JP3869203B2 - メンブレンスイッチ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報機器等の電子機器に使用して好適なメンブレンスイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のメンブレンスイッチの構成を図9,図10に基づいて説明すると、上部シート21は、ポリエステルフイルム等の可撓性ある絶縁材からなるシートで形成され、この上部シート21の一面である下面には、銀等の導電ペーストをスクリーン印刷することによって、複数の接点部22aを有する上部接点パターン22が形成されている。
【0003】
上部スペーサ23は、上部接点パターン22の一部である接点部22aを露出させる第1開口部23aが設けられた状態で、上部シート21の下面に印刷形成されると共に、この第1開口部23aは、各接点部22a毎に設けられている。
そして、第1開口部23aは、比較的大きな円形で形成されると共に、上部スペーサ23は、塩化ビニル系樹脂と可塑剤からなるペーストをスクリーン印刷することにより形成されている。
また、上部スペーサ23が乾燥した際、第1開口部23aの縁である周縁部23bは、図9,図10に示すように、他の部分より盛り上がった状態となっている。
【0004】
下部シート24は、ポリエステルフイルム等の可撓性ある絶縁材からなるシートで形成され、この下部シート24の一面である上面には、銀等の導電ペーストをスクリーン印刷することによって、複数の接点部25aを有する下部接点パターン25が形成されている。
下部スペーサ26は、下部接点パターン25の一部である接点部25aを露出させる第2開口部26aが設けられた状態で、下部シート24の上面に印刷形成されると共に、この第2開口部26aは、各接点部25a毎に設けられている。
【0005】
そして、第2開口部26aは、第1開口部23aよりも小さな円形で形成されると共に、下部スペーサ26は、塩化ビニル系樹脂と可塑剤からなるペーストをスクリーン印刷することにより形成されている。
また、下部スペーサ26が乾燥した際、第2開口部26aの縁である周縁部26bは、図9,図10に示すように、他の部分より盛り上がった状態となっている。
【0006】
支持板27は、金属板、プラスチック板等の比較的硬い材料で構成され、この支持板27上には、下部接点パターン25が存在しない側を下にして、下部シート24を載置した後、第2開口部26aに第1開口部23aが対向した状態で、下部シート24上に上部シート21を重ね合わせ、しかる後、支持板27,下部シート24、及び上部シート21の三者を固定手段(図示せず)により、この三者が一体化されている。
【0007】
そして、三者が一体化された時、図9,図10に示すように、第2開口部26aの盛り上がった周縁部26bが第1開口部23a内に位置すると共に、第1開口部23aの盛り上がった周縁部23bは、盛り上がった周縁部26bから外れた位置で、下部スペーサ26上において、円形状に線接触した状態となっている。
【0008】
このような構成を有する従来のメンブレンスイッチの動作を説明すると、先ず、上部シート21の上面側を指等により矢印P2方向に押圧すると、上部シート21が下方に撓んで、接点部22aが接点部25aに接触する。
また、矢印P2方向の押圧を解除すると、上部シート21が自己の復帰力で元の状態に戻り、接点部22aと接点部25aとの接触が離れる。
【0009】
このようにしてメンブレンスイッチの動作が行われるが、従来のメンブレンスイッチにおいて矢印P2方向に押圧した時、上部シート21は、下部スペーサ26上で円形状に線接触した周縁部23bの盛り上がり部を支えとして、上部スペーサ23の存在しない第1開口部23aに位置する撓み部分B2が撓むようになる。
従って、上部シート21の撓み部分B2の範囲が小さいために、撓み時における部分B2の伸縮が大きくなって、撓み部分B2の疲労が早く、長寿命のものが得られない。
また、疲労が進むと作動力に差異が生じ、このため、従来のメンブレンスイッチにおいては、早期に作動力が変化して、早期に操作性が悪くなるものであった。
【0010】
更に、従来のメンブレンスイッチは、支持板27上に、順次、下部シート24と上部シート21を積み重ねた後、三者を固定手段により一体化されるため、長期の使用途上において、上部シート21と下部シート24との間にズレが生じ、接点の切換が不確実になるものであった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
従来のメンブレンスイッチにおいて、上部シート21を押圧した時、上部シート21は、下部スペーサ26上で円形状に線接触した周縁部23bの盛り上がり部を支えとして、上部スペーサ23の存在しない第1開口部23aに位置する撓み部分B2が撓み、このため、撓み部分B2の範囲が小さいために、撓み時における部分B2の伸縮が大きくなって、撓み部分B2の疲労が早く、長寿命のものが得られないという問題がある。
また、疲労が進むと作動力に差異が生じ、このため、従来のメンブレンスイッチにおいては、早期に作動力が変化して、早期に操作性が悪くなるという問題がある。
【0012】
更に、従来のメンブレンスイッチは、支持板27上に、順次、下部シート24と上部シート21を積み重ねた後、三者を固定手段により一体化されるため、長期の使用途上において、上部シート21と下部シート24との間にズレが生じ、接点の切換が不確実になるという問題がある。
【0013】
そこで、本発明は、長期にわたって作動力の変化が少なく、長寿命で、接点の切換の確実なメンブレンスイッチを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第1の解決手段として、上部接点パターンが形成された可撓性を有する上部シートと、下部接点パターンが形成された可撓性を有する下部シートと、前記上部接点パターンを露出させる第1開口部が設けられた状態で、前記上部シートに印刷形成された上部スペーサと、前記下部接点パターンを露出させる第2開口部が設けられた状態で、前記下部シートに印刷形成された下部スペーサとを備え、前記上部、下部スペーサに設けられた前記第1,第2開口部は、互いに形状が異なる異形状で形成されると共に、前記第1、第2開口部の周縁部同士が複数の箇所で点接触した状態で、前記第1,第2開口部が対向するように前記上部、下部シートを重ね合わせた構成とした。
【0014】
また、第2の解決手段として、前記第1,第2開口部のそれぞれの外形は、何れか一方側が大きく形成されると共に、他方側が前記一方側より小さく形成され、前記上部、或いは下部スペーサには、前記第1,第2開口部のうち、外形の大きな前記何れか一方側の周縁部から内方に延びる複数の凸部が形成され、前記一方側の前記開口部に設けられた前記凸部が前記他方側の開口部の周縁部に点接触するようにした構成とした。
【0015】
また、第3の解決手段として、前記凸部を3個設け、この3個の前記凸部で三角状をなすように、前記凸部を配置した構成とした。
また、第4の解決手段として、前記第1,第2開口部の外形を円形状に形成した構成とした。
【0016】
また、第5の解決手段として、前記第2開口部を外形の大きな前記一方側の開口部とし、前記上部シート側に設けられた前記第1開口部の周縁部が前記下部シート側の第2開口部に設けられた前記凸部と点接触するようにした構成とした。
【0017】
また、第6の解決手段として、前記第1,第2開口部のそれぞれの外形は、何れか一方側が大きく形成されると共に、他方側が前記一方側より小さく形成され、前記上部、或いは下部スペーサには、前記第1,第2開口部のうち、外形の小さな前記何れか他方側の周縁部から外方に凹んだ複数の凹部が形成され、前記他方側の開口部に設けられた前記凹部が前記一方側の開口部の周縁部に点接触するようにした構成とした。
【0018】
また、第7の解決手段として、前記凹部を3個設け、この3個の前記凹部で三角状をなすように、前記凹部を配置した構成とした。
また、第8の解決手段として、前記第1,第2開口部の外形を円形状に形成した構成とした。
【0019】
また、第9の解決手段として、前記第2開口部を外形の小さい前記他方側に開口部とし、前記上部シート側に設けられた前記第1開口部の周縁部が前記下部シート側の第2開口部に設けられた前記凹部と点接触するようにした構成とした。
【0020】
また、第10の解決手段として、前記上部、下部シートは、前記第1,第2開口部から外れた箇所で、接着剤により接着された構成とした。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明のメンブレンスイッチの図面を説明すると、図1は本発明のメンブレンスイッチの第1実施例に係る要部の上面図、図2は図1の2−2線における断面図、図3は本発明のメンブレンスイッチの第1実施例に係り、上部シートの要部の下面図、図4は本発明のメンブレンスイッチの第1実施例に係り、下部シートの要部の上面図である。
【0022】
また、図5は本発明のメンブレンスイッチの第2実施例に係る要部の上面図、図6は本発明のメンブレンスイッチの第3実施例に係る要部の上面図、図7は本発明のメンブレンスイッチの第3実施例に係り、下部シートの要部の上面図、図8は本発明のメンブレンスイッチの第4実施例に係る要部の上面図である。
【0023】
次に、本発明のメンブレンスイッチの第1実施例の構成を図1〜図4に基づいて説明すると、上部シート1は、ポリエステルフイルム等の可撓性ある絶縁材からなるシートで形成され、この上部シート1の一面である下面には、銀等の導電ペーストをスクリーン印刷することによって、複数の接点部2aを有する上部接点パターン2が形成されている。
【0024】
上部スペーサ3は、上部接点パターン2の一部である接点部2aを露出させる第1開口部3aが設けられた状態で、上部シート1の下面に印刷形成されると共に、この第1開口部3aは、各接点部2a毎に設けられている。
そして、第1開口部3aは、外形が比較的小さな円形状で形成されると共に、上部スペーサ3は、塩化ビニル系樹脂と可塑剤からなるペーストをスクリーン印刷することにより形成されている。
また、上部スペーサ3をスクリーン印刷して乾燥させた際、第1開口部3aの縁である周縁部3bは、図2に示すように、他の部分より盛り上がった状態となっている。
【0025】
下部シート4は、ポリエステルフイルム等の可撓性ある絶縁材からなるシートで形成され、この下部シート4の一面である上面には、銀等の導電ペーストをスクリーン印刷することによって、複数の接点部5aを有する下部接点パターン5が形成されている。
下部スペーサ6は、下部接点パターン5の一部である接点部5aを露出させる第2開口部6aが設けられた状態で、下部シート4の上面に印刷形成されると共に、この第2開口部6aは、各接点部5a毎に設けられている。
【0026】
そして、第2開口部6aは、外形が第1開口部3aよりも大きな円形状で形成されると共に、下部スペーサ6は、塩化ビニル系樹脂と可塑剤からなるペーストをスクリーン印刷することにより形成されている。
また、下部スペーサ6には、第2開口部6aの周縁部6bから内方に延びる3個の凸部6cが形成され、この3個の凸部6cで三角状をなすように、凸部6cが配置されている。
そして、下部スペーサ6をスクリーン印刷して乾燥させた際、凸部6cを含む第2開口部6aの縁である周縁部6bは、図2に示すように、他の部分より盛り上がった状態となっている。
【0027】
即ち、第1開口部3aが円形状の形状をなすと共に、第2開口部6aが円形状と凸部6cとを組み合わした形状となっており、両者は互いに形状の異なる異形状となっている。
また、第1,第2開口部3a、6aの外形は、上述したように、第1開口部3aよりも第2開口部6aが大きななっている。
なお、上記実施例においては、第1,第2開口部3a、6aの外形が円形状のもので説明したが、外形を多角形状にしても良い。
【0028】
このような構成を有する上部、下部シート1,4は、第1,第2開口部3a、6aを対向させると共に、盛り上がった周縁部3bと盛り上がった凸部6cとを当接させて重ね合わせる。
そして、第1,第2開口部3a、6aから外れた箇所で、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体等からなる接着剤8(図1参照)によって、上部、下部シート1,4を接着して一体化する。
【0029】
そして、上部、下部シート1,4が一体化された時、第1開口部3aの外形は、第2開口部6aの外形内に位置すると共に、凸部6cの盛り上がった先端部(周縁部6b)が盛り上がった周縁部3bに、複数の箇所(3点の接触点T)で点接触した状態となり、そのため、接触点T以外の周縁部3bは、僅かに浮いた状態となっている。
なお、この実施例では、3点で点接触するもので説明したが、2点以上の複数の点で点接触するようにしても良い。
【0030】
支持板7は、図1に示すように、金属板、プラスチック板等の比較的硬い材料で構成され、この支持板7上には、一体化された上部、下部シート1,4の下部シート4を載置した後、支持板7と一体化された上部、下部シート1,4を固定手段(図示せず)により固定する。
【0031】
次に、このような構成を有する本発明のメンブレンスイッチの動作を説明すると、先ず、上部シート1の上面側を指等により矢印P1方向に押圧すると、上部シート1が下方に撓んで、接点部2aが接点部5aに接触する。
この時、上部シート1は、3点の点接触した箇所、即ち、接触点Tを支え部として、撓み部分B1の範囲で撓むようになる。
即ち、この実施例では、第1開口部3aから外れた外周で、接着剤8の存在しない箇所の範囲が撓み部分B1となって、その撓み範囲が大きくなる。
なお、接着剤8を使用しないものにおいては、接着剤8による上部シート1の支持が無くなり、これによって、一層、上部シート1は撓み範囲が大きくなる。
【0032】
また、矢印P1方向の押圧を解除すると、上部シート1が自己の復帰力で元の状態に戻り、接点部2aと接点部5aとの接触が離れる。
このようにして本発明のメンブレンスイッチの動作が行われるものである。
【0033】
また、図5は本発明の第2実施例を示し、この第2実施例は、凸部6cを前記第1実施例よりも若干長くして、この凸部6cの中間部が第1開口部3aの周縁部3bに当接して、凸部6cと周縁部3bとの間で、6点(接触点T)で点接触を行わせるようにしたものである。
その他の構成は、前記第1実施例と同様であるので、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。
そして、この第2実施例においても前記第1実施例と同様に、撓み部分B1の範囲が大きくなる。
【0034】
なお、上記第1,第2実施例においては、下部スペーサ6に凸部6cを設けたもので説明したが、上部スペーサ3の第1開口部3aの外形を下部スペーサ6の第2開口部6aの外形よりも大きくし、上部スペーサ3に凸部を設けて、これを下部スペーサ6の第2開口部6aの周縁部6bに点接触させるようにしても良い。
【0035】
また、図6,図7は本発明の第3実施例を示し、この第3実施例は、下部スペーサ6の構成が前記第1実施例と異なり、そして、第3実施例における下部スペーサ6は、図6,図7に示すように、第2開口部6aの外形が第1開口部3aの外形よりも小さく形成されると共に、第2開口部6aの周縁部6bから外方に凹んだ3個の凹部6dが形成され、この3個の凹部6dで三角状をなすように、凹部6dが配置されている。
【0036】
そして、盛り上がった凹部6dの先端部(周縁部6b)と第1開口部3aの盛り上がった周縁部3bとを当接させて、両者が複数の箇所(3点の接触点T)で点接触した状態となると共に、接触点T以外の周縁部3bは、前記第1実施例と同様に、僅かに浮いた状態となっている。
その他の構成は、前記第1実施例と同様であるので、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。
そして、この第3実施例においても前記第1実施例と同様に、撓み部分B1の範囲が大きくなる。
【0037】
また、図8は本発明の第4実施例を示し、この第4実施例は、凹部6dを前記第3実施例よりも若干長くして、この凹部6dの中間部が第1開口部3aの周縁部3bに当接して、凹部6dと周縁部3bとの間で、6点(接触点T)で点接触を行わせるようにしたものである。
その他の構成は、前記第3実施例と同様であるので、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。
そして、この第4実施例においても前記第1実施例と同様に、撓み部分B1の範囲が大きくなる。
【0038】
なお、上記第3,第4実施例においては、下部スペーサ6に凹部6dを設けたもので説明したが、上部スペーサ3の第1開口部3aの外形を下部スペーサ6の第2開口部の外形よりも小さくし、上部スペーサ3に凹部を設けて、これを下部スペーサ6の第2開口部6aの周縁部6bに点接触させるようにしても良い。
【0039】
【発明の効果】
本発明のメンブレンスイッチにおいて、上部、下部スペーサ3,6に設けられた第1,第2開口部3a、6aは、互いに形状が異なる異形状で形成されると共に、第1、第2開口部3a、6aの周縁部3b、6b同士が複数の箇所(接触点T)で点接触するため、上部シート1を押圧した時、点接触した以外の周縁部3bが浮いた状態となって、従来に比して、撓み部分B1の範囲を大きくできる。
従って、撓み部分B1の伸縮が小さく、撓み部分B1の疲労が従来に比して少なくなって、長寿命のものが得られる。
【0040】
また、撓み部分B1の疲労が少なくなるため、その作動力も長期にわたって一定にすることができて、長期にわたって、操作性の良好なものが得られる。
【0041】
また、第1,第2開口部3a、6aのそれぞれの外形は、何れか一方側が大きく形成されると共に、他方側が前記一方側より小さく形成され、上部、或いは下部スペーサ3,6には、第1,第2開口部3a、6aのうち、外形の大きな何れか一方側の周縁部6bから延びる複数の凸部6cが形成され、一方側の開口部6aに設けられた凸部6cが他方側の開口部3aの周縁部に点接触するようにしたため、点接触を確実にできると共に、その構成が簡単で、生産性の良好なものが得られる。
【0042】
また、外形の大きな開口部には凸部が設けられ、この凸部が外形の小さな開口部の周縁部に点接触するようにしたため、その構成が簡単であると共に、撓み部分B1の撓みの良好なものが得られる。
【0043】
また、凸部6cを3個設け、この3個の凸部6cで三角状をなすように、凸部6cを配置したため、点接触による支えが安定すると共に、撓み部分B1の撓みが安定して、操作性の良好なものが得られる。
【0044】
また、第1,第2開口部3a、6aの外形を円形状に形成したため、撓み部分B1の撓みが安定して、作動力の均一なものが得られる。
【0045】
また、下部シート4側の第2開口部6aの外形を大きな開口部とし、上部シート1側に設けられた第1開口部3aの周縁部3bには、下部シート4側の第2開口部6aに設けられた凸部6cを点接触するようにしたため、撓み部分B1側、即ち、上部シート1側に凸部が無く、従って、撓み部分B1の撓みが安定して、作動力の均一なものが得られる。
【0046】
また、第1,第2開口部3a、6aのそれぞれの外形は、何れか一方側が大きく形成されると共に、他方側が前記一方側より小さく形成され、上部、或いは下部スペーサ3,6には、第1,第2開口部3a、6aのうち、外形の小さな何れか他方側の周縁部6bから凹んだ複数の凹部6dが形成され、他方側の開口部6aに設けられた凹部6dが一方側の開口部3aの周縁部に点接触するようにしたため、点接触を確実にできると共に、その構成が簡単で、生産性の良好なものが得られる。
【0047】
また、外形の小さな開口部には凹部が設けられ、この凹部が外形の大きな開口部の周縁部に点接触するようにしたため、その構成が簡単であると共に、撓み部分B1の撓みの良好なものが得られる。
【0048】
また、凹部6dを3個設け、この3個の凹部6dで三角状をなすように、凹部6dを配置したため、点接触による支えが安定すると共に、撓み部分B1の撓みが安定して、操作性の良好なものが得られる。
【0049】
また、第1,第2開口部3a、6aの外形を円形状に形成したため、撓み部分B1の撓みが安定して、作動力の均一なものが得られる。
【0050】
また、下部シート4側の第2開口部6aの外形を小さな開口部とし、上部シート1側に設けられた第1開口部3aの周縁部には、下部シート4側の第2開口部6aに設けられた凹部6dを点接触するようにしたため、撓み部分B1側、即ち、上部シート1側に凹部が無く、従って、撓み部分B1の撓みが安定して、作動力の均一なものが得られる。
【0051】
また、上部、下部シート1,4は、第1,第2開口部3a、6aから外れた箇所で、接着剤7により接着されたため、両者は接着剤8により強固に固定できて、これを支持板7に固定しても、長期の使用途上において、上部、下部シート1,4との間のズレが無く、長期わたって、接点の切換の確実なものが得られる。
【0052】
また、第1,第2開口部3a、6aからの接着剤8の塗布位置を変えることによって、撓み部分B1の範囲を変えて、作動力を容易に変えることができると共に、この接着剤8の塗布位置を変えることによって、作動力を微細に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のメンブレンスイッチの第1実施例に係る要部の上面図。
【図2】図1の2−2線における断面図。
【図3】本発明のメンブレンスイッチの第1実施例に係り、上部シートの要部の下面図。
【図4】本発明のメンブレンスイッチの第1実施例に係り、下部シートの要部の上面図。
【図5】本発明のメンブレンスイッチの第2実施例に係る要部の上面図。
【図6】本発明のメンブレンスイッチの第3実施例に係る要部の上面図。
【図7】本発明のメンブレンスイッチの第3実施例に係り、下部シートの要部の上面図。
【図8】本発明のメンブレンスイッチの第4実施例に係る要部の上面図。
【図9】従来のメンブレンスイッチの要部の断面図。
【図10】従来のメンブレンスイッチの要部を拡大した断面図。
【符号の説明】
1 上部シート
2 上部接点パターン
2a 接点部
3 上部スペーサ
3a 第1開口部
3b 周縁部
4 下部シート
5 下部接点パターン
5a 接点部
6 下部スペーサ
6a 第2開口部
6b 周縁部
6c 凸部
6d 凹部
7 支持板
8 接着剤
B1 撓み部分
T 接触点
Claims (10)
- 上部接点パターンが形成された可撓性を有する上部シートと、下部接点パターンが形成された可撓性を有する下部シートと、前記上部接点パターンを露出させる第1開口部が設けられた状態で、前記上部シートに印刷形成された上部スペーサと、前記下部接点パターンを露出させる第2開口部が設けられた状態で、前記下部シートに印刷形成された下部スペーサとを備え、前記上部、下部スペーサに設けられた前記第1,第2開口部は、互いに形状が異なる異形状で形成されると共に、前記第1、第2開口部の周縁部同士が複数の箇所で点接触した状態で、前記第1,第2開口部が対向するように前記上部、下部シートを重ね合わせたことを特徴とするメンブレンスイッチ。
- 前記第1,第2開口部のそれぞれの外形は、何れか一方側が大きく形成されると共に、他方側が前記一方側より小さく形成され、前記上部、或いは下部スペーサには、前記第1,第2開口部のうち、外形の大きな前記何れか一方側の周縁部から内方に延びる複数の凸部が形成され、前記一方側の前記開口部に設けられた前記凸部が前記他方側の開口部の周縁部に点接触するようにしたことを特徴とする請求項1記載のメンブレンスイッチ。
- 前記凸部を3個設け、この3個の前記凸部で三角状をなすように、前記凸部を配置したことを特徴とする請求項2記載のメンブレンスイッチ。
- 前記第1,第2開口部の外形を円形状に形成したことを特徴とする請求項2、又は3記載のメンブレンスイッチ。
- 前記第2開口部を外形の大きな前記一方側の開口部とし、前記上部シート側に設けられた前記第1開口部の周縁部が前記下部シート側の第2開口部に設けられた前記凸部と点接触するようにしたことを特徴とする請求項2から4の何れかに記載のメンブレンスイッチ。
- 前記第1,第2開口部のそれぞれの外形は、何れか一方側が大きく形成されると共に、他方側が前記一方側より小さく形成され、前記上部、或いは下部スペーサには、前記第1,第2開口部のうち、外形の小さな前記何れか他方側の周縁部から外方に凹んだ複数の凹部が形成され、前記他方側の開口部に設けられた前記凹部が前記一方側の開口部の周縁部に点接触するようにしたことを特徴とする請求項1記載のメンブレンスイッチ。
- 前記凹部を3個設け、この3個の前記凹部で三角状をなすように、前記凹部を配置したことを特徴とする請求項6記載のメンブレンスイッチ。
- 前記第1,第2開口部の外形を円形状に形成したことを特徴とする請求項6,又は7記載のメンブレンスイッチ。
- 前記第2開口部を外形の小さい前記他方側に開口部とし、前記上部シート側に設けられた前記第1開口部の周縁部が前記下部シート側の第2開口部に設けられた前記凹部と点接触するようにしたことを特徴とする請求項6から8の何れかに記載のメンブレンスイッチ。
- 前記上部、下部シートは、前記第1,第2開口部から外れた箇所で、接着剤により接着されたことを特徴とする請求項1から9の何れかに記載のメンブレンスイッチ。
Priority Applications (1)
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