JP4486012B2

JP4486012B2 - スイッチ装置

Info

Publication number: JP4486012B2
Application number: JP2005254888A
Authority: JP
Inventors: 尚也岩間
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2025-09-02
Also published as: CN100511534C; KR100838543B1; CN1933072A; JP2007066841A; KR20070026025A

Description

本発明は、各種電子機器のキー操作用スイッチとして使用されるフィルム状のシートキーを用いたスイッチ装置の構造に関する。

従来のキー操作用スイッチの構造としては、複数のキー操作部を有する絶縁シートと、この絶縁シートの裏面側に配置された薄板の金属板からなる複数の可動接点と、この可動接点を収納する収納孔を有するスペーサシートと、複数の可動接点にそれぞれ対応する位置に固定接点を有するベース（回路）基板とからなる構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来のスイッチ装置の構造を図５、図６に示す。図５は従来のスイッチ装置を示す一部を破断した分解斜視図、図６は従来のスイッチ装置の要部を示す要部断面図である。
図において、第１のシート５１は、合成樹脂からなる絶縁材をフィルム状にして形成されたもので、この第１のシート５１の下面には一面に接着剤５２が塗布され接着面が形成されている。可動接点５３は、ばね性のある金属材により頂部５３ａを有するドーム状に形成されており、この頂部５３ａが外部からの押圧操作によって反対側に反転するようになっている。

第２のシート５４は、第１のシート５１と同じく合成樹脂からなる絶縁材をフィルム状にして形成されたもので、この第２のシート５４の下面にも一面に接着剤５５が塗布され接着面が形成されている。この第２のシート５４には、可動接点５３が収納される円形状の複数の収納孔５４ａが設けられており、この収納孔５４ａには、隣り合う収納孔５４ａ、５４ａ同士をつなぐ連結溝５４ｂが形成されている。

回路基板５８は、フェノール樹脂などの絶縁性の積層板などから形成されている。この回路基板５８上には、カーボンなどを印刷したり、銅箔などをエッチング加工することにより外側固定接点５９、中央固定接点６０の回路パターンが複数個設けられている。

次に上記シートスイッチの動作を説明すると、図示しない押釦の操作部を押圧すると、第１のシート５１を介して押圧された可動接点５３が反転動作を行い、頂部５３ａが中央固定接点６０に当接することによって、回路基板５８の中央固定接点６０と外側固定接点５９の電気的接続が行われる。また、押釦への押圧力を除去すれば、可動接点５３の弾性復帰力により可動接点５３の頂部５３ａが中央固定接点６０から離れて接続がオフ状態となる。

このとき、第２のシート５４には、可動接点５３が収納される円形状の複数の収納孔５４ａが設けられており、この収納孔５４ａには、隣り合う前記収納孔５４ａ同士をつなぐ連結溝５４ｂが形成されていることから、可動接点５３が第１のシート５１を介して押圧された時、ドーム状の可動接点５３のドームの中の空気６１は、連結溝５４ｂを通って隣りの収納孔５４ａの方へと誘導されることとなる。

従って、第１のシート５１の外周部の近くに貼付された可動接点５３が押圧された場合においても、ドーム状の可動接点５３のドームの中の空気６１が外部に押し出され、この空気６１により第１のシート５１の端部に浮きが生じることがなくなり、この端部から塵埃が進入し接触不良を引き起こすことを防止できる。
また、可動接点５３が押圧された時に、第２のシート５４の隣り合う収納孔５４ａ同士に、ドーム状の可動接点５３のドームの中の空気６１の逃げ場が確保されていることから、収納孔５４ａ内で可動接点５３が確実に反転動作できるため、良好な操作フィーリングが得られるものとなる。

特開２００１−０１４９７３号公報

しかしながら、上述した従来のスイッチ装置においては、可動接点を収納する収納孔を有するスペーサシートを設けているので、スペーサーシートを設ける分の材料費がかかるうえ、スペーサシート分の厚みが加わるため、スイッチ装置全体の薄型化を阻害してしまうという問題があった。

従って、本発明は上記した問題点を解決し、スペーサシートを用いることなく、可動接点を収納保持できると共に、薄型化と部品の削減が可能なスイッチ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では第１の解決手段として、固定接点が設けられた可撓性のフィルムからなるベース基板と、前記固定接点の一部を露出させると共に、このベース基板の表裏面に形成された配線パターンの上面側を被覆する絶縁性の被覆部材と、前記固定接点と接離可能に対向させて配置した反転可能な膨出部からなる可動接点を有するクリックばねと、このクリックばねの前記膨出部の上面側を覆うように前記ベース基板の上面側に貼着された可撓性のフィルムからなるカバーシートとを備え、前記固定接点が設けられた面側に位置する前記被覆部材に、前記固定接点の一部を露出させる開口部からなる非被覆部を設けると共に、該非被覆部に連設して前記クリックばねが押圧されて前記膨出部が反転する際の空気流通路を形成し、前記カバーシートを前記被覆部材に粘着保持させて前記ベース基板の上面側を密閉し、前記ベース基板上に設けられた前記配線パターンの位置と、前記被覆部材に形成した前記空気流通路の位置とが互いに重ならないようにずらせて形成した構成とした。

また、第２の解決手段として、前記被覆部材は、前記非被覆部の形状を打ち抜き形成した絶縁樹脂フィルムからなり、該絶縁樹脂フィルムを前記ベース基板に貼り合わせて形成した構成とした。
また、第３の解決手段として、前記ベース基板上には、複数組の前記クリックばねと、該クリックばねと対向する前記固定接点を配置し、前記被覆部材に形成した前記空気流通路を隣接するクリックばね間に連結させて設けた構成とした。

上述したように、本発明のスイッチ装置は、固定接点が設けられた可撓性のフィルムからなるベース基板と、固定接点の一部を露出させると共に、ベース基板の表裏面に形成された配線パターンの上面側を被覆する絶縁性の被覆部材と、固定接点と接離可能に対向させて配置した反転可能な膨出部からなる可動接点を有するクリックばねと、クリックばねの膨出部の上面側を覆うようにベース基板の上面側に貼着された可撓性のフィルムからなるカバーシートとを備え、固定接点が設けられた面側に位置する被覆部材に、固定接点の一部を露出させる開口部からなる非被覆部を設けると共に、非被覆部に連設してクリックばねが押圧されて膨出部が反転する際の空気流通路を形成し、カバーシートを被覆部材に粘着保持させてベース基板の上面側を密閉したことから、ベース基板に形成された配線パターン上面を被覆する被覆部材を利用して、クリックばねの押圧時の空気流通路を設けるようにしたので、スペーサシートが不用となり、薄型化と部品の削減ができ安価にスイッチ装置を提供できる。

また、被覆部材は、非被覆部の形状を打ち抜き形成した絶縁樹脂フィルムからなり、絶縁樹脂フィルムをベース基板に貼り合わせて形成したことから、被覆部材である絶縁樹脂フィルムの厚みによって空気流通路の高さを形成できるので、精度良く形成し維持することができる。
また、ベース基板上には、複数組の前記クリックばねと、クリックばねと対向する固定接点を配置し、被覆部材に形成した空気流通路を隣接するクリックばね間に連結させて設けたことから、薄型でクリック感触の良好な、複数のスイッチをシート状に一体化した複合スイッチが容易に得られる。
また、ベース基板上に設けられた配線パターンの位置と、被覆部材に形成した空気流通路の位置とが互いに重ならないようにずらせて形成したことから、配線パターンの厚さ分、空気流通路を下げて形成できるので、さらに薄型化が図れる。

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図４に示す。図１は本発明のスイッチ装置を示す断面図、図２は本発明のスイッチ装置の複数組の固定接点を配置したベース基板上に被覆部材を積層した状態を示す平面図、図３は本発明のスイッチ装置の複数組の固定接点を配置したベース基板を示す平面図、図４は本発明のスイッチ装置のシート状の被覆部材を示す平面図である。

図１において、本発明のスイッチ装置は、固定接点２が設けられた可撓性のフィルムからなるベース基板１と、固定接点２の一部を露出させると共に、このベース基板１の表裏面に形成された配線パターン３の上面側を被覆する絶縁性の被覆部材４と、固定接点２と接離可能に対向させて配置した反転可能な膨出部からなる可動接点５ａを有するクリックばね５と、このクリックばね５の膨出部の上面側を覆うようにベース基板１の上面側に貼着された可撓性のフィルムからなるカバーシート６とから主に構成されている。

ベース基板１は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる可撓性を有するフィルムでシート状に形成されている。このベース基板１の表面には、銀やカーボン等の導電性の材料からなる固定接点２が印刷等の方法で形成されている。この固定接点２は、中央に円形に設けられた中央接点２ａと、この中央接点２ａの周囲に一定の隙間を有して円弧状ないし円環状に設けられた周辺接点２ｂとから形成されており、この固定接点２がベース基板１に複数個配設されている。また、それぞれの隣り合う周辺接点２ｂ間には、同じく銀やカーボン等の導電性の材料からなり周辺接点２ｂ間を電気的に接続する接続パターン３ｂが形成されている。

図３は、本発明のベース基板１上に複数組の固定接点２を配置した状態を示している。この場合、図３に示すように、ベース基板１の表面には、中央接点２ａと周辺接点２ｂからなる固定接点２がマトリクス状に複数組配設されている。また、隣接する周辺接点２ｂの周縁部には直線状の接続パターン３ｂが設けられており、各周辺接点２ｂ、２ｂ同士が接続パターン３ｂにより電気的に接続されている。また、円形状の各中央接点２ａ、２ａは中央のスルーホール１ａにより裏面側の接続パターン３ａと接続されている。

本実施例ではベース基板１の裏面にも、銀やカーボン等の導電性の材料からなる配線パターン３が設けられており、表面に設けられた中央接点２ａに対向した裏面には、導電材が充填されたスルーホール１ａを介して中央接点２ａと電気的に導通された接続パターン３ａが設けられている（図１参照）。また、図示しないが、接続パターン３ａは、スルーホール１ａを介してそれぞれの中央接点２ａ間を電気的に接続している。これら接続パターン３ａ、３ｂでベース基板１の表裏面の配線パターン３を構成している。また、ベース基板１の表裏面には、エポキシ樹脂等の絶縁樹脂フィルムからなる絶縁性の被覆部材４が貼り合わされて形成されており、この被覆部材４で配線パターン３の上面側を被覆している。

ベース基板１の表面には、図２に示すように、固定接点２の中央接点２ａ全部と周辺接点２ｂの一部を露出した状態で、被覆部材４により略全面的に被覆されている。また、ベース基板１の表面側で固定接点２の上面には、クリックばね５が配設されるものとなり、このクリックばね５の上面側を覆うようにベース基板１の上面側にシート状に形成されたカバーシート６が積層されるものとなっている。

ベース基板１の表面側に積層される被覆部材４には、図４に示すように、略円形状の開口部からなる複数個の非被覆部４ａが設けられており、これらの非被覆部４ａに固定接点２の中央接点２ａ全部と周辺接点２ｂの一部を露出させた状態で被覆部材４がベース基板１の表面に積層されている（図２参照）。
また、被覆部材４には、図４に示すように、左右に位置する隣接する各非被覆部４ａ間を繋ぐ、直線状の開口部からなる空気流通路４ｂが設けられている。この空気流通路４ｂを設けることにより、クリックばね５が押圧されて可動接点５ａが反転する際の膨出部内の空気を隣接する非被覆部４ａに逃がすことが可能となっている。

また、ベース基板１の裏面側には、中央接点２ａが設けられた裏側の位置に、スルーホール１ａで電気的に導通された接続パターン３ａが形成され、この接続パターン３ａの上面を覆うように被覆部材４により全面的に被覆されて積層して形成されている。また、これらの被覆部材４、及び被覆部材４に設けられた非被覆部４ａと空気流通路４ｂは、シート状の絶縁樹脂フィルムからなる被覆部材４を、プレスなどの方法で打ち抜くことにより形成されており、この絶縁樹脂フィルムをベース基板１に貼り合わせることにより一体的に積層されて形成されている。

また、ベース基板１の表面側で固定接点２の上面には、クリックばね５が配設されており、このクリックばね５の上面側を覆うようにベース基板１の上面側に貼着された、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる可撓性のフィルムでシート状に形成された、カバーシート６によって保持されている。このクリックばね５は、ばね性を有する導電性の薄板金属板からなり、中央に反転可能なドーム状の膨出部を有する円状に形成されており、膨出部の下面側がベース基板１に設けられた固定接点２と接離する可動接点５ａとなっている。

クリックばね５は、円状の周縁５ｂが固定接点２の周辺接点２ｂ上に常時当接して接触しており、膨出部の下面側の可動接点５ａが固定接点２の中央接点２ａと対向した状態で載置され、クリックばね５が反転した際に可動接点５ａと中央接点２ａが接触することでスイッチがオン状態となる。
尚、クリックばね５及びカバーシート６は、カバーシート６の下面に塗布された粘着材（図示せず）によりベース基板１上に貼着されて一体化されている。そして、このカバーシート６が、被覆部材４に粘着保持されることによりベース基板１の上面側を密閉するようになっている。

また、本実施例では、被覆部材４を、非被覆部４ａ及び空気流通路４ｂの形状を打ち抜き形成した絶縁樹脂フィルムで形成し、この絶縁樹脂フィルムをベース基板１に貼り合わせて形成するようにしている。そして、このようにしたことから、ベース基板１の被覆部分４と非被覆部４ａ、及び空気流通路４ｂとを容易に形成でき、被覆部材４である絶縁樹脂フィルムの厚みによって空気流通路４ｂの高さを形成できるので、クリックばね５が反転する際の膨出部内の空気を逃がす空気流通路４ｂを精度良く形成し、維持することができるものとなっている。

また、ベース基板１上には、複数組のクリックばね５と、これらのクリックばね５と対向する固定接点２を配置し、被覆部材４に形成した空気流通路４ｂを隣接するこれらのクリックばね５、５間に連結させて設けている。そして、このようにしたことから、クリックばね５の可動接点５ａが反転する時、膨出部内に滞留した空気を、空気流通路４ｂを通して隣接するクリックばね５の方向に逃がすことができるので、クリックばね５の反転時のクリック感触が良好なものとなり、薄型で複数のスイッチをシート状に一体化した複合スイッチが容易に得られるものとなっている。

また、本実施例では、図２に示すように、ベース基板１上に設けられた配線パターン３の、それぞれの固定接点２の隣接する周辺接点２ｂ間を接続する接続パターン３ｂの位置と、ベース基板１上に積層される被覆部材４に形成した非被覆部４ａ間を連結する空気流通路４ｂの位置とが、互いに重ならないようにずらせて形成している。このように、ベース基板１上に設けられた配線パターン３の位置と、被覆部材４に形成した空気流通路４ｂの位置とが互いに重ならないようにずらせて形成したことから、配線パターン３の厚さ分、空気流通路４ｂを下げて形成できるので、さらに薄型化が図れるものとなっている。

上記した本発明のスイッチ装置によれば、固定接点２が設けられた面側に位置する被覆部材４に、固定接点２の一部を露出させる開口部からなる非被覆部４ａを設けると共に、この非被覆部４ａに連設してクリックばね５が押圧されて膨出部が反転する際の空気流通路４ｂを形成し、カバーシート６を被覆部材４に粘着保持させてベース基板１の上面側を密閉したことから、ベース基板１に形成された配線パターン３上面を被覆する被覆部材４を利用して、クリックばね５の押圧時の空気流通路４ｂを設けるようにしたので、スペーサシートが不用となり、薄型化と部品の削減ができ安価にスイッチ装置を提供できるものとなっている。

本発明のスイッチ装置を示す断面図である。本発明のスイッチ装置の複数組の固定接点を配置したベース基板上に被覆部材を積層した状態を示す平面図である。本発明のスイッチ装置の複数組の固定接点を配置したベース基板を示す平面図である。本発明のスイッチ装置のシート状の被覆部材を示す平面図である。従来のスイッチ装置の一部を破断した状態を示す分解斜視図である。従来のスイッチ装置の要部を示す要部断面図である。

符号の説明

１：ベース基板
１ａ：スルーホール
２：固定接点
２ａ：中央接点
２ｂ：周辺接点
３：配線パターン
３ａ：接続パターン
３ｂ：接続パターン
４：被覆部材
４ａ：非被覆部
４ｂ：空気流通路
５：クリックばね
５ａ：可動接点
５ｂ：周縁
６：カバーシート

Claims

固定接点が設けられた可撓性のフィルムからなるベース基板と、前記固定接点の一部を露出させると共に、このベース基板の表裏面に形成された配線パターンの上面側を被覆する絶縁性の被覆部材と、前記固定接点と接離可能に対向させて配置した反転可能な膨出部からなる可動接点を有するクリックばねと、このクリックばねの前記膨出部の上面側を覆うように前記ベース基板の上面側に貼着された可撓性のフィルムからなるカバーシートとを備え、前記固定接点が設けられた面側に位置する前記被覆部材に、前記固定接点の一部を露出させる開口部からなる非被覆部を設けると共に、該非被覆部に連設して前記クリックばねが押圧されて前記膨出部が反転する際の空気流通路を形成し、前記カバーシートを前記被覆部材に粘着保持させて前記ベース基板の上面側を密閉し、前記ベース基板上に設けられた前記配線パターンの位置と、前記被覆部材に形成した前記空気流通路の位置とが互いに重ならないようにずらせて形成したことを特徴とするスイッチ装置。
前記被覆部材は、前記非被覆部の形状を打ち抜き形成した絶縁樹脂フィルムからなり、該絶縁樹脂フィルムを前記ベース基板に貼り合わせて形成したことを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。
前記ベース基板上には、複数組の前記クリックばねと、該クリックばねと対向する前記固定接点を配置し、前記被覆部材に形成した前記空気流通路を隣接するクリックばね間に連結させて設けたことを特徴とする請求項１、又は２記載のスイッチ装置。