JPH04334825A - メンブレンスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気機器等に使用される
薄型入力装置の一種であるメンブレンスイッチに関し、
特にキー入力時にクリック感を付与するためのクリック
バネを備えたメンブレンスイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブル基板等を電極シートとした
メンブレンスイッチは、入力装置としての信頼性が高く
、省スペース化及び低コスト化を達成することができる
という優れた特長を有しているため、電気機器等の操作
キー部に広く使用されている。

【０００３】図４は従来のメンブレンスイッチの一例を
示す断面図である。フレキシブル基板からなる１対の上
部電極シート１と下部電極シート２との間には、開口部
が選択的に設けられた電極間スペーサ４が介装されてい
る。この上部電極シート１、下部電極シート２及び電極
間スペーサ４は接着層（図示せず）を介して一体化した
積層構造をなしている。電極間スペーサ４の開口部にお
いては、上部電極シート１及び下部電極シート２の対向
面に夫々回路状の導体からなる接点３ａ，３ｂが設けら
れている。

【０００４】電極間スペーサ４の前記開口部の上方の上
部電極シート１上には、キー入力時に指触クリック感を
付与する目的ために、ドーム状のクリックバネ（メタル
ドーム）５がその凸部を上方に向けて配置されている。 そして、上部電極シート１上には、クリックバネ５の外
径よりも小さい開口部を有しクリックバネ５のエッジ部
を固定してこのクリックバネ５の配置位置を決定する押
さえシート７が設けられている。なお、押さえシート７
は開口部を設けず、クリックバネ５の全体を被覆するよ
うにして構成することもできる。押さえシート７上には
クリックバネスペーサ６を介して表面シート８が設けら
れていて、この表面シート８によりクリックバネ５が保
護されている。

【０００５】このように構成された従来のメンブレンス
イッチにおいては、キー入力時に、指等で表面シート８
を押圧し、クリックバネ５を反転させる。これにより、
クリック感が得られると共に、反転したクリックバネ５
が上部電極シート１を押圧し、上部電極シート１が変形
して接点３ａが接点３ｂに接触する。また、指等を表面
シート８から離すと、クリックバネ５の形状が復元して
、接点３ａ，３ｂが電気的に分離される。このようにし
てスイッチを開閉することにより、所定の電気信号を入
力することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のメタルドームを備えたメンブレンスイッチにお
いては、キー入力時に、クリックバネ５を斜め方向から
押圧した場合、又はボールペンのように先端が鋭利な部
材を使用してクリックバネ５を押圧した場合に、メタル
ドーム変形のバランスが崩れ、図５に示すように、クリ
ックバネ５が所定の配置位置から移動しやすい。そして
、クリックバネ５の移動によって生じる上下クリアラン
ス構造のアンバランスにより、図６に示すように、クリ
ックバネ５のエッジ部が押さえシート７から外れ、クリ
ックバネ５が反転したままになる場合がある。また、上
下クリアランス構造のアンバランスによりクリックバネ
５が破損する場合もある。このように、従来のメンブレ
ンスイッチでは、キー入力時にクリックバネ５が移動し
、動作特性が不安定になり、使用不能になる虞があると
いう問題点がある。

【０００７】また、このようなメンブレンスイッチは、
平面に装着して使用される場合はクリックバネが反転し
たままになる不都合も比較的少なく、ある程度の耐久性
を有するものの、曲面に装着して使用される場合には上
述の問題点が顕在化する。

【０００８】なお、押さえシート７がクリックバネ５に
接触する面積を拡大し、又は押さえシート７とクリック
バネ５との間に介在させる粘着剤の粘着力を大きくする
ことにより、クリックバネ５の移動を防止して、上述の
問題点を解決しようとした場合、本来、クリックバネ５
が持つスイッチ動作荷重が変化して荷重特性が劣化する
。そうすると、クリックバネ５の反転荷重が増大し、ク
リック感が鈍化してしまい、良好なクリック感が得られ
ず、メンブレンスイッチとして好ましくない。

【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、クリックバネの移動を防止することができ
るメンブレンスイッチを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るメンブレン
スイッチは、少なくとも第１の電気接点を備えた第１の
電極シートと、この第１の電極シートに対してスペーサ
により適長間隔をおいて配置され少なくとも前記第１の
電気接点に整合する第２の電気接点を備えた第２の電極
シートと、前記第１の電極シートにおける前記第２の電
極シートとの対向面の反対側の面上に配設されたクリッ
クバネとを有するメンブレンスイッチにおいて、前記第
１の電極シートにおける前記クリックバネが配設された
面には前記クリックバネの縁部が係合する凹部又は前記
クリックバネの縁部内側を係止する凸部が設けられてい
ることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明においては、指等でクリックバネを押圧
し、このクリックバネを反転させることにより第１の電
極シートが変形し、この第１の電極シートに設けられた
第１の電気接点と第２の電極シートに設けられた第２の
電気接点３ｂとが接触する。また、指等をクリックバネ
から離すと、クリックバネの形状が復元して、前記第１
の電気接点と前記第２の電気接点とが電気的に分離され
る。このようにして、スイッチを開閉することができる
。

【００１２】本発明によれば、第１の電極シートには凹
部又は凸部が設けられていて、クリックバネの縁部が前
記凹部に係合し、又はクリックバネの縁部内側が前記凸
部に係止されるため、このクリックバネが第１の電極シ
ートの平面方向に不用意に移動してしまうことを防止で
きる。このため、クリックバネが反転したままになって
復元しなくなる事故を防止できる。また、前記第１の電
極シート上にクリックバネを固定する押さえシートを設
けた場合、この押さえシートがクリックバネに接触する
面積を拡大したり、粘着剤の粘着力を大きくする必要が
ないので、クリックバネの荷重特性が極端に上昇するこ
とはない。従って、キー入力時に良好なクリック感を得
ることができる。更に、クリックバネを前記凹部内に配
置した場合、前記押さえシートがクリックバネに接触し
て屈曲する角度を小さくすることができるので、双方の
接触部分に形成される空間を小さくすることができ、ク
リックバネを確実に固定することができる。これにより
、メンブレンスイッチを曲面に装着して使用した場合で
も優れた耐久性を維持することができる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。

【００１４】図１は本発明の第１の実施例に係るメンブ
レンスイッチを示す断面図である。なお、図１において
図４と同一物には同一符号を付しその部分の詳細な説明
は省略する。

【００１５】上部電極シート（第１の電極シート）１と
下部電極シート（第２の電極シート）２との間には、開
口部が選択的に設けられた電極間スペーサ４が介装され
ている。この電極間スペーサ４の開口部においては、上
部電極シート１及び下部電極シート２の対向面に夫々回
路状の導体からなる接点３ａ，３ｂが設けられている。

【００１６】上部電極シート１の上面には電極間スペー
サ４の前記開口部の直上域に凹部９が設けられている。 上部電極シート１の凹部９内には、ドーム状のクリック
バネ５がその凸部を上方に向け、そのエッジ部を凹部９
に係合させて配置されている。そして、上部電極シート
１上には、クリックバネ５の外径よりも小さい開口部を
有しクリックバネ５のエッジ部を固定する押さえシート
７が設けられている。この押さえシート７上にはクリッ
クバネスペーサ６を介して表面シート８が設けられてい
て、この表面シート８によりクリックバネ５が保護され
ている。

【００１７】このように構成されたメンブレンスイッチ
においては、キー入力時に、指等で表面シート８を押圧
し、クリックバネ５を反転させる。これにより、クリッ
ク感が得られると共に、反転したクリックバネ５が上部
電極シート１を押圧し、上部電極シート１が変形して接
点３ａが接点３ｂに接触する。また、指等を表面シート
８から離すと、クリックバネ５の形状が復元して、接点
３ａ，３ｂが電気的に分離される。このようにしてスイ
ッチを開閉することにより、所定の電気信号を入力する
ことができる。

【００１８】本実施例によれば、上部電極シート１には
凹部９が設けられていて、この凹部９内にクリックバネ
５が配置されるため、クリックバネ５が上部電極シート
１の平面方向に移動することを防止できる。

【００１９】図２は本実施例に係るメンブレンスイッチ
におけるクリックバネのエッジ部を抽出して示す部分拡
大断面図、図７は従来のメンブレンスイッチにおけるク
リックバネのエッジ部を抽出して示す部分拡大断面図で
ある。

【００２０】先ず、図７に示す従来例においては、押さ
えシート７がクリックバネ５のエッジ部を固定し、双方
が粘着剤１１により接着されているだけである。また、
押さえシート７がクリックバネ５に接触して屈曲する角
度がθ２　と大きいため、押さえシート７とクリックバ
ネ５との間に空間が生じ易く、押さえシート７とクリッ
クバネ５とが剥離・分離することがある。従って、従来
のメンブレンスイッチはクリックバネ５の移動を抑制す
る能力が乏しい。

【００２１】これに対して、図２に示す本実施例におい
ては、凹部９は上部電極シート１に複合材でないモノフ
ォームで形成されているため、クリックバネ５のエッジ
部が粘着剤１１にもぐり込んで移動することはない。ま
た、押さえシート７がクリックバネ５に接触して屈曲す
る角度はθ１　であってθ２　に比して小さいため、ク
リックバネ５と押さえシート７との間の粘着力を高める
ことができ、クリックバネ５を凹部９内に確実に押し込
むことができる。従って、押さえシート７がクリックバ
ネ５に接触する面積を最小限にとどめることができると
共に、粘着剤１１の粘着力を大きくする必要がないので
、クリックバネの荷重特性劣化が少ない。このため、キ
ー入力時に良好なクリック感を得ることができる。

【００２２】このように、本実施例に係るメンブレンス
イッチはクリックバネ５が移動することを確実に防止で
きるので、曲面に装着して使用し、例えば斜め方向から
キー入力した場合でも、クリックバネ５が破損すること
はなく、優れた耐久性を維持することができる。

【００２３】なお、凹部９は以下に示すようにして上部
電極シート１に設けることができる。即ち、上部電極シ
ート１がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱
可塑性プラスチックで構成される場合、クリップバネ５
と同型又は若干小型の熱コテ（加熱した金型）を上部電
極シート１に押しあて、その熱変形特性を利用して凹部
９を成形する。また、上部電極シート１がポリイミド（
ＰＩ）等の熱硬化性プラスチックで構成される場合には
、アルカリ等を使用した湿式エッチング又はエキシマレ
ーザ等を使用した乾式エッチングにより、上部電極シー
ト１に凹部９を成形する。

【００２４】図３は本発明の第２の実施例に係るメンブ
レンスイッチを示す断面図である。なお、本実施例は第
１の実施例における凹部９の替わりに凸部１０を設けた
ものであるので、図３において図１及び図４と同一物に
は同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

【００２５】即ち、上部電極シート１の上面には、スペ
ーサ６の開口部に整合する位置に、凸部１０が設けられ
ている。そして、上部電極シート１上には、凸部１０に
整合する位置に、ドーム状のクリックバネ５がその凸部
を上方に向け、そのエッジ部の内側を凸部１０に係止さ
せて配置されている。

【００２６】本実施例によれば、上部電極シート１には
凸部１０が設けられていて、クリックバネ５のエッジ部
が凸部１０に係止されるため、クリックバネ５が上部電
極シート１の平面方向に移動することを防止できる。こ
のため、本実施例も第１の実施例と同様の効果を奏する
。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ペーサを挾んで対向して配置された第１及び第２の電極
シートでスイッチを構成し、前記第１の電極シートにク
リックバネの縁部が係合する凹部又は凸部を設けたから
、このクリックバネが前記第１の電極シートの平面方向
に移動することを防止できる。この場合、クリックバネ
の荷重特性が劣化することはないので、良好なクリック
感を得ることができる。

【００２８】従って、本発明に係るメンブレンスイッチ
は曲面に装着して使用した場合でも優れた耐久性を維持
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るメンブレンスイッ
チを示す断面図である。

【図２】第１の実施例に係るメンブレンスイッチにおけ
るクリックバネのエッジ部を抽出して示す部分拡大断面
図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係るメンブレンスイッ
チを示す断面図である。

【図４】従来のメンブレンスイッチの一例を示す断面図
である。

【図５】図４のクリックバネが移動した場合を示す断面
図である。

【図６】図４のクリックバネが反転した場合を示す断面
図である。

【図７】従来のメンブレンスイッチにおけるクリックバ
ネのエッジ部を抽出して示す部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１；上部電極シート（第１の電極シート）２；下部電極
シート（第２の電極シート）３ａ，３ｂ；接点 ４；電極間スペーサ ５；クリックバネ ６；クリックバネスペーサ ７；押さえシート ８；表面シート ９；凹部 １０；凸部 １１；粘着材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも第１の電気接点を備えた第
   １の電極シートと、この第１の電極シートに対してスペ
   ーサにより適長間隔をおいて配置され少なくとも前記第
   １の電気接点に整合する第２の電気接点を備えた第２の
   電極シートと、前記第１の電極シートにおける前記第２
   の電極シートとの対向面の反対側の面上に配設されたク
   リックバネとを有するメンブレンスイッチにおいて、前
   記第１の電極シートにおける前記クリックバネが配設さ
   れた面には前記クリックバネの縁部が係合する凹部が設
   けられていることを特徴とするメンブレンスイッチ。
2. 【請求項２】　　少なくとも第１の電気接点を備えた第
   １の電極シートと、この第１の電極シートに対してスペ
   ーサにより適長間隔をおいて配置され少なくとも前記第
   １の電気接点に整合する第２の電気接点を備えた第２の
   電極シートと、前記第１の電極シートにおける前記第２
   の電極シートとの対向面の反対側の面上に配設されたク
   リックバネとを有するメンブレンスイッチにおいて、前
   記第１の電極シートにおける前記クリックバネが配設さ
   れた面には前記クリックバネの縁部内側を係止する凸部
   が設けられていることを特徴とするメンブレンスイッチ
   。