型スイッチであって、前記被覆材を平面視した場合、前記中間部材の外縁は略長方形状または略正方形状をなし、かつ、前記中間部材の内縁は連続する曲線形状をなしており、前記中間部材の内縁は、前記中間部材の外縁の長辺または短辺の反対側の部分の少なくとも１箇所が、前記ドーム型可動部材側に湾曲していることを特徴とする。

本発明のドーム型スイッチは、ベース基材と、該ベース基材の一方の面に設けられた接点と、該接点の上に配されたドーム型可動部材と、該ドーム型可動部材の周縁に、該ドーム型可動部材と離隔して設けられた中間部材と、該中間部材により前記ベース基材に対向して接着され、前記ドーム型可動部材を覆う被覆材と、を備えたドーム型スイッチであって、前記被覆材を平面視した場合、前記中間部材の外縁は略長方形状または略正方形状をなし、かつ、前記中間部材の内縁は連続する曲線形状をなしており、前記中間部材の内縁は、前記中間部材の外縁の長辺または短辺の反対側の部分の少なくとも１箇所が、前記ドーム型可動部材側に湾曲しているので、ベース基材および被覆材と、中間部材との密着性を確保することができ、本発明のドーム型スイッチをＩＣカードなどのカードに適用したとき、そのカードに、ドーム型スイッチに起因する折り目が生じ難くなるとともに、スイッチを押した感触を明瞭にすることができる。

本発明のドーム型スイッチの最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

（ドーム型スイッチの第一の実施形態）
図１は、本発明のドーム型スイッチの第一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１中、符号１０はドーム型スイッチ、１１はベース基材、１２は第一固定接点、１３は第二固定接点、１４はドーム型可動部材、１５は中間部材、１６は被覆材、１７は間隙をそれぞれ示している。

このドーム型スイッチ１０は、ベース基材１１と、第一固定接点１２と、第二固定接点１３と、ドーム型可動部材１４と、中間部材１５と、被覆材１６とから概略構成されている。
第一固定接点１２および第二固定接点１３は、ベース基材１１の一方の面１１ａに互いに離隔して設けられている。また、第一固定接点１２は、ベース基材１１の一方の面１１ａの中央部に設けられ、第二固定接点１３は、第一固定接点１２の周縁に設けられている。さらに、第一固定接点１２および第二固定接点１３は、ベース基材１１の一方の面１１ａに設けられた回路（図示略）に接続されている。

ドーム型可動部材１４は、第一固定接点１２および第二固定接点１３の上に配されており、その中央部には、第一固定接点１２に対向するように、弾性変形可能な可動接点１４ａが設けられている。ただし、通常の状態では、この可動接点１４ａは第一固定接点１２に接触せずに、ドーム型可動部材１４の縁部１４ｂが第二固定接点１３に接触している。

中間部材１５は、ドーム型可動部材１４の周縁に、これと離隔して設けられている。中間部材１５とドーム型可動部材１４との間には、間隙１７が設けられている。また、中間部材１５の厚みは、ドーム型可動部材１４の高さと等しくなっている。

また、被覆材１６を平面視した場合、すなわち、被覆材１６の表面側からドーム型スイッチ１０を見た場合、中間部材１５の外縁（外形）は略正方形状をなし、かつ、中間部材１５の内縁１５ｂは連続する曲線形状をなしている。さらに、中間部材１５の内縁１５ｂは、外縁１５ａの一辺の反対側の部分（ここでは、外縁１５ａの一辺の中央部の反対側の部分）の１箇所が、ドーム型可動部材１４側に湾曲（膨出）している。すなわち、このドーム型スイッチ１０では、中間部材１５の内縁１５ｂの形状が、ドーム型可動部材１４（可動接点１４ａ）を中心として、正方形の各辺の１箇所を内側に押し込んだ形状をなしている。

ベース基材１１としては、少なくとも表層部には、ガラス繊維、アルミナ繊維などの無機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたもの、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたものや、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形した複合基材や、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン−ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材などのプラスチック基材や、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理、オゾン処理、または各種易接着処理などの表面処理を施したものなどの公知のものから選択して用いられる。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートまたはポリイミドからなる電気絶縁性のフィルムまたはシートが好適に用いられる。

第一固定接点１２および第二固定接点１３は、ベース基材１１の一方の面１１ａにポリマー型導電インクを用いて所定のパターン状にスクリーン印刷により形成されてなるものか、もしくは、導電性箔をエッチングしてなるもの、金属メッキしてなるものである。
ポリマー型導電インクとしては、例えば、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末（カーボンブラック、カーボンナノチューブなど）などの導電微粒子が樹脂組成物に配合されたものが挙げられる。
樹脂組成物としては、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂、浸透乾燥型樹脂、溶剤揮発型樹脂などの公知のものが用いられる。

ドーム型可動部材１４は、弾性変形可能な金属からなる部材である。
中間部材１５は、粘着剤などから構成されており、その粘着剤としては、液体と固体の両方の性質を有し、常に濡れた状態にあり、流動性が低く、それ自体の形状を保持する粘着剤が用いられる。このような粘着剤としては、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤などが挙げられる。
粘着材の具体例としては、ウレタン樹脂系両面テープ（商品名：Ｔ３８１０、ニトムズ社製）、両面テープ（商品名：ＴＬ−８５Ｆ−１２、リンテック社製）などが挙げられる。

被覆材１６としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂からなる基材；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン樹脂からなる基材；ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレンなどのポリフッ化エチレン系樹脂からなる基材；ナイロン６、ナイロン６，６などのポリアミド樹脂からなる基材；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロンなどのビニル重合体からなる基材；ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチルなどのアクリル系樹脂からなる基材；ポリスチレンからなる基材；；ポリカーボネート（ＰＣ）からなる基材；；ポリアリレートからなる基材；；ポリイミドからなる基材；上質紙、薄葉紙、グラシン紙、硫酸紙などの紙からなる基材などが用いられる。これらの基材の中でも、機械的強度、寸法安定性、耐溶剤性の点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などからなる基材が好ましく、透明性、加工適性、コストの点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはグリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）からなる基材がより好ましい。
また、被覆材１６としては、上記の基材をなす樹脂に着色剤を添加して、任意の色になるように成形した着色基材を用いてもよい。

この実施形態のドーム型スイッチ１０によれば、被覆材１６を平面視した場合、中間部材１５の外縁（外形）は略正方形状をなし、かつ、中間部材１５の内縁１５ｂは連続する曲線形状をなしており、さらに、中間部材１５の内縁１５ｂは、外縁１５ａの一辺の中央部の反対側の部分の１箇所が、ドーム型可動部材１４側に湾曲（膨出）しているので、このドーム型スイッチ１０をＩＣカードなどのカードに適用したとき、そのカードに、ドーム型スイッチ１０に起因する折り目が生じ難くなるとともに、スイッチを押した感触を明瞭にすることができる。

この実施形態では、中間部材１５の外縁（外形）が略正方形状をなしているドーム型スイッチ１０を例示したが、本発明のドーム型スイッチはこれに限定されない。本発明のドーム型スイッチにあっては、中間部材の外縁（外形）が略長方形状をなしていてもよい。

（ドーム型スイッチを備えたカード）
図２は、本発明のドーム型スイッチを備えたカードの第一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図２において、図１に示したドーム型スイッチ１０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
図２中、符号２０はカード、２１は接着層、２２は第一基材、２３は第二基材をそれぞれ示している。

この実施形態のカード２０は、上記のドーム型スイッチ１０と、接着層２１と、第一基材２２と、第二基材２３とから概略構成されている。
ここでは、第一基材２２は、上記のドーム型スイッチ１０の被覆材１６を兼ねている。
ドーム型スイッチ１０は、第一基材２２の接着層２１と接する面（以下、「内面」と言う。）２２ａに、ドーム型可動部材１４の可動接点１４ａを接し、中間部材１５を介して接着されている。
また、ドーム型スイッチ１０は、第一基材２２と接している部分以外の部分が接着層２１により被覆されている。
そして、この接着層２１を介して、第一基材２２と第二基材２３によりドーム型スイッチ１０が挟まれている。

接着層２１をなす接着剤としては、使用前は液状であり、加熱、紫外線照射、電子線照射などの外的条件を加えることにより硬化する接着剤が用いられる。このような接着剤としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂が挙げられる。また、外的条件を加えなくても主剤と硬化剤の反応によって硬化する２液硬化型接着剤も用いられる。
熱硬化型樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アクリル系反応樹脂などが挙げられる。

紫外線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性アクリル樹脂、紫外線硬化性ウレタンアクリレート樹脂、紫外線硬化性ポリエステルアクリレート樹脂、紫外線硬化性ポリウレタン樹脂、紫外線硬化性エポキシアクリレート樹脂、紫外線硬化性イミドアクリレート樹脂などが挙げられる。
電子線硬化性樹脂としては、電子線硬化性アクリル樹脂、電子線硬化性ウレタンアクリレート樹脂、電子線硬化性ポリエステルアクリレート樹脂、電子線硬化性ポリウレタン樹脂、電子線硬化性エポキシアクリレート樹脂、カチオン硬化型樹脂などが挙げられる。
２液硬化型接着剤としては、、ポリエステル樹脂とポリイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの混合物、ウレタンとポリイソシアネートとの混合物などが挙げられる。
このような接着剤の具体例としては、主剤（商品名：アロンマイティＡＰ−３１７Ａ、東亞合成社製）と硬化剤（商品名：アロンマイティＡＰ−３１７Ｂ、東亞合成社製）からなる２液混合型エポキシ系接着剤、主剤（商品名：ＭＬＴ２９００、イーテック社製）と硬化剤（商品名：Ｇ３０２１−Ｂ１７４、イーテック社製）からなる２液混合型ウレタン系接着剤などが挙げられる。

接着層２１には、公知の無機顔料、有機顔料、染料などからなる着色剤が含まれていてもよい。この着色剤により、接着層２１を任意の色に着色するこができる。

第一基材２２および第二基材２３としては、上記の被覆材１６と同様のものが用いられる。

この実施形態のカード２０は、上記のドーム型スイッチ１０を備えているので、カード２０を折り曲げても、ドーム型スイッチ１０に起因する折り目が生じ難い。また、ドーム型スイッチ１０を押した感触が明瞭であるので、スイッチのＯＮ／ＯＦＦによるカード機能（表示装置による情報の表示など）の動作確認を確実に行うことができる。

この実施形態では、第一基材２２が、ドーム型スイッチ１０の被覆材１６を兼ねるカード２０を例示したが、本発明にあっては、第一基材と、ドーム型スイッチの被覆材が別体であってもよい。
また、この実施形態では、ドーム型スイッチ１０のみを備えたカード２０を例示したが、本発明にあっては、ドーム型スイッチに接続される各種電子部品が備えられていてもよい。

（ドーム型スイッチの第二の実施形態）
図３は、本発明のドーム型スイッチの第二の実施形態を示す概略平面図である。
この実施形態のドーム型スイッチ３０が、上述のドーム型スイッチ１０と異なる点は、被覆材３６を平面視した場合、すなわち、被覆材３６の表面側からドーム型スイッチ３０を見た場合、中間部材３５の内縁３５ｂは、対向する二辺の一方（辺３５ｃ、３５ｃ）が外縁３５ａの一辺の反対側の部分の１箇所が、ドーム型可動部材３４（可動接点３４ａ）側に湾曲（膨出）しており、かつ、対向する二辺の他方（辺３５ｄ、３５ｄ）が外縁３５ａの一辺の反対側の部分の２箇所が、ドーム型可動部材３４側に湾曲（膨出）している点である。すなわち、このドーム型スイッチ３０では、中間部材３５の内縁３５ｂの形状が、ドーム型可動部材３４（可動接点３４ａ）を中心として、正方形の各辺の１箇所または２箇所を内側に押し込んだ形状をなしている。
このドーム型スイッチ３０でも、上述のドーム型スイッチ１０と同様の効果が得られる。

なお、本発明のドーム型スイッチでは、被覆材を平面視した場合、中間部材の内縁は、中間部材の外縁の長辺または短辺の反対側の部分の３箇所以上が、ドーム型可動部材側に湾曲していてもよい。
また、上述の第一の実施形態または第二の実施形態では、ドーム型スイッチを平面視した場合、その中間部材の内縁の形状を、ドーム型可動部材を中心として、正方形の各辺の１箇所または２箇所を内側に押し込んだ形状としたが、本発明のドーム型スイッチはこれに限定されない。本発明のドーム型スイッチにあっては、ドーム型スイッチを平面視した場合、その中間部材の内縁の形状を、ドーム型可動部材を中心として、三角形、五角形、六角形、七角形または八角形の各辺の１箇所または２箇所を内側に押し込んだ形状としてもよい。ただし、中間部材の内縁の形状が多角形になると、円形に近付くため、カードに適用した場合、ドーム型スイッチに起因する折り目が生じるおそれがあるので、ドーム型スイッチを平面視した場合、その中間部材の内縁の形状は、三角形、四角形、五角形が好ましい。

本発明のドーム型スイッチの第一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明のドーム型スイッチを備えたカードの第一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明のドーム型スイッチの第二の実施形態を示す概略平面図である。 ドーム型スイッチの基本構造を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 従来のドーム型スイッチの空気逃げ部の構造の一例を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 従来のドーム型スイッチの空気逃げ部の構造の他の例を示す概略平面図である。

符号の説明

１０，３０・・・ドーム型スイッチ、１１・・・ベース基材、１２・・・第一固定接点、１３・・・第二固定接点、１４・・・ドーム型可動部材、１５，３５・・・中間部材、１６，３６・・・被覆材、１７，３７・・・間隙、２０・・・カード、２１・・・接着層、２２・・・第一基材、２３・・・第二基材。

Claims (1)

1. ベース基材と、該ベース基材の一方の面に設けられた接点と、該接点の上に配されたドーム型可動部材と、該ドーム型可動部材の周縁に、該ドーム型可動部材と離隔して設けられた中間部材と、該中間部材により前記ベース基材に対向して接着され、前記ドーム型可動部材を覆う被覆材と、を備えたドーム型スイッチであって、
   前記被覆材を平面視した場合、前記中間部材の外縁は略長方形状または略正方形状をなし、かつ、前記中間部材の内縁は連続する曲線形状をなしており、
   前記中間部材の内縁は、前記中間部材の外縁の長辺または短辺の反対側の部分の少なくとも１箇所が、前記ドーム型可動部材側に湾曲していることを特徴とするドーム型スイッチ。
   
   

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