JP2010040473A - メンブレンスイッチ - Google Patents
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Abstract
【課題】スイッチ設計の自由度を高くし、かつ良好なクリック感触を有するスイッチを提供する。
【解決手段】中央接点15Aとその周りに配置される外周接点15Bとからなる固定接点部15を表面に設けた基板3と、前記外周接点15Bに当接する外周縁を備えると共に前記中央接点15Aに対向する頭頂部の可動接点部5Aを備えた可撓性で、かつ椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム5と、前記基板3上の所定位置にスイッチ用ドーム5を押さえるドーム押え部材17と、エンボス部9を施し、かつこのエンボス部9の下面に意匠印刷層19を設けると共に、前記エンボス部9のほぼ中央に、スイッチ用ドーム5の側に向けて突出成形された突起部21を有する表面シート7と、を備える。さらに、前記突起部21と可動接点部5Aの位置が合うように、前記ドーム押え部材17と意匠印刷層19が粘着材11に一体化されている。
【選択図】図1
【解決手段】中央接点15Aとその周りに配置される外周接点15Bとからなる固定接点部15を表面に設けた基板3と、前記外周接点15Bに当接する外周縁を備えると共に前記中央接点15Aに対向する頭頂部の可動接点部5Aを備えた可撓性で、かつ椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム5と、前記基板3上の所定位置にスイッチ用ドーム5を押さえるドーム押え部材17と、エンボス部9を施し、かつこのエンボス部9の下面に意匠印刷層19を設けると共に、前記エンボス部9のほぼ中央に、スイッチ用ドーム5の側に向けて突出成形された突起部21を有する表面シート7と、を備える。さらに、前記突起部21と可動接点部5Aの位置が合うように、前記ドーム押え部材17と意匠印刷層19が粘着材11に一体化されている。
【選択図】図1
Description
この発明は、メンブレンスイッチに関し、特に電子機器内で使用されるもので、明瞭なクリック感触を有する薄型のメンブレンスイッチに関する。
従来、メンブレンスイッチは、パソコン周辺機器や携帯電話等のキースイッチから電子レンジや洗濯機等の民生機器用操作パネル部にわたって世界中で幅広く利用されている。しかし、近年は、小型化、軽量化、薄型化、低価格化の要求が増えている。
図6ないしは図8を参照するに、従来のメンブレンスイッチ101は、スペーサ103を挟んで隙間を介して対向する2枚の基板105,107に配置した一対の接触電極109,111からなるスイッチ素子の上に、表面シート113が両面粘着材115で貼り付けられたスイッチである。なお、前記2枚の基板105,107はスペーサ103の両面に両面粘着材117で貼り付けられている。
さらに、前記表面シート113は、前記スイッチ素子に対応する位置に当該スイッチ素子と反対側に向けて球面状にエンボス加工された複数のエンボス部119(押下部)を備える。さらに、前記表面シート113のエンボス加工側の表面には意匠印刷層121が設けられている。さらにエンボス部119のほぼ中央には前記スイッチ素子側に突出成形した突起部123が形成されている。
メンブレンスイッチ101の製造方法としては、図8に示されているように、絶縁樹脂としての例えばPETの表面にスクリーン印刷により銀ペーストを印刷して形成した接触電極109,111を有するフレキシブル基板105,107を形成する。しかも、このフレキシブル基板105とフレキシブル基板107とは両面粘着材117で貼り付けられて、粘着材付きのフレキシブル基板105,107を形成する。さらに、上記のフレキシブル基板105,107の間にスペーサ103を挟んで、接触電極109,111同士が対向するように貼り合わせてスイッチ素子を形成する。
一方、表面シート113は、図7に示されているように、絶縁材としての例えばPET上にスクリーン印刷により意匠印刷層121を設けて形成される。この表面シート113に対して金型を使用して意匠印刷層121の面側からPET側に向かってエンボス加工を行ってエンボス部119を形成する。このエンボス加工と同時に、エンボス部119の中心部にPET側から意匠印刷層121の側に向けて下方へ突出した突起部123が形成される。
スイッチ素子と表面シート113のエンボス部119の位置が合うように、意匠印刷層121とフレキシブル基板105を両面粘着材115で貼り付けることにより、メンブレンスイッチ101が形成される。
上記の従来のメンブレンスイッチ101に該当するものとしては特許文献1に示されている。
特開2000−339079号公報
ところで、従来のメンブレンスイッチ101においては、クリック感触はエンボス部119を設けた表面シート113のエンボス形状によって付与されている。したがって、良好なクリック感触を得るためにはエンボス形状の設計に手間がかかり、エンボス形状に制限があるために意匠の自由度に制限がある。つまり、設計自由度が制限されるという問題点があった。
また、従来のメンブレンスイッチ101は、上述したように表面シート113のエンボス部119によりクリック感触を得ているが、エンボス形状を工夫しても良好なクリック感触を得ることが難しいという問題点があった。
この発明は、スイッチ設計の自由度を高くし、かつ良好なクリック感触を有するメンブレンスイッチを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、この発明のメンブレンスイッチは、中央接点とこの中央接点の周りに配置される外周接点とからなる固定接点部を表面に設けた基板と、
この基板の前記外周接点に当接する外周縁を備えると共に前記中央接点に対向する頭頂部の可動接点部を備えた可撓性で、かつ椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、
前記基板上の所定位置に前記スイッチ用ドームを配置すべく押さえるドーム押え部材と、
前記スイッチ用ドームの外方に位置してエンボス部を施し、かつこのエンボス部の下面に意匠印刷層を設けると共に、前記スイッチ用ドームを押圧すべく前記エンボス部のほぼ中央に、前記スイッチ用ドームの側に向けて突出成形された突起部を有する表面シートと、を備え、
前記意匠印刷層の突起部と前記スイッチ用ドームの可動接点部との位置が合うように、前記ドーム押え部材と前記表面シートの意匠印刷層が粘着材に一体化されていることを特徴とするものである。
この基板の前記外周接点に当接する外周縁を備えると共に前記中央接点に対向する頭頂部の可動接点部を備えた可撓性で、かつ椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、
前記基板上の所定位置に前記スイッチ用ドームを配置すべく押さえるドーム押え部材と、
前記スイッチ用ドームの外方に位置してエンボス部を施し、かつこのエンボス部の下面に意匠印刷層を設けると共に、前記スイッチ用ドームを押圧すべく前記エンボス部のほぼ中央に、前記スイッチ用ドームの側に向けて突出成形された突起部を有する表面シートと、を備え、
前記意匠印刷層の突起部と前記スイッチ用ドームの可動接点部との位置が合うように、前記ドーム押え部材と前記表面シートの意匠印刷層が粘着材に一体化されていることを特徴とするものである。
また、この発明のメンブレンスイッチは、前記メンブレンスイッチにおいて、前記粘着材が両面粘着材であることを特徴とすることが好ましい。
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、クリック感はスイッチ用ドームにより得るようにしたので、良好なクリック感触を得ることができ、高寿命なメンブレンスイッチが得られる。これに伴って、エンボス部を施した表面シートは意匠印刷層を設けることだけとしたので、意匠設計や構造設計の自由度の高いメンブレンスイッチを得ることができる。また、基板と表面シートの間にスペーサを必要としないので、従来構造に比べて薄型化を図ることができ、かつ低コストを図ることができる。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1ないしは図4を参照するに、この実施の形態に係るメンブレンスイッチ1は、基板としての例えばPCB(Printed Circuit Board)もしくはFPC(Flexible Printed Circuit)などのプリント配線基板3に、複数のスイッチ用ドーム5(メタルドームもしくは金属製クリックバネ)が組み込まれる。前記プリント配線基板3に設けた固定接点部(詳しくは後述する)と各スイッチ用ドーム5でスイッチ素子が形成される構成である。
さらに、エンボス加工を施して複数のエンボス部9(押下部)を備えた絶縁樹脂からなる表面シート7が、前記各エンボス部9に対応する前記各スイッチ用ドーム5の上方に位置するようにしてプリント配線基板3に両面粘着材11で貼り付けられた一体型の構造である。
なお、この実施の形態では、図4に示されているように複数のスイッチ素子の箇所を設けているが、単に1箇所のスイッチ素子だけでも適用されるものである。したがって、メンブレンスイッチ1は、プリント配線基板3と表面シート7が貼り付けられて図4に示されているように全体としてシート状に形成された中に1つないしは複数のスイッチ素子を設けた形態である。
上記のスイッチ用ドーム5は、導電性材料としての例えばステンレスもしくは銅系金属の板材を加工することによって得られる。さらに、基板3上の接点部に接離可能な可撓性を備えた椀型形状のものである。なお、スイッチ用ドーム5は、直径が例えば4mmで、高さは例えば0.2mmである。
また、プリント配線基板3は、絶縁シート13の上に導電性材料からなる中央接点(中央電極)15Aが備えられ、この中央接点15Aの周りに外周接点(外周電極)15Bが環状に備えられており、中央接点15Aと外周接点15Bで電極対となる固定接点部15を構成している。なお、プリント配線基板3には回路がパターン形成されている。
プリント配線基板3の上には、前述したスイッチ用ドーム5が電極対の中央接点15Aと外周接点15Bに整合させて配置されている。すなわち、スイッチ用ドーム5は、上記の中央接点15Aと外周接点15Bとの導通をON・OFFせしめるために、スイッチ用ドーム5の頭頂部の凹面側に位置する可動接点部5Aが前記中央接点15Aに接離可能な可撓性を備えており、その椀型形状の外周が外周接点15Bに接続して載置されるものである。
上記のスイッチ用ドーム5は、その椀型形状の凸面側は例えば絶縁性のラバーシートなどの樹脂シートからなるドーム押え部材としての例えばドーム押えシート17により基板3上に押さえられ、位置決めされている。
上記のドーム押えシート17は、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)などの樹脂シートを基材とするシート材と、このシート材の一面に塗布した例えばアクリル系もしくはシリコン系粘着材からなる粘着剤層とから構成される片面粘着材であり、スイッチ用ドーム5を保持する粘着剤層はそのまま基板3の表面に貼り付けられる粘着剤と同じである。
また、上記のスイッチ用ドーム5は、上記の中央接点15Aをほぼ中央にして覆うように、つまり椀型形状の凹面の中心方向側に前記中央接点15Aが位置するように配置されている。つまり、スイッチ用ドーム5の頭頂部が下方へ押圧されると、頭頂部の付近が反転して凹むように押し込まれて可動接点部5Aが中央接点15Aに接触し、導通するように位置している。
表面シート7は、前記スイッチ用ドーム5に対応する位置に当該スイッチ用ドーム5と反対側に向けて球面状にエンボス加工された複数のエンボス部9を備えるものである。さらに、前記表面シート7のエンボス加工側の表面には意匠印刷層19が設けられ、さらにエンボス部9のほぼ中央には前記スイッチ用ドーム5の側(下方側)に突出成形した突起部21が一体に形成されている。
この実施の形態のメンブレンスイッチ1の製造方法としては、図3に示されているように、絶縁シート13としての例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)の表面にスクリーン印刷により銀ペーストを印刷して中央接点15A及び外周接点15Bからなる接触電極を有するプリント配線基板としての例えばフレキシブル基板3を形成する。片面粘着材であるドーム押えシート17にスイッチ用ドーム5を貼り付け、このドーム押えシート17をフレキシブル基板3に貼り付けることで、スイッチ用ドーム5を有するスイッチ素子を形成する。
一方、表面シート7は、図2に示されているように、シート状の絶縁樹脂であるPETの上に、スクリーン印刷により意匠印刷層19を印刷して形成される。この表面シート7に対して金型を使用して意匠印刷層19の面側からPET側(上方側)に向けてエンボス加工を行ってエンボス部9を形成する。このエンボス部9を形成すると同時に、エンボス部9のほぼ中央に、PET側(下方側)から意匠印刷層19の側に向けて突出する突起部21を突出成形する。すなわち、複数の前記エンボス部9と複数の突起部21は同じ金型で同時に成形される。
表面シート7のエンボス部9の突起部21とスイッチ用ドーム5の頭頂部の可動接点部5Aの位置が合うように、フレキシブル基板3上のドーム押えシート17と表面シート7の意匠印刷層19が両面粘着材11に粘着されて一体化されることにより、メンブレンスイッチ1が形成される。
上記構成により、この実施の形態のメンブレンスイッチ1は、図5に示されているように、表面シート7に形成したエンボス部9が人の指などで押し込まれると、エンボス部9の裏面側のほぼ中央に突出成形された突起部21がドーム押えシート17の上からスイッチ用ドーム5の頭頂部の付近を押し下げる。
すると、スイッチ用ドーム5はその頭頂部の付近が変位し変形し、反転して凹むように押し込まれる。これにより、スイッチ用ドーム5の可動接点部5Aが中央接点15Aに接触し、対をなす電極である中央接点15Aと外周接点15Bがスイッチ用ドーム5を介して相互に電気的に接続されて、メンブレンスイッチ1がON状態となる。
このとき、スイッチ用ドーム5は、スイッチ用ドーム5の頭頂部の付近が反転して凹むので、この変形時にクリック感が得られるように構成されている。また、表面シート7のエンボス部9から指などを離すと、スイッチ用ドーム5はそれ自身の弾性力により初期形状の原位置に復帰するので表面シート7のエンボス部9も原位置に復帰し、対をなす電極である中央接点15Aと外周接点15Bの間は電気的に分断され、メンブレンスイッチ1はOFF状態となる。
次に、上記の実施の形態のメンブレンスイッチ1の効果を調べるために、この実施の形態の構成に基づいた実施例を作成し、さらに、この実施例と比較するために図6の従来のメンブレンスイッチ101を比較例として作成した。
なお、実施例と比較例は、それぞれ、下記に示す材料を用い、実施例及び比較例の製造方法でメンブレンスイッチ1,101を作製した。
使用材料としては、フレキシブル基板3,105,107は、材質がPETフィルム〔帝人デュポンフィルム(株)社製 型番;HSL〕で、厚さが100μmである。基板3,105,107に接触電極を含む電気回路を形成する銀を主成分とする導電性インクは、銀ペースト〔東洋紡(株)社製 型番;DX−351H−30〕である。
表面シート7,113は、材質がPETフィルム〔帝人デュポンフィルム(株)社製 型番;HSL〕で、厚さが100μmである。意匠印刷層19,121は、意匠印刷用インク〔(株)セイコーアドバンス社製 型番;PALマット〕で意匠印刷した。
両面粘着材11,115,117は、テサテープ(株)(社製 型番;4983)で、厚さが30μmである。
実施例のスイッチ用ドーム5は、材質がSUS〔ステンレス、山元(株)社製型番;F3016S〕を使用した。
実施例のドーム押えシート17(片面粘着材)は、材質がポリエステルフィルムテープ〔(株)イザワ社製型版;[5]〕を使用した。
比較例のスペーサ103は、材質がPETフィルム〔帝人デュポンフィルム(株)社製 型番;HSL〕を使用し、厚さが25mmである。
以上の実施例と比較例のメンブレンスイッチ1,101のエンボス部9,119に対して厚み測定及びクリック感触測を実施した。なお、メンブレンスイッチ1,101の厚みはデジタルノギスで測定した。その結果は表1に示す通りである。
以上の表1から分かるように、比較例のメンブレンスイッチ101の厚みが0.72mmであるのに比べて、実施例のメンブレンスイッチ1の厚みは0.55mmであり、薄型化を図ることができた。
また、実施例と比較例のメンブレンスイッチ1,101のエンボス部9,111に対してクリック感触を測定した。その結果、各クリック率は、表2に示されている通りである。なお、クリック率を図るための押し子には真鍮製φ2.0mmで、先端が平面となっているものを使用した。
以上の表2から分かるように、比較例のメンブレンスイッチ101のクリック率が25.5%であるのに比べて、実施例のメンブレンスイッチ1のクリック率が34.6%であり、良好なクリック感触を得ることが可能であることを確認できた。
以上のことから、この実施の形態のメンブレンスイッチ1は、クリック感触が円弧状のスイッチ用ドーム5によって制御されるので、良好なクリック感触を得ることができ、高寿命なメンブレンスイッチ1が得られる。これに伴って、表面シート7のエンボス部9は意匠印刷層19のみを考慮して設計することが可能となるので、設計が容易であり、しかも設計の自由度も高くなる。すなわち、意匠設計や構造設計の自由度の高いメンブレンスイッチ1を得ることができる。
また、フレキシブルなプリント配線基板3と表面シート7の間にスペーサを必要としないので、従来の構造に比べて薄型化を図ることができ、かつ低コストを図ることが可能である。
1 メンブレンスイッチ
3 プリント配線基板(基板)
5 スイッチ用ドーム
5A 可動接点部
7 表面シート
9 エンボス部
11 両面粘着材(粘着材)
13 絶縁シート
15 固定接点部
15A 中央接点(中央電極)
15B 外周接点(外周電極)
17 ドーム押えシート(ドーム押え部材)
19 意匠印刷層
21 突起部
3 プリント配線基板(基板)
5 スイッチ用ドーム
5A 可動接点部
7 表面シート
9 エンボス部
11 両面粘着材(粘着材)
13 絶縁シート
15 固定接点部
15A 中央接点(中央電極)
15B 外周接点(外周電極)
17 ドーム押えシート(ドーム押え部材)
19 意匠印刷層
21 突起部
Claims (2)
- 中央接点とこの中央接点の周りに配置される外周接点とからなる固定接点部を表面に設けた基板と、
この基板の前記外周接点に当接する外周縁を備えると共に前記中央接点に対向する頭頂部の可動接点部を備えた可撓性で、かつ椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、
前記基板上の所定位置に前記スイッチ用ドームを配置すべく押さえるドーム押え部材と、
前記スイッチ用ドームの外方に位置してエンボス部を施し、かつこのエンボス部の下面に意匠印刷層を設けると共に、前記スイッチ用ドームを押圧すべく前記エンボス部のほぼ中央に、前記スイッチ用ドームの側に向けて突出成形された突起部を有する表面シートと、を備え、
前記意匠印刷層の突起部と前記スイッチ用ドームの可動接点部との位置が合うように、前記ドーム押え部材と前記表面シートの意匠印刷層が粘着材に一体化されていることを特徴とするメンブレンスイッチ。 - 前記粘着材が両面粘着材であることを特徴とする請求項1記載のメンブレンスイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008205381A JP2010040473A (ja) | 2008-08-08 | 2008-08-08 | メンブレンスイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008205381A JP2010040473A (ja) | 2008-08-08 | 2008-08-08 | メンブレンスイッチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010040473A true JP2010040473A (ja) | 2010-02-18 |
Family
ID=42012777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008205381A Pending JP2010040473A (ja) | 2008-08-08 | 2008-08-08 | メンブレンスイッチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010040473A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103268834A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-28 | 梅特勒-托利多(常州)测量技术有限公司 | 硅胶膜一体键盘 |
JP2014059953A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-04-03 | Fuji Denshi Kogyo Kk | ロングストローク・ドーム型可動接片 |
JPWO2016075901A1 (ja) * | 2014-11-14 | 2017-08-24 | ソニー株式会社 | 入力装置、キーボードおよび電子機器 |
JP2018113231A (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | シチズン電子株式会社 | プッシュスイッチ用のカバーシート、プッシュスイッチ及びプッシュスイッチを用いた電子機器 |
-
2008
- 2008-08-08 JP JP2008205381A patent/JP2010040473A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103268834A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-28 | 梅特勒-托利多(常州)测量技术有限公司 | 硅胶膜一体键盘 |
JPWO2016075901A1 (ja) * | 2014-11-14 | 2017-08-24 | ソニー株式会社 | 入力装置、キーボードおよび電子機器 |
JP2018113231A (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | シチズン電子株式会社 | プッシュスイッチ用のカバーシート、プッシュスイッチ及びプッシュスイッチを用いた電子機器 |
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