JP2019207756A - メンブレンスイッチおよびメンブレンスイッチの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】操作部の表示内容や色などが異なる多くの種類のメンブレンスイッチを低い価格で提供できるようにする。【解決手段】互いに対向する２枚の接点シートと複数のメンブレンスイッチ本体３１とを有するスイッチ組立体２４を備える。スイッチ組立体２４に対して位置決めされてスイッチ組立体２４の操作面２４ａを覆うカバー５２を備える。カバー５２は、撓むことによりメンブレンスイッチ本体３１を個々に操作可能な操作部３２を有している。【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のメンブレンスイッチ本体を有するスイッチ組立体と操作部を有するカバーとが別体に形成されたメンブレンスイッチおよびこのメンブレンスイッチの製造方法に関する。

従来、電子機器にデータを入力したり電子機器を操作するために用いる入力装置としては、例えば特許文献１に記載されているようなキースイッチ装置がある。特許文献１に開示されたキースイッチ装置は、キートップがメンブレンシートの弾発力に抗して押し下げられることにより回路が閉じる構成が採られている。この種のキースイッチ装置は、キートップを押し下げるスペースが必要で厚くなるために、薄型の電子機器に使用することは難しい。

薄型の電子機器に使用可能な薄型の入力装置としては、図１１に示すようなメンブレンスイッチ１が知られている。図１１に示すメンブレンスイッチ１は、１枚のシート状に形成されており、電子機器２の筐体３に粘着材（図示せず）によって貼付けて使用される。このメンブレンスイッチ１は、外観部品となる表面パネル４の裏側にキースイッチ部５を有している。表面パネル４は、可撓性を有するプラスチック材料によってシート状に形成されている。表面パネル４の表面４ａには、キースイッチ部５に設けられている複数のメンブレンスイッチ本体６（図１２参照）を個々に操作するための操作部７が設けられている。操作部７は、文字や絵柄などによって構成されている。

キースイッチ部５は、図１２に示すように、複数のメンブレンスイッチ本体６と、フィルム状のケーブル７とを備えている。メンブレンスイッチ本体６は、図１３に示すように、図１３において最も下に位置する裏側接点シート１１に複数のシート状の構成部品を重ねて形成されている。裏側接点シート１１の表面１１ａ（図１３において上側の面）には導体パターンからなる裏側接点１２が設けられている。
メンブレンスイッチ本体６の構成部品は、裏側接点シート１１の表側に重ねられた絶縁材料からなるシート状のスペーサ１３と、このスペーサ１３の表側に重ねられた表側接点シート１４である。

スペーサにおける裏側接点１２と対応する部分には貫通穴１５が形成されている。表側接点シート１４の裏面１４ａであって裏側接点１２と対向する部分には、導体パターンからなる表側接点１６が設けられている。表側接点シート１４の表面１４ｂには表面パネル４が粘着材１７によって貼付けられている。このメンブレンスイッチ本体６は、表面パネル４の操作部７が操作者（図示せず）によって押され、二点鎖線で示すように表側接点シート１４の表側接点１６が裏側接点シート１１の裏側接点１２に接触することにより回路が閉成される。
この従来のメンブレンスイッチ１は、表面パネル４にキースイッチ部５が貼付けられることにより１枚のシートになるために、小型の電子機器の筐体に貼付けて使用することができる。

特開２０１８−６２２２号公報

しかしながら、図１１〜図１３に示す従来のメンブレンスイッチ１では、操作部７の表示内容や色などを変えて種類を増やすと、コストアップになるという問題があった。この理由は、表面パネル４にキースイッチ部５が一体的に設けられているからである。すなわち、販売量が相対的に少なくなる種類の表面パネル４にもキースイッチ部５が必要になるから、このキースイッチ部５の在庫が多くなり、その結果、上述したようにコストアップになる。

本発明の目的は、操作部の表示内容や色などが異なる多くの種類のメンブレンスイッチを低い価格で提供できるようにすることである。

この目的を達成するために、本発明に係るメンブレンスイッチは、互いに対向する２枚の接点シートを有しかつこれらの接点シートに接点が保持された複数のメンブレンスイッチ本体を有するスイッチ組立体と、前記スイッチ組立体に対して位置決めされて前記スイッチ組立体の操作面を覆うカバーとを備え、前記カバーは、撓むことにより前記メンブレンスイッチ本体を個々に操作可能な操作部を有しているものである。

本発明は、前記メンブレンスイッチにおいて、前記スイッチ組立体は、電子機器筐体の外面に固定されるものであり、前記カバーは、前記電子機器筐体に嵌合することにより前記スイッチ組立体に対して位置決めされる枠体と、可撓性を有する材料によって形成されて前記枠体に固着されたシートとを備え、前記操作部は、前記シートによって構成されていてもよい。

本発明に係るメンブレンシートの製造方法は、互いに対向する２枚の接点シートを有しかつこれらの接点シートに接点が保持された複数のメンブレンスイッチ本体を有するスイッチ組立体を電子機器筐体に取付ける取付ステップと、前記取付ステップの後に実施され、撓むことにより前記メンブレンスイッチ本体を個々に操作可能な操作部を有するカバーを、前記操作部が前記メンブレンスイッチ本体と重なるように前記スイッチ組立体に対して位置決めして固定する固定ステップとによって実施する方法である。

本発明は、前記メンブレンスイッチの製造方法において、前記カバーは、前記電子機器筐体に嵌合する枠体を備え、前記固定ステップで行う位置決めは、前記枠体が前記電子機器筐体に嵌合することにより実施されてもよい。

本発明に係るメンブレンスイッチは、操作部を有するカバーがスイッチ組立体とは分離された構造を採っている。このため、操作部の表示内容や色などが異なる多くの種類のメンブレンスイッチを製造するにあたって、スイッチ組立体は必要数だけ製造すればよいから、従来と較べてスイッチ組立体の在庫を減らすことができる。したがって、製造コストが低減され、操作部の表示内容や色などが異なる多くの種類のメンブレンスイッチを低い価格で提供することができる。

本発明に係るメンブレンスイッチの製造方法によれば、スイッチ組立体のメンブレンスイッチ本体の位置とカバーの操作部の位置とを合わせる作業を、スイッチ組立体が電子機器筐体に支持されている状態で行うことができる。したがって、この発明によれば、シート状のスイッチ組立体に対して高い精度でカバーを固定することができるから、カバーとスイッチ組立体とが別体に形成されているにもかかわらず、品質が高いメンブレンスイッチを提供することができる。

第１の実施の形態によるメンブレンスイッチの分解斜視図である。 カバーの断面図である。 メンブレンスイッチの一部を拡大して示す断面図である。 メンブレンスイッチが電子機器筐体に取付けられた状態を示す断面図である。 本発明に係るメンブレンスイッチの製造方法を説明するためのフローチャートである。 取付けステップを説明するための断面図である。 固定ステップを説明するための断面図である。 第２の実施の形態によるメンブレンスイッチの分解斜視図である。 取付けステップを説明するための斜視図である。 固定ステップを説明するための斜視図である。 従来のメンブレンスイッチの斜視図である。 従来のメンブレンスイッチの裏側から見た斜視図である。 従来のメンブレンスイッチの一部を拡大して示す断面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るメンブレンスイッチの一実施の形態を図１〜図７を参照して詳細に説明する。図２〜図４、図６および図７の断面図は、構成を理解し易くなるように各部材の厚みを誇張して描いてある。
図１に示すメンブレンスイッチ２１は、電子機器２２に数値を入力するためのキースイッチで、図１において最も上に位置するカバー２３と、このカバー２３とは別体に形成されたシート状のスイッチ組立体２４とによって構成されている。カバー２３とスイッチ組立体２４は、詳細は後述するが、それぞれ個別に電子機器２２の筐体２５に取付けられる。この実施の形態においては、この筐体２５が本発明でいう「電子機器筐体」に相当する。

この実施の形態によるカバー２３は、図２に示すように、図２において下側に向けて開口する箱状に形成されている。このカバー２３は、開口形状が四角形となる有底角筒状の枠体２６と、この枠体２６の外側底面に開口するシート貼付用の凹部２６ａに粘着材２７によって貼付けられた表面シート２８とによって構成されている。凹部２６ａの開口形状は四角形である。表面シート２８は、この凹部２６ａに嵌合する四角形状に形成されている。
枠体２６の底壁２６ｂ（図２においては上側の壁）には貫通穴２９が形成されている。この貫通穴２９の開口形状も四角形である。この貫通穴２９は、後述するスイッチ組立体２４を挿入可能な大きさに形成されている。

表面シート２８は、可撓性を有するプラスチック材料によって形成されている。この実施の形態においては、表面シート２８が請求項２記載の発明でいう「シート」に相当する。この表面シート２８には、図１に示すように、後述するスイッチ組立体２４の複数のメンブレンスイッチ本体３１を個々に操作するための操作部３２が設けられている。操作部３２は、個々のメンブレンスイッチ本体３１と対応する文字や絵柄によって構成されており、所定の色で着色されている。

この実施の形態よる操作部３２は、１から９の数字によって構成されている。この数字部分を操作者（図示せず）が指で押して表面シート２８が部分的に撓むことにより、この数字部分と重なるように位置するメンブレンスイッチ本体３１が個々に操作可能になる。
スイッチ組立体２４は、図３に示すように、複数のシート状の構成部品を層状に重ねて形成されている。この実施の形態によるスイッチ組立体２４は、図３において最も下に位置する裏側接点シート３３と、図３において最も上に位置する表側接点シート３４と、これらの裏側接点シート３３と表側接点シート３４との間に設けられたスペーサ３５および複数のメンブレンスイッチ本体３１などによって構成されている。図３には、一つのメンブレンスイッチ本体３１が描かれている。このメンブレンスイッチ本体３１は、図１に示すように、スイッチ組立体２４の複数の位置にそれぞれ設けられている。この実施の形態においては、裏側接点シート３３と表側接点シート３４とが本発明でいう「互いに対向する２枚の接点シート」に相当する。

裏側接点シート３３と、表側接点シート３４と、スペーサ３５は、それぞれ可撓性を有する絶縁材料によって形成されている。
裏側接点シート３３の表面３３ａ（図３において上側の面）には、導体パターンからなる裏側接点３６が設けられているとともに、スペーサ３５が重ねられている。裏側接点シート３３の一部は、フィルム状のケーブル３７（図１参照）となるように、表側接点シート３４やスペーサ３５が重なる部分から突出している。裏側接点シート３３の導体パターンは、このケーブル３７まで延びている。このケーブル３７は、スイッチ組立体２４を電子機器２２の筐体２５に取付けるときに筐体２５の貫通穴３８に挿入される。

スペーサ３５における裏側接点３６と対応する部位には貫通穴３９が形成されている。
スペーサ３５の表面３５ａには表側接点シート３４が重ねられている。
表側接点シート３４の裏面３４ａ（図３において下側の面）には、導体パターンからなる表側接点４０が設けられている。
メンブレンスイッチ本体３１は、裏側接点シート３３に保持された裏側接点３６と、表側接点シート３４に保持された表側接点４０とを用いて構成されている。このメンブレンスイッチ本体３１においては、表側接点シート３４が表側から押されて裏側に撓み、図３中に二点鎖線で示すように表側接点４０が裏側接点３６に接触することによって、回路が閉成される。

裏側接点シート３３と、スペーサ３５と、表側接点シート３４とは、隣接するものどうしが互いに密着する状態で重ねられ、図示していない粘着材によって互いに貼り合わせられている。
スイッチ組立体２４は、このように裏側接点シート３３、スペーサ３５および表側接点シート３４が一体となって１枚のシート状に形成されている。

電子機器２２の筐体２５は、図１に示すように、凸部４１と、この凸部４１を囲むように形成された端面４２と、凸部４１の中央部に形成された凹部４３とを有している。凸部４１は、カバー２３の枠体２６の内部に嵌合する形状に形成されている。凸部４１を囲む端面４２は、図４に示すように、凸部４１が枠体２６に嵌合する状態で枠体２６の開口側端部に当接する。なお、図示してはいないが、電子機器２２の筐体２５は、凸部４１がカバー２３に嵌合した状態でカバー２３を外れることができないように固定する固定機構を有している。この固定機構は、例えばカバー２３と筐体２５とのうち一方に設けられた係止爪が他方に設けられた穴に係止される機構を用いることができる。

凸部４１と端面４２は、図４に示すように、凸部４１の突出側端面４１ａが枠体２６の内側底面２６ｃに接触するように形成されている。
凹部４３は、スイッチ組立体２４が嵌合する形状に形成されているとともに、この凹部４３に嵌合したスイッチ組立体２４の表面側が凸部４１より突出するように形成されている。このスイッチ組立体２４の突出部分は、図４に示すように、電子機器２２の筐体２５にカバー２３を取付けた状態でカバー２３の貫通穴２９に挿入され、表面シート２８の裏面２８ａに近接あるいは接触する。このようにカバー２３が筐体２５に取付けられることにより、スイッチ組立体２４の操作面２４ａ（図１参照）がカバー２３で覆われる。凹部４３には、ケーブル３７を通すための貫通穴３８が形成されている。

次に、この実施の形態によるメンブレンスイッチ２１の製造方法を図５に示すフローチャートを参照して説明する。このメンブレンスイッチ２１は、カバー２３とスイッチ組立体２４とを個別に組立て、その後、これら両者を組み合わせることにより製造される。
カバー２３は、枠体２６に表面シート２８を粘着材２７によって貼付けることにより組立てられる。このカバー２３とスイッチ組立体２４とを組み合わせるためには、先ず、図５に示すフローチャートの取付ステップＳ１が実施される。

この取付ステップＳ１では、図６に示すように、電子機器２２の筐体２５にスイッチ組立体２４が取付けられる。この取付作業は、筐体２５の凹部４３に粘着材４４を介してスイッチ組立体２４を貼付けることにより行う。この取付作業を行うときにスイッチ組立体２４が凹部４３に嵌合することにより、電子機器２２の筐体２５に対してスイッチ組立体２４を所定の設置位置に位置決めすることができる。

次に、図５に示すフローチャートの固定ステップＳ２が実施される。固定ステップＳ２では、図７に示すように、電子機器２２の筐体２５にカバー２３が固定される。この固定作業は、電子機器２２の筐体２５にカバー２３を被せ、凸部４１をカバー２３の枠体２６内に嵌合させて行う。凸部４１が枠体２６内に嵌合することにより、図示していない固定機構によってカバー２３が筐体２５に固定される。なお、カバー２３を筐体２５に固定するためには、固定機構を用いることなく、凸部４１に枠体２６を粘着材（図示せず）によって貼付けて行うこともできる。カバー２３の枠体２６が凸部４１に嵌合することにより、カバー２３の操作部３２がスイッチ組立体２４のメンブレンスイッチ本体３１に対して位置決めされる。
このようにカバー２３が筐体２５に固定されることにより、この実施の形態によるメンブレンスイッチ２１が完成する。

この実施の形態によるメンブレンスイッチ２１は、操作部３２を有するカバー２３がスイッチ組立体２４とは分離された構造を採っている。このため、操作部３２の表示内容や色などが異なる多くの種類のメンブレンスイッチ２１を製造するにあたって、スイッチ組立体２４は必要数だけ製造すればよいから、従来と較べてスイッチ組立体２４の在庫を減らすことができる。
したがって、製造コストが低減され、操作部の表示内容や色などが異なる多くの種類のメンブレンスイッチを低い価格で提供することができる。

この実施の形態によるスイッチ組立体２４は、電子機器２２の筐体２５の外面に固定されるものである。カバー２３は、筐体２５に嵌合することによりスイッチ組立体２４に対して位置決めされる枠体２６と、可撓性を有する材料によって形成されて枠体２６に固着された表面シート２８とを備えている。操作部３２は、表面シート２８によって構成されている。
このため、スイッチ組立体２４とカバー２３との位置決めを嵌合によって行うことができるから、簡単かつ正確に行うことができる。
したがって、スイッチ組立体２４とカバー２３とが別体に形成されているにもかかわらず、カバー２３の操作部３２がメンブレンスイッチ本体３１に対して正確に位置決めされるから、品質が高いメンブレンスイッチを提供することができる。

この実施の形態によるメンブレンスイッチ２１の製造方法は、スイッチ組立体２４を電子機器２２の筐体２５に取付ける取付ステップＳ１と、取付ステップＳ１の後に実施され、カバー２３をスイッチ組立体２４に対して位置決めして固定する固定ステップＳ２とによって実施する方法である。
このメンブレンスイッチ２１の製造方法によれば、スイッチ組立体２４のメンブレンスイッチ本体３１の位置とカバー２３の操作部３２の位置とを合わせる作業を、スイッチ組立体２４が電子機器２２の筐体２５に支持されている状態で行うことができる。
したがって、スイッチ組立体２４とカバー２３とが別体に形成されているにもかかわらず、カバー２３の操作部３２をメンブレンスイッチ本体３１に対して正確に位置決めすることができるから、品質が高いメンブレンスイッチを提供することができる。

この実施の形態によるメンブレンスイッチ２１の製造方法において、固定ステップＳ２で行う位置決めは、カバー２３の枠体２６が筐体２５の凸部４１に嵌合することにより実施される。
このため、カバー２３を凸部４１に被せる単純作業で位置決めを行うことができるから、製造が容易なメンブレンスイッチ２１の製造方法を実現することができる。

（第２の実施の形態）
カバーは、図８に示すように、１枚のシートによって構成することができる。図８において、図１〜図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図８に示すメンブレンスイッチ５１は、可撓性を有するプラスチック材料からなるシートによって形成されたカバー５２と、このカバー５２とは別体に形成されたスイッチ組立体２４とによって構成されている。カバー５２の表面５２ａには、複数のメンブレンスイッチ本体３１を個別に操作可能な複数の数字からなる操作部３２が設けられている。

この実施の形態によるスイッチ組立体２４は、第１の実施の形態で示したものと同一のものである。このスイッチ組立体２４が取付けられる電子機器５３の筐体５４は、平坦な外表面５４ａに開口する外側凹部５５と、この外側凹部５５の中央部に開口する内側内側凹部５６とが形成されている。外側凹部５５の開口形状は四角形である。カバー５２は、この外側凹部５５に嵌合する形状に形成されている。内側凹部５６は、スイッチ組立体２４が嵌合する形状に形成されている。

この実施の形態によるメンブレンスイッチ５１を製造するためには、先ず、図９に示すように、スイッチ組立体２４を筐体５４の内側凹部５６に粘着材（図示せず）によって貼り付けて取付ける。この取付ステップでスイッチ組立体２４が電子機器５３の筐体５４に対して所定の設置位置に位置決めされる。

次に、図１０に示すように、カバー５２を電子機器２２の筐体５４に固定する。この固定ステップにおいては、カバー５２を筐体５４の外側凹部５５に嵌合させて粘着材（図示せず）によって貼付ける。このとき、筐体５４に対するカバー５２の位置決めは、外側凹部５５との嵌合により行われる。
カバー５２がこのように１枚のシートによって形成されている場合であっても第１の実施の形態をとるときと同様に製造コストが低減され、操作部の表示内容や色などが異なる多くの種類のメンブレンスイッチを低い価格で提供することができる。

メンブレンスイッチ本体３１は、上述した各実施の形態に示すものに限定されることはなく、適宜変更することができる。例えば、メンブレンスイッチ本体３１は、表側接点シート３４を使用しないものや、操作時にクリック感を付与するためのドーム構造が表側に設けられたものでもよい。

２１，５１…メンブレンスイッチ、２４…スイッチ組立体、２４ａ…操作面、２６…枠体、２８…表面シート、３１…メンブレンスイッチ本体、３２…操作部、３３…裏側接点シート、３４…表側接点シート、３６…裏側接点、４０…表側接点、４１…凸部、５２…カバー、Ｓ１…取付ステップ、Ｓ２…固定ステップ。

Claims (4)

1. 互いに対向する２枚の接点シートを有しかつこれらの接点シートに接点が保持された複数のメンブレンスイッチ本体を有するスイッチ組立体と、
   前記スイッチ組立体に対して位置決めされて前記スイッチ組立体の操作面を覆うカバーとを備え、
   前記カバーは、撓むことにより前記メンブレンスイッチ本体を個々に操作可能な操作部を有していることを特徴とするメンブレンスイッチ。
2. 請求項１記載のメンブレンスイッチにおいて、
   前記スイッチ組立体は、電子機器筐体の外面に固定されるものであり、
   前記カバーは、
   前記電子機器筐体に嵌合することにより前記スイッチ組立体に対して位置決めされる枠体と、
   可撓性を有する材料によって形成されて前記枠体に固着されたシートとを備え、
   前記操作部は、前記シートによって構成されていることを特徴とするメンブレンスイッチ。
3. 互いに対向する２枚の接点シートを有しかつこれらの接点シートに接点が保持された複数のメンブレンスイッチ本体を有するスイッチ組立体を電子機器筐体に取付ける取付ステップと、
   前記取付ステップの後に実施され、撓むことにより前記メンブレンスイッチ本体を個々に操作可能な操作部を有するカバーを、前記操作部が前記メンブレンスイッチ本体と重なるように前記スイッチ組立体に対して位置決めして固定する固定ステップとを有するメンブレンスイッチの製造方法。
4. 請求項３記載のメンブレンスイッチの製造方法において、
   前記カバーは、前記電子機器筐体に嵌合する枠体を備え、
   前記固定ステップで行う位置決めは、前記枠体が前記電子機器筐体に嵌合することにより実施されることを特徴とするメンブレンスイッチの製造方法。

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