JP2011108449A

JP2011108449A - スイッチユニット

Info

Publication number: JP2011108449A
Application number: JP2009261106A
Authority: JP
Inventors: Shunji Hara; 峻士原
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2011-06-02
Anticipated expiration: 2029-11-16
Also published as: JP5440111B2

Abstract

【課題】カバーフィルムとキートップとの間で生じる摩擦を軽減し、メタルドームを覆うカバーフィルムが接着剤層から剥離したり、カバーフィルムごとメタルドームが接点電極基板から脱落するなどして、スイッチユニットが損傷してしまうことを防止する。
【解決手段】上面に固定接点電極が形成された電極基板３と、可動接点となる概皿状の導電性ドーム部材４と、この概皿状の導電性ドーム部材４を覆って配置されたカバーフィルム６と、下面に凸部７１を有し、上方から押圧されることにより、前記凸部７１が前記カバーフィルム６を介して前記概皿状の導電性ドーム部材４を変形させて前記固定接点に押し付けるキートップ７と、を備えたスイッチユニットにおいて、前記キートップ７と前記カバーフィルム６との間の摩擦係数より小さい摩擦係数を有する摩擦軽減部材１００を、前記キートップと前記カバーフィルムの間に設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器における入力キースイッチ等として使用されるメタルドーム等の導電性ドーム部材を使用したスイッチユニットに関し、更に詳しくは、ゴム等のキートップを用いた場合にも、導電性ドーム部材を覆うカバーフィルムが接着剤層から剥離したり、カバーフィルムごと導電性ドーム部材が接点電極基板から脱落するなどして、スイッチユニットが損傷することを防止する構成に関するものである。

従来から、電子機器等のスイッチユニットには、メタルドームスイッチを有するスイッチユニットが使用されている。特に、工場などのフィールドで用いられる電子機器のスイッチユニットには、メタルドームを上方から押圧するキートップに、防水性確保のためのゴム等が用いられることがある。

このような従来のスイッチユニットの構成例を、図面を用いて説明する。
図４は従来のスイッチユニットの構成例を示した断面図、図５は従来のスイッチユニットの構成例を示した組み立て図である。
図３および図４において、背面カバー１の上面にプリント基板２が設置される。プリント基板２の上面には、接点電極基板３が半田付け等により取り付けられる。接点電極基板３の上面中央の図示しない接点電極に対応した位置には、薄い金属板によってドーム状(皿状)のメタルドーム４が形成される。メタルドーム４の上面は接着剤層５によって覆われ、更に接着剤層５の上面をカバーフィルム６によって覆うことで、メタルドーム４は接点電極基板３に固定される。
カバーフィルム６の上方には、防水性を有するゴム等で成型されたキートップ７が設置されている。キートップ７は下面に概円錐台状の凸部７１を有し、また上面に概円柱状の押しボタン部７２を有している。この凸部７１と押しボタン部７２は、それらの中心が、メタルドーム４の頂点の鉛直上方に位置している。
キートップ７の上方には前面カバー８が設置されている。この前面カバー８は開口部８１を有し、押しボタン部７２がこの開口部８１から外部に突出する。

このような装置の動作を、図面を用いて説明する。
押しボタン部７２が上方から押圧されると、押しボタン部７２の下面に位置する凸部７１が、カバーフィルム６と接着材層５を介してメタルドーム４の頂上部分に下方向の応力を加える。この応力により、メタルドーム４は押し潰され、メタルドーム４の下面が接点電極基板３に押し付けられ、接点電極基板３の図示しない接点電極が導通させることができる。

特許文献１には、接点電極を有する接点電極基盤の上部に、メタルドームがシート及び接着剤により固定され、キートップが押下されることで、メタルドームが接点電極基盤に押し付けられ、接点電極が導通状態となる構成が記載されている。

特開平２００７−１７９９２１号公報

しかしながら、このようなスイッチユニットでは、
（１）防水性を確保するためにキートップ７がゴム製であるため、キートップ７が弾性変形しやすく、押しボタン部７２を押圧した際に、凸部７１によって応力を加えられる地点がメタルドーム４の頂上部分から外れたり、または、凸部７１によって加えられる応力方向が鉛直方向からずれることがあり、また、
（２）ゴム製のキートップ７とカバーフィルム６との間の摩擦係数が大きい。
これら（１）、（２）のため、カバーフィルム６には、メタルドーム４の皿面と平行に相当の応力が加わることがあり、これが原因でカバーフィルム６が接着剤層５から剥離したり、あるいは、メタルドーム４がカバーフィルム６とともに接点電極基板３から脱落するなどして、スイッチユニットが損傷してしまうという課題があった。

そこで本発明の目的は、カバーフィルム６とキートップ７との間に、摩擦軽減部材を設けることにより、カバーフィルム６とキートップ７との間で生じる摩擦を軽減し、メタルドームを覆うカバーフィルムが接着剤層から剥離したり、カバーフィルムごとメタルドームが接点電極基板から脱落するなどして、スイッチユニットが損傷してしまうことを防ぐことのできる構成を実現することにある。

このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
上面に固定接点電極が形成された電極基板と、
前記固定接点電極に対応する位置に配置され、可動接点となる概皿状の導電性ドーム部材と、
この概皿状の導電性ドーム部材を覆って配置されたカバーフィルムと、
下面に凸部を有し、上方から押圧されることにより、前記凸部が前記カバーフィルムを介して前記概皿状の導電性ドーム部材を変形させて前記固定接点に押し付けるキートップと、を備えたスイッチユニットにおいて、
前記キートップと前記カバーフィルムとの間の摩擦係数より小さい摩擦係数を有する摩擦軽減部材を、前記キートップと前記カバーフィルムの間に設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項1記載の発明であって、
前記摩擦軽減部材は、前記カバーフィルムを覆う樹脂で形成されるシートであることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項1記載の発明であって、
前記摩擦軽減部材は、前記キートップの凸部に塗布された樹脂であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項1記載の発明であって、
前記摩擦軽減部材は、前記キートップの凸部に取り付けられた樹脂であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明であって、
前記樹脂は、ポリエチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする。

本発明によれば、カバーフィルムとキートップとの間に、キートップとカバーフィルムとの間の摩擦係数よりも小さい摩擦係数を有する摩擦軽減部材を設けることにより、キートップからカバーフィルムに加えられるメタルドームの皿面方向の応力を軽減し、メタルドームを覆うカバーフィルムが接着剤層から剥離したり、メタルドームがカバーフィルムごと接点電極基板から脱落するなどして、スイッチユニットが損傷してしまうことを防ぐことのできる構成を実現することにある。

本発明の一実施例の構成を示した断面図である。本発明の一実施例の構成を示した組み立て図である。本発明の他の実施例の構成を示した断面図である。従来のスイッチユニットの構成例を示した断面図である。従来のスイッチユニットの構成例を示した組み立て図である。

以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の構成を示した断面図である。図２は本発明の一実施例の構成を示した組み立て図である。ここで、それぞれ図４および図５と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。
図１および図２において、カバーフィルム６とキートップ７の凸部７１との間に、カバーフィルム６との間の摩擦係数が、キートップ７とカバーフィルム６との間の摩擦係数に比べ小さい摩擦軽減部材、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（以下ＰＥＴ樹脂）、で形成されたのシート１００を設けている。
このような装置の動作例を、図１を用いて説明する。
押しボタン部７２が上方から押圧されると、押しボタン部７２の下面に位置する凸部７１が、シート１００とカバーフィルム６と接着材層５と、を介してメタルドーム４の頂上付近に下向きの応力を加える。この応力により、メタルドーム４は押し潰され、メタルドーム４の下面が接点電極基板３に押し付けられ、接点電極基板３の図示しない接点電極が導通させることができる。

このときに、キートップ７の凸部７１によって応力を加えられる地点がメタルドーム４の頂上部分から外れたり、または、凸部７１によって加えられる応力方向が鉛直方向からずれることがあっても、凸部７１とカバーフィルム６との間の摩擦係数に比べ、シート１００とカバーフィルム６との間の摩擦係数のほうが小さいので、凸部７１によってカバーフィルム６に加わる、メタルドーム４の皿面と平行な応力は低減されることになる。したがって、カバーフィルム６が接着剤層５から剥離したり、メタルドーム４がカバーフィルム６とともに接点電極基板３から脱落するなどして、スイッチユニットが損傷することを防ぐことができる。

このように、キートップ７の凸部７１とカバーフィルム６との間に、キートップとカバーフィルムとの間の摩擦係数より小さい摩擦係数を有するシート１００（摩擦軽減部材）を設けることにより、カバーフィルム６に加わる、メタルドーム４の皿面と平行な応力は低減され、カバーフィルム６が接着剤層５から剥離したり、あるいは、カバーフィルム６とともにメタルドーム４が接点電極基板３から脱落するなどして、スイッチユニットが損傷することを防ぐことができる。

なお、本発明はこれに限定されるものではなく、図３(ａ)に示されるように、摩擦軽減部材としてＰＥＴ樹脂からなる樹脂片１０１、または金属材料からなる金属片を使用し、これを凸７１部の先端に取り付ける構成でもよいし、図３（ｂ）に示されるように、摩擦軽減部材は凸部７１に塗布されたＰＥＴ樹脂等の塗布樹脂１０２、または金属材料の塗布金属である構成でもよい。これらの場合にも、摩擦軽減部材とカバーフィルム６の間の摩擦係数が、キートップ７とカバーフィルム６との間の摩擦係数に比べ小さいので、カバーフィルム６に加わる、メタルドーム４の皿面と平行な応力は低減され、カバーフィルム６が接着剤層５から剥離したり、あるいは、カバーフィルム６ごとメタルドーム４が接点電極基板３から脱落するなどして、スイッチユニットが損傷することを防ぐことができる。

また、実施例では導電性ドーム部材がメタルドームである場合について説明したが、これに限らず導電性ドーム部材として導電性プラスチックのドーム部材を用いてもよい。

３接点電極基板
４メタルドーム
６カバーフィルム
７キートップ
７１凸部
７２樹脂片
７３塗布樹脂

Claims

上面に固定接点電極が形成された電極基板と、
前記固定接点電極に対応する位置に配置され、可動接点となる概皿状の導電性ドーム部材と、
この概皿状の導電性ドーム部材を覆って配置されたカバーフィルムと、
下面に凸部を有し、上方から押圧されることにより、前記凸部が前記カバーフィルムを介して前記概皿状の導電性ドーム部材を変形させて前記固定接点に押し付けるキートップと、を備えたスイッチユニットにおいて、
前記キートップと前記カバーフィルムとの間の摩擦係数より小さい摩擦係数を有する摩擦軽減部材を、前記キートップと前記カバーフィルムの間に設けたことを特徴とするスイッチユニット。
前記摩擦軽減部材は、前記カバーフィルムを覆う樹脂で形成されるシートであることを特徴とする請求項1記載のスイッチユニット。
前記摩擦軽減部材は、前記キートップの凸部に塗布された樹脂であることを特徴とする請求項1記載のスイッチユニット。
前記摩擦軽減部材は、前記キートップの凸部に取り付けられた樹脂であることを特徴とする請求項1記載のスイッチユニット。
前記樹脂は、ポリエチレンテレフタレート樹脂であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のスイッチユニット。