JP4481871B2

JP4481871B2 - スイッチ装置

Info

Publication number: JP4481871B2
Application number: JP2005132743A
Authority: JP
Inventors: 徹山上
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: US7161102B2; US20060243573A1; JP2006310157A; CN1855330A; CN100524564C

Description

本発明は、スイッチ装置に係わり、円環状の第１固定接点の内側に形成した第２固定接点から引き出し形成した引き出しパターン上を絶縁膜で被覆したスイッチ装置に関する。

従来のスイッチ装置を特許文献１に基づいて説明すると、従来のスイッチ装置２１は、図３、図４に示すように、絶縁性基板２２上に、銀インク等を印刷して外形が略円環状の外周接点２３が形成され、この外周接点２３は、一方側が所定の幅寸法で切り欠きされて、切り欠き端部２３ａ、２３ａに挟まれた部分の絶縁性基板２２が露出している。
また、切り欠き端部２３ａ、２３ａに挟まれて露出する部分の絶縁性基板２２には、所定の間隔を有して一対の凸部２２ａ、２２ａが、突き出し加工により形成されている。前記一対の突部２２ａの付き出し高さは、外周接点２３の膜厚より高く形成されている。

また、外周接点２３の内周部の中央には、外周接点２３と同材質の中央接点２４が形成され、この中央接点２４からは、引き出しパターン２４ａが外周接点２３の外側に引き出されている。前記引き出しパターン２４ａは、一対の凸部２２ａ、２２ａ間を引き回しされて外側に引き出されている。
前記引き出しパターン２４ａは、膜厚が凸部２２ａの高さより薄く形成されている。また、外周接点２３および一対の凸部２２ａ上には、ドーム状に膨出形成されて弾性を有する反転板バネ（図示せず）が位置決めされて載置されている。
前記外周接点２３上と一対の凸部２２ａ上とに位置決めして載置した反転板バネは、引き出しパターン２４ａと外周部との間に所定寸法の隙間が形成されて、反転板バネと引き出しパターン２４ａとが電気的に絶縁されるようになっている。

このような従来のスイッチ装置２１の操作は、外周接点２３および凸部２２ａ上に位置決めして載置した反転板バネが、ドーム状になった初期状態において、頂部を押圧操作する。
すると、ドーム状の反転板バネが反転して、反転板バネの天井面が中央接点２４に接触し、反転板バネを介して外周接点２３と中央接点２４とが電気的に導通して、スイッチ回路が切り換わりＯＮする。
そして、反転板バネの押圧を解除すると、反転板バネは、自身の弾性力でドーム状の初期状態に自動復帰してスイッチ回路がＯＦＦ復帰する。
実開昭６１−６８４３２号公報

しかし、従来のスイッチ装置２１は、一対の凸部２２ａによって反転板バネの外周部と引き出しパターン２４ａとが絶縁されているが、反転板バネと引き出しパターン２４ａとの間の隙間に外部から金属粉等のゴミが侵入すると、反転板バネを押圧操作する前の初期状態において、前記ゴミによって、反転板バネと引き出しパターン２４ａとが電気的に導通して誤作動が発生するおそれがある。

また、絶縁性基板２２が、柔軟性のあるフレキシブル基板等だと、絶縁性基板２２を突き出し形成した凸部２２ａが、反転板バネの繰り返しの押圧操作で、凸部２２ａが摩耗して高さが低くなり、誤作動が発生するおそれがある。
本発明は前述したような課題を解決し、反転板バネからなる可動接点の繰り返しの操作でも、可動接点と引き出しパターンとを確実に絶縁することができる寿命特性に優れたスイッチ装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための第１の手段として本発明のスイッチ装置は、円環状の一部を切り欠いて絶縁性基材を露出させた絶縁部が形成された第１固定接点と、前記第１固定接点から引き出されて端子部に接続される導電パターンと、前記第１固定接点の中央部に前記第１固定接点と絶縁された第２固定接点と、前記第２固定接点に接続されて、前記第１固定接点の前記絶縁部を挟んで対向する一対の切欠き端部間から前記第１固定接点の外側へ引き出される引き出しパターンと、前記第１固定接点に載置された反転板バネからなる可動接点とを備え、前記端子部における導電パターン上には、導電性の保護膜が印刷により積層形成され、前記一対の切欠き端部上にはそれぞれ第１の積層膜が、前記絶縁部における前記絶縁性基材の上面から引き出しパターンの上面までの寸法よりも、前記絶縁性基材の上面から該第１の積層膜の上面までの寸法が大きくなるように、前記保護膜との同時印刷により積層形成され、前記絶縁部を構成する前記絶縁性基材上及び前記第１の積層膜上には、前記一対の切欠き端部間においては前記引き出しパターンを被覆し、前記一対の切欠き端部上においては前記可動接点の外周部を位置させる第２の積層膜が積層形成されていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第２の手段として本発明のスイッチ装置は、前記一対の切り欠き端部上の前記第２の積層膜は、前記可動接点の外周部を載置する平坦状の頂部とされ、前記引き出しパターン上の前記第２の積層膜は、凹部とされ、前記絶縁性基材の上面から前記凹部の上面までの寸法よりも、前記絶縁性基材の上面から前記頂部の上面までの寸法が大きくなるように前記第２の積層膜が積層形成されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第３の手段として本発明のスイッチ装置は、前記第１の積層膜は、カーボン膜からなり、前記第２の積層膜は、レジスト膜からなることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第４の手段として本発明のスイッチ装置は、前記第１の積層膜の膜厚は１０μｍに形成され、前記第２の積層膜の膜厚は１５μｍに形成されていることを特徴とする。

本発明のスイッチ装置には、一方側が所定の幅寸法で切り欠きされて絶縁性基材が露出する円環状の第１固定接点と、この第１固定接点の中央部に第１固定接点と絶縁された第２固定接点と、この第２固定接点に接続されて第１固定接点の外側に引き出しされる引き出しパターンと、第１固定接点上に載置された反転板バネからなる可動接点とを備え、
第１固定接点には、絶縁性基材が露出する絶縁部を挟んで互いに対向する一対の切り欠き端部を有し、この切り欠き端部上にそれぞれ所定厚さの第１の積層膜を積層形成し、この一対の第１の積層膜上と引き出しパターンを含む絶縁部上とに所定厚さの第２の積層膜を積層形成したので、可動接点を繰り返し押圧操作して第２の積層膜が摩耗したとしても、第１の積層膜によって可動接点が引き出しパターンに接触することがない寿命特性に優れたスイッチ装置を提供できる。
また、一対の切り欠き端部上に積層形成した第１の積層膜と第２の積層膜とを合わせた高さ寸法は、引き出しパターンを含む絶縁部上に形成した第２の積層膜の高さ寸法より高く形成されているので、可動接点の繰り返しの操作で第２の積層膜が摩耗したとしても、可動接点の外周部は、引き出しパターンを含む絶縁部上の第２の積層膜と第１の積層膜とに接する。
そのために、可動接点の外周部の第１、第２の積層膜への接触面積が大きくなって、第１、第２の積層膜の摩耗を少なくすることができる。

また、第１の積層膜は、第１固定接点の端子部に被覆形成したカーボン膜と同材質からなり、第２の積層膜はレジスト膜からなるので、端子部を印刷形成するときに同時に第１の積層膜を印刷形成でき加工性が良い。
また、第２の積層膜がレジスト膜からなるので、周辺回路部分にレジスト膜を印刷形成するときに、同時に第２の積層膜を印刷形成することができる。
また、第１の積層膜の膜厚は１０μｍに形成され、第２の積層膜の膜厚は１５μｍに形成されているので、可動接点の外周部が載置される第２の積層膜の摩耗を遅らせて、寿命特性に優れたスイッチ装置を提供できる。

以下、本発明のスイッチ装置の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のスイッチ装置を説明する平面図であり、図２は図１の２−２断面図ある。まず、本発明のスイッチ装置１は、図１、図２に示すように、例えばフレキシブル基板等の柔軟性のある絶縁性基板２が配設され、この絶縁性基板２上には、外形が略円環状の第１固定接点３が、導電性の銀インク等を印刷等により形成されている。

前記第１固定接点３は、一方側である図示右側が所定の幅寸法で切り欠きされて、外形が略馬蹄形状に形成されている。また、第１固定接点３の切り欠き部分には、所定の幅寸法で互いに対向する切り欠き端部３ａ、３ａが形成され、この切り欠き端部３ａ、３ａに挟まれた部分に、絶縁性基板２を露出させた絶縁部２ａが形成されている。

また、第１固定接点３には、図示左方向に細長状の導電パターン３ｂが引き出し形成され、この導通パターン３ｂは、絶縁性基板２の端部に形成した端子部（図示せず）に接続されている。
前記端子部には、外部のコネクタ等を嵌合させるときに、銀インク等からなる導電パターン３ｂが剥離するのを防止するために、導電パターン３ｂ上にカーボンインク等からなる保護膜（図示せず）を積層印刷している。
前記カーボンインク等からなる保護膜は、銀インク等からなる導電パターン３ｂの硫化、酸化、塩化等も防止可能になっている。

また、絶縁性基材２上には、第１固定接点３の内周側の中央部に、第１固定接点３と絶縁されて、第１固定接点３と同じ材質の銀インク等からなる第２固定接点４が印刷等で形成されている。
前記第２固定接点４からは、一対の切り欠き端部３ａ、３ａ間の絶縁部２ａ上を引き回しされて、第１固定接点３の外側に引き出される引き出しパターン４ａが形成されている。
また、第１固定接点３の切り欠き端部３ａ、３ａ上には、導電パターン３ｂの端子部に形成した保護膜と同材質のカーボンインク等からなる一対の第１の積層膜５、５が印刷等で積層形成されている。前記第１の積層膜５は、導電パターン３ｂの前記端子部にカーボンインク等からなる保護膜を印刷形成時に、同時に形成することができる。
前記第１の積層膜５は、厚さが略１０μｍで切り欠き端部３ａ上に所定大きさで形成されている。

また、一対の第１の積層膜５、５上と、引き出しパターン４ａを含む絶縁部２ａ上とには、レジストインク等からなる所定厚さの第２の積層膜６が積層形成されている。そのために、引き出しパターン４ａ上が第２の積層膜６で被覆されて絶縁されている。前記第２の積層膜６は、厚さが第１の積層膜５より厚い略１５μｍに形成されている。
前記第２の積層膜６は、第１の積層膜５上に平坦状の頂部６ａが形成されて、絶縁性基材２の表面から頂部６ａまでの高さが寸法Ａとなり、引き出しパターン４ａ上には第１の積層膜５が無いので凹状となって凹部６ｂが形成され、絶縁性基材２の表面から凹部６ｂまでの高さが寸法Ｂなっている。
そして高さ寸法Ａが高さ寸法Ｂより高くなっている。

また、第１固定接点３上には、図１に示すように、２点鎖線で示す仮想線７の位置に、初期状態がドーム状の反転板バネからなる可動接点（図示せず）が位置決めされて載置されており、仮想線７部分に載置された可動接点は、図示左側の外周部が、第１固定接点３上に位置すると共に、図示右側の外周部が、第２の積層膜６の頂部６ａ上に位置するようになっている。

このような本発明のスイッチ装置１の操作は、第１固定接点３および第２の積層膜６の頂部６ａ上に位置決めして載置したドーム状の初期状態にある可動接点の頂部を押圧操作すると、ドーム状の可動接点が反転してクリック感が生じる。
同時に、可動接点の天井面が第２固定接点４に接触して、第１、第２固定接点３、４が可動接点を介して電気的に導通して、スイッチ回路が切り換わってＯＮする。また、可動接点の押圧を解除すると、可動接点は自身の弾性力でドーム状の初期状態に自動復帰してスイッチ回路がＯＦＦする。

本発明のスイッチ装置１は、第１の積層膜５の厚さが略１０μｍに形成され、第２の積層膜６が第１の積層膜５より厚い略１５μｍに形成されているので、可動接点を繰り返し押圧操作しても、第２の積層膜６が摩耗するのに時間が掛かり、寿命特性を向上することができる。
更に、可動接点の繰り返しの押圧操作で、第２の積層膜６の頂部６ａが摩耗しても、可動接点の外周部は、第１の積層膜５に接するが、第２の積層膜６で覆われた引き出しパターン４ａには接しないので、スイッチ回路の寿命特性を向上できる。

更に、引き出しパターン４ａ上が第２の積層膜６で覆われていることで、導電性の金属粉等が外部から侵入したとしても、可動接点と引き出しパターン４ａとが電気的に導通して誤作動するのを防止できる。
尚、本発明の実施の形態では、第１の積層膜５をカーボンインク等の導電膜で説明したが、第２の積層膜６と同じような絶縁膜でも良い。

本発明のスイッチ装置を説明する平面図である。図１の２−２断面図ある。従来のスイッチ装置の平面図である。図３の４−４断面図である。

符号の説明

１本発明のスイッチ装置
２絶縁性基板
２ａ絶縁部
３第１固定接点
３ａ切り欠き端部
３ｂ導通パターン
４第２固定接点
４ａ引き出しパターン
５第１の積層膜
６第２の積層膜
６ａ頂部
６ｂ凹部
７仮想線

Claims

円環状の一部を切り欠いて絶縁性基材を露出させた絶縁部が形成された第１固定接点と、
前記第１固定接点から引き出されて端子部に接続される導電パターンと、
前記第１固定接点の中央部に前記第１固定接点と絶縁された第２固定接点と、
前記第２固定接点に接続されて、前記第１固定接点の前記絶縁部を挟んで対向する一対の切欠き端部間から前記第１固定接点の外側へ引き出される引き出しパターンと、
前記第１固定接点に載置された反転板バネからなる可動接点とを備え、
前記端子部における導電パターン上には、導電性の保護膜が印刷により積層形成され、
前記一対の切欠き端部上にはそれぞれ第１の積層膜が、前記絶縁部における前記絶縁性基材の上面から引き出しパターンの上面までの寸法よりも、前記絶縁性基材の上面から該第１の積層膜の上面までの寸法が大きくなるように、前記保護膜との同時印刷により積層形成され、
前記絶縁部を構成する前記絶縁性基材上及び前記第１の積層膜上には、前記一対の切欠き端部間においては前記引き出しパターンを被覆し、前記一対の切欠き端部上においては前記可動接点の外周部を位置させる第２の積層膜が積層形成されていることを特徴とするスイッチ装置。
前記一対の切り欠き端部上の前記第２の積層膜は、前記可動接点の外周部を載置する平坦状の頂部とされ、
前記引き出しパターン上の前記第２の積層膜は、凹部とされ、
前記絶縁性基材の上面から前記凹部の上面までの寸法よりも、前記絶縁性基材の上面から前記頂部の上面までの寸法が大きくなるように前記第２の積層膜が積層形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
前記第１の積層膜は、カーボン膜からなり、前記第２の積層膜は、レジスト膜からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスイッチ装置。
前記第１の積層膜の膜厚は１０μｍに形成され、前記第２の積層膜の膜厚は１５μｍに形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。