JP4252248B2 - Plane switch - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等の操作スイッチに使用される平面スイッチに係り、特に、金属等のダイヤフラムを用い、このダイヤフラムに覆いかぶさっているフィルムに設けられているエアチャネル孔の位置を工夫した平面スイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】
図3は、従来の平面スイッチ20を示す図である。
【0003】
図3(1)は、平面スイッチ20の平面図であり、図3(2)は、図3(1)におけるIIIA−IIIB断面を示す図である。
【0004】
従来の平面スイッチ20では、固定側端子14と、固定側端子14と離反している可動側端子15とが、基板16の片方の面に設けられている。
【0005】
また、ドーム形状のダイヤフラム11は可撓性を具備し、ダイヤフラム11の周縁部には、固定側端子14と接触する固定側接点12が形成され、ダイヤフラム11の凹側ほぼ中央部には、可動側端子15と接触・離脱可能である可動側接点13が形成され、ダイヤフラム11は、固定側接点12が固定側端子14に常に接触するように、基板16上に載置されている。
【0006】
保持フィルム27は、ダイヤフラム11と16基板とに接してダイヤフラム11の全面とダイヤフラム11の周縁部の周りに存在する基板16とを覆い、ダイヤフラム11が16基板の表面に沿う方向(矢印AR21の直角方向)にずれないように、ダイヤフラム11を保持している。なお、保持フィルム27の片面である基板16、ダイヤフラム11側の面は、粘着性を有する。
【0007】
保持フィルム27には、貫通孔28が設けられている。貫通孔28は、ダイヤフラム11の外周縁の一部とオーバーラップしている。すなわち、ダイヤフラム11の外周縁の一部が、貫通孔28を介して、平面スイッチ20の外部から覗けるようになっている。
【0008】
平面スイッチ20を、矢印AR21の方向に押し下げると、可動側接点13が可動側端子15に近づくように、ダイヤフラム11が変形し、ダイヤフラム11と基板16とによって囲まれている空間SP31の体積が減少する。この減少によって、空間SP31内の空気圧が上昇する。この空気圧の上昇によって、固定側接点12と固定側端子14との間のわずかな隙間と、貫通孔28とを通って、空間SP31内の空気が、平面スイッチ20の外部に漏れる。
【0009】
続いて、上記押し下げを解除すると、ダイヤフラム11が押し下げる前の形状に復元する。この復元をするときに、空間SP31の体積が増加し、この増加によって、空間SP31内の空気圧が減少し、平面スイッチ20の外部から、空間SP31内に空気が入ってくる。
【0010】
図4は、第2の従来の平面スイッチ30を示す平面図である。
【0011】
平面スイッチ30は、貫通孔28の代わりに、スリット31が設けられている点が、平面スイッチ20とは異なっており、その他の部分は、平面スイッチ20と同様に構成されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の平面スイッチ20では、押し下げを解除するときに、平面スイッチ20の外部から平面スイッチの内部の空間SP31に空気が入ってくる。
【0013】
このとき、上記空気の中に含まれている微細な粉塵も同時に入ってきて、固定側接点12と固定側端子14とが接する部位、可動側端子15の表面、および可動側接点13の表面に付着するおそれがある。
【0014】
そして、上記押し下げ、押し下げ解除の動作を繰り返すにしたがって、固定側接点12と固定側端子14とが接する部位、可動側端子15の表面、および可動側接点13の表面に付着した微細な粉塵の量が多くなり、接触不良を引き起こしやすくなるという問題がある。
【0015】
従来の平面スイッチ30では、ダイヤフラム11の外周縁の近傍にスリット31が設けられ、スリット31の断面積が、平面スイッチ20に設けられている貫通孔28よりも少なく、しかも、スリット31から侵入する微細な粉塵が、保持フィルム37の粘着部分にある程度吸着されるので、1回あたりの押し下げ、押し下げ解除動作で、平面スイッチ30の内部に侵入する粉塵の量は減少する。したがって、平面スイッチ20よりも、平面スイッチ30のほうが、接触不良を引き起こしにくい。
【0016】
しかし、平面スイッチ30では、上記押し下げ、押し下げ解除によって発生する応力が、スリット31の端部31Aに集中しやすく、上記押し下げ、押し下げ解除の動作を繰り返すことによって、保持フィルム37に設けられているスリット31の端部31Aに亀裂が発生しやすいという問題がある。
【0017】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、特に、可撓性のドーム形状のダイヤフラムを有する平面スイッチであって、この平面スイッチを押し下げ、続いてこの押し下げる動作を解除するときに、上記平面スイッチ内の気圧を一定に保つエアチャネル用の貫通穴を具備するフィルムを有する平面スイッチにおいて、上記押し下げ、押し下げ解除動作を繰り返した場合、接触不良の発生を効果的に抑制することができる平面スイッチを提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、円環状に形成されている固定側端子と、この固定側端子の内側で上記固定側端子から離反して配置された可動側端子とが、一方の面に設けられている基板と、上記固定側端子と常に接触する固定側接点が周縁部に形成され、上記可動側端子と接触・離脱可能である可動側接点が凹側ほぼ中央部に形成され、常態においては、上記可動側接点が上記可動側端子から離反した状態になるように、上記基板上に載置されている円形状でドーム形状の可撓性ダイヤフラムと、上記ダイヤフラムと上記基板とに接して上記ダイヤフラムの全面と上記ダイヤフラムの周縁部の上記基板とを覆い、上記ダイヤフラムが上記基板の表面に沿う方向にずれないように、上記基板と上記ダイヤフラムとを粘着により保持する保持フィルムと、上記保持フィルムに設けられ、上記ダイヤフラム周縁からわずかに離れた位置に存在し、上記基板と上記ダイヤフラムとで囲繞されている空間に存在する空気が、上記ダイヤフラムの変形に応じて通過するための貫通孔であって、円形、楕円、四角の四隅を円弧で形成した形状、スリットの端部のところに円形の孔を貫通させた形状である円形状等の貫通孔とを有する平面スイッチである。
【0019】
請求項2に記載されている発明は、請求項1において、上記貫通孔の形状は円形状であり、この円の直径が0.05mm〜2mmの間である平面スイッチである。
【0020】
【発明の実施の形態および実施例】
図1は、本発明の実施例である平面スイッチ10の構成を示す図である。
【0021】
図1(1)は、平面スイッチ10の平面図であり、図1(2)は、図1(1)におけるIA−IB断面を示す図である。
【0022】
平面スイッチ10は、基板16と、基板16上に載置されている平面スイッチ11と、平面スイッチ11と基板16とを覆って保持する保持フィルム17とを有する。
【0023】
ここで、基板16は、2つのスイッチング回路用端子として、環状の固定側端子14と、固定側端子14の中央付近に配置され、固定側端子14と離反している可動側端子15とを、基板16の片方の面に具備する。
【0024】
また、ほぼ円盤状の金属の薄い板でドーム形状に構成されているダイヤフラム11は可撓性を具備し、ダイヤフラム11の周縁部には、固定側端子14と接触する固定側接点12が形成され、ダイヤフラム11の凹側ほぼ中央部には、可動側端子15と接触・離脱可能である可動側接点13が形成され、ダイヤフラム11は、固定側接点12が固定側端子14に常に接触するように、ダイヤフラム11を伏せた状態で、基板16上に載置されている。なお、可動側端子15と可動側接点13とは、常態(平面スイッチ10が押し下げられていない状態)においては、互いが離れている。
【0025】
保持フィルム17は、ダイヤフラム11と16基板とに接してダイヤフラム11の全面とダイヤフラム11の周縁部の周りに存在する基板16とを覆い、ダイヤフラム11が基板16の表面に沿う方向(矢印AR21の直角方向)にずれないように、ダイヤフラム11を保持している。なお、保持フィルム27の片面である基板16、ダイヤフラム11側の面は、粘着性を有する。
【0026】
また、保持フィルム17には、基板16とダイヤフラム11とで囲繞されている(囲まれている)空間に存在する空気が、平面スイッチ10の押し下げ、押し下げ解除によるダイヤフラムの変形に応じて通過するため貫通孔18が設けられている。
【0027】
さらに、貫通穴18は、ダイヤフラム11の周縁からわずかに離れた位置に存在するように設けられている。すなわち、貫通孔18とダイヤフラム11の周縁部とは互いに干渉していない。
【0028】
なお、貫通孔18は、打ち抜き加工によって形成されたものであり、円形状、すなわち、貫通孔18の軸線に対して垂直な断面の形状が円形である形状をしている。また、貫通孔18の直径は約1mmである。
【0029】
貫通孔18は複数、例えば8つ設けられ、これら8つの貫通孔18のそれぞれは、ダイヤフラム11の周縁から僅かに離れた位置(ダイヤフラムと重なり合わない位置)に存在し、しかも、ダイヤフラム11の中心から所定の半径で描かれたピッチサークルの円周上で等分配(等間隔で配置)された位置に存在する。
【0030】
なお、貫通孔18の周縁と、ダイヤフラム11の外周縁との間の最短距離L11は、約1mmである。
【0031】
次に、押し下げ、続いて、この押し下げを解除したときの平面スイッチ10の動作について説明する。
【0032】
図2(1)は、平面スイッチ10の押し下げ途中の状態、図2(2)は、押し下げが終了した状態を示す断面図である。
【0033】
図1(2)に示す状態(平面スイッチ10を押し下げる前の状態)において、平面スイッチ10を矢印AR11の方向に押し下げる。この押し下げによって、図2(1)に示すように、ダイヤフラム11と保持フィルム17とが変形し、可動側接点13が可動側端子15に近づく。
【0034】
この状態で、矢印AR11の方向に、平面スイッチ10をさらに押し下げると、図2(2)に示すように、ダイヤフラム11と保持フィルム17とがさらに変形し、可動側接点13が可動側端子15に接触し、固定側端子14と可動側端子15とが互いに電気的に接続される。この状態で、平面スイッチ10の押し下げ動作が終了する。
【0035】
上記押し下げ動作をしているときに、ダイヤフラム11が潰れた量にしたがって、ダイヤフラム11と基板16とで囲まれている空間SP11の体積が減少し、この減少で、空間SP11内の空気圧が上昇する。
【0036】
そして、空間SP11内の空気が、固定側接点12と固定側端子14との間に僅かに存在する隙間と、保持フィルム17と基板16との間に僅かに存在する隙間と、貫通孔18とを通って、平面スイッチ10の外に排出される。
【0037】
続いて、図2(2)に示すように、押し下げが終了した状態において、この押し下げを解除すると、ダイヤフラム11が具備している弾性によって、ダイヤフラム11が、図2(1)に示す状態を経由して、図1(2)示す元の状態(押し下げ開始前の状態)に復元する。
【0038】
上記復元動作をしているときに、ダイヤフラム11の復元量にしたがって、ダイヤフラム11と基板16とで囲まれている空間SP11の体積が増加し、この増加で、空間SP11内の空気圧が下降する。
【0039】
そして、貫通孔18と、保持フィルム17と基板16との間に僅かに存在する隙間と、固定側接点12と固定側端子14との間に僅かに存在する隙間とを通って、空気が平面スイッチ10の外部から平面スイッチ10の中に入ってくる。
【0040】
また、平面スイッチ10内への空気の流入に伴って、空気中に存在している微細な粉塵も、平面スイッチ10の中に入ってくるおそれがある。
【0041】
平面スイッチ10によれば、貫通孔18が、ダイヤフラム11の外周縁から僅かに離れている(図1(1)に示す距離L11が約1mmある)だけなので、上記復元動作をするときに、空間SP11に(平面スイッチ10内に)空気がスムーズに流入し、円滑な復元動作が行われる。
【0042】
また、平面スイッチ10によれば、上記復元動作をするときに、空間SP11に空気といっしょに微細な粉塵が入り込むことがあるが、貫通孔18が、ダイヤフラム11の外周縁から僅かに離れているので、上記微細な粉塵は、基板16と保持フィルム17との間に存在する僅かな隙間を通過しなければならず、この隙間を通過するときに、粘着性を有する保持フィルム17の面(基板16側の面)に、上記微細な粉塵が捕捉される。
【0043】
したがって、1回の復元動作によって平面スイッチ10内に入り込む粉塵の量は、従来よりも少なくなり、固定側接点12、可動側接点13、固定側端子14、可動側端子15に付着する微細な粉塵の量も、従来よりも少なくなる。
【0044】
そして、平面スイッチ10を押し下げ続いて押し下げを解除する操作を繰り返しても、例えば従来の平面スイッチ20より、接触不良が発生しにくくなる。
【0045】
また、貫通孔18の形状が円形であるので、押し下げ等の動作に伴う応力集中が、貫通孔18の周縁に発生しにくく、押し下げ続いて押し下げを解除する動作を繰り返しても、貫通孔18の周縁に亀裂が発生しにくい。
【0046】
なお、平面スイッチ10では、金属ダイヤフラムを用いているが、例えば導電性プラスチック等の導電性、弾性を具備する部材を用いてもよい。
【0047】
また、平面スイッチ10では、貫通孔18の直径を約1mmとしているが、貫通孔の直径を例えば0.05mm〜2mmの範囲内にすることができる。
【0048】
また、平面スイッチ10では、貫通孔18の周縁と、ダイヤフラム11の外周縁との間の最短距離L11を、約1mmとしているが、最短距離L11を、例えば0mmを超え2mm以下の値にしてもよい。
【0049】
また、平面スイッチ10では、貫通孔18を打ち抜き加工で形成しているが、打ち抜き加工、ドリル加工、針を用いた加工のうちの少なくとも1つを用いて加工形成してもよい。
【0050】
また、平面スイッチ10では、貫通孔18の数を8つとしているが、少なくとも1つの貫通孔が設けられていればよい。また、等間隔に貫通孔を設けなくてもよい。
【0051】
また、平面スイッチ10では、貫通孔の形状を円形としているが、長円、楕円、四角形の四隅を円弧で形成した形状、図4に示すスリット31の端部31Aのところに円形の孔を貫通させた形状等、円形以外の形状であって、貫通孔の周縁部に応力集中が発生しにくい形状の貫通孔を採用してもよい。
【0052】
さらに、平面スイッチ10では、ダイヤフラム11の外形が円形になっているが、楕円、長円等、ダイヤフラムの機能を発揮できる形状を採用してもよい。
【0053】
【発明の効果】
本発明によれば、可撓性のドーム形状のダイヤフラムを有する平面スイッチであって、この平面スイッチを押し下げ、続いてこの押し下げる動作を解除するときに、上記平面スイッチ内の気圧を一定に保つエアチャネル用の貫通穴を具備するフィルムを有する平面スイッチにおいて、上記押し下げ、押し下げ解除動作を繰り返した場合、接触不良の発生を効果的に抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である平面スイッチの構成を示す図である。
【図2】平面スイッチを押し下げた状態を示す断面図である。
【図3】従来の平面スイッチを示す図である。
【図4】第2の従来の平面スイッチを示す平面図である。
【符号の説明】
10・・・平面スイッチ、
11・・・ダイヤフラム、
12・・・固定側接点、
13・・・可動側接点、
14・・・固定側端子、
15・・・可動側端子、
16・・・基板、
17・・・保持フィルム、
18・・・貫通孔。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plane switch used for an operation switch of an electronic device or the like, and in particular, a plane using a diaphragm made of metal or the like and devising the position of an air channel hole provided in a film covering the diaphragm. Regarding switches.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a diagram showing a
[0003]
3 (1) is a plan view of the
[0004]
In the
[0005]
Further, the dome-
[0006]
The
[0007]
The
[0008]
When the
[0009]
Subsequently, when the depression is released, the
[0010]
FIG. 4 is a plan view showing a second conventional planar switch 30.
[0011]
The planar switch 30 is different from the
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional
[0013]
At this time, fine dust contained in the air also enters at the same time, and enters the contact area between the
[0014]
The amount of fine dust adhering to the part where the fixed
[0015]
In the conventional planar switch 30, a
[0016]
However, in the flat switch 30, the stress generated by the depression and release is easily concentrated on the
[0017]
The present invention has been made in view of the above problems, and in particular, is a planar switch having a flexible dome-shaped diaphragm, and when the planar switch is pushed down and subsequently the pushing-down operation is released. In a planar switch having a film having a through hole for an air channel that keeps the air pressure in the planar switch constant, it is possible to effectively suppress the occurrence of contact failure when the depression and depression release operations are repeated. An object of the present invention is to provide a planar switch that can be used.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The invention of
[0019]
The invention described in
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
[0021]
FIG. 1 (1) is a plan view of the
[0022]
The
[0023]
Here, the
[0024]
Further, the
[0025]
The holding
[0026]
In addition, air that exists in the space surrounded (enclosed) by the
[0027]
Further, the through
[0028]
The through
[0029]
A plurality of, for example, eight through-
[0030]
The shortest distance L11 between the peripheral edge of the through
[0031]
Next, a description will be given of the operation of the
[0032]
FIG. 2A is a sectional view showing a state in which the
[0033]
In the state shown in FIG. 1B (the state before the
[0034]
In this state, when the
[0035]
During the pressing operation, the volume of the space SP11 surrounded by the
[0036]
Then, the air in the space SP11 has a slight gap between the fixed
[0037]
Next, as shown in FIG. 2 (2), when the depression is released in the state where the depression is completed, the
[0038]
During the restoration operation, the volume of the space SP11 surrounded by the
[0039]
Then, the air passes through the through
[0040]
In addition, with the inflow of air into the
[0041]
According to the
[0042]
Further, according to the
[0043]
Therefore, the amount of dust entering the
[0044]
Further, even if the operation of depressing the
[0045]
Further, since the shape of the through-
[0046]
In the
[0047]
Further, in the
[0048]
Further, in the
[0049]
In the
[0050]
Further, in the
[0051]
Further, in the
[0052]
Further, in the
[0053]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a planar switch having a flexible dome-shaped diaphragm, and the air pressure in the planar switch is kept constant when the planar switch is depressed and subsequently released. In a planar switch having a film having a through hole for a channel, when the above-described depression and depression release operations are repeated, the occurrence of contact failure can be effectively suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a planar switch according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a planar switch is pushed down.
FIG. 3 is a diagram showing a conventional planar switch.
FIG. 4 is a plan view showing a second conventional planar switch.
[Explanation of symbols]
10 ... Planar switch,
11 ... Diaphragm,
12: Fixed side contact,
13 ... movable side contact,
14: Fixed terminal,
15 ... movable terminal,
16 ... substrate,
17 ... holding film,
18 ... through hole.
Claims (2)
上記固定側端子と常に接触する固定側接点が周縁部に形成され、上記可動側端子と接触・離脱可能である可動側接点が凹側ほぼ中央部に形成され、常態においては、上記可動側接点が上記可動側端子から離反した状態になるように、上記基板上に載置されている円形状でドーム形状の可撓性ダイヤフラムと;
上記ダイヤフラムと上記基板とに接して上記ダイヤフラムの全面と上記ダイヤフラムの周縁部の上記基板とを覆い、上記ダイヤフラムが上記基板の表面に沿う方向にずれないように、上記基板と上記ダイヤフラムとを粘着により保持する保持フィルムと;
上記保持フィルムに設けられ、上記ダイヤフラム周縁からわずかに離れた位置に存在し、上記基板と上記ダイヤフラムとで囲繞されている空間に存在する空気が、上記ダイヤフラムの変形に応じて通過するための貫通孔であって、円形、楕円、四角の四隅を円弧で形成した形状、スリットの端部のところに円形の孔を貫通させた形状である円形状等の貫通孔と;
を有することを特徴とする平面スイッチ。A fixed side terminal which is formed in an annular shape, and the substrate and the movable terminal inwardly disposed away from the fixed side terminal of the fixed-side terminal is provided on one surface;
A stationary contact that is always in contact with the stationary terminal is formed at the peripheral portion, and a movable contact that can be contacted and detached from the movable terminal is formed at a substantially central portion on the concave side. A circular dome-shaped flexible diaphragm placed on the substrate such that is in a state of being separated from the movable terminal;
Covers and the substrate of the peripheral portion of the entire surface and the diaphragm of the diaphragm in contact with the said diaphragm and the substrate, so that the diaphragm is not displaced in the direction along the surface of the substrate, the adhesive and the substrate and the diaphragm a holding film is held by;
Penetration through which air that is provided in the holding film and exists in a position slightly separated from the periphery of the diaphragm and that is surrounded by the substrate and the diaphragm passes through according to deformation of the diaphragm a hole, circular, elliptical, shape forming a square corner arc, and the through hole of the circular shape is a shape obtained by penetrating a circular hole at the end of the slit;
A flat switch characterized by comprising:
上記貫通孔の形状は円形状であり、この円の直径が0.05mm〜2mmの間であることを特徴とする平面スイッチ。In claim 1,
A planar switch characterized in that the shape of the through hole is circular, and the diameter of the circle is between 0.05 mm and 2 mm.
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