JPH10255591A - メンブレンスイッチ、およびこのメンブレンスイッチを用いた圧力検出装置。 - Google Patents

メンブレンスイッチ、およびこのメンブレンスイッチを用いた圧力検出装置。

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JPH10255591A
JPH10255591A JP9070814A JP7081497A JPH10255591A JP H10255591 A JPH10255591 A JP H10255591A JP 9070814 A JP9070814 A JP 9070814A JP 7081497 A JP7081497 A JP 7081497A JP H10255591 A JPH10255591 A JP H10255591A
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JP
Japan
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spacer
opening
electrode substrate
auxiliary
membrane switch
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Application number
JP9070814A
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English (en)
Inventor
Junichi Kuratani
潤一 蔵谷
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のメンブレンスイッチは、過度な操作荷
重が繰り返し、あるいは、長時間にわたって加わると、
フィルムスペーサのエッジ部近傍の下部電極基板、ある
いは、上部電極基板に応力集中が発生して、この応力集
中で、前記エッジ部近傍の下部電極基板、あるいは上部
電極基板がクリープ(応力緩和)が発生していた。 【解決手段】 下部電極基板1に第補助スペーサ2と、
上部電極基板3に第2補助スペーサ4とを形成して、前
記第1・第2補助スペーサ2・4を対向状態で前記下部
電極基板1と上部電極基板3とを配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の電子・電気
機器におけるスイッチ入力手段として使用されるメンブ
レンスイッチの構造と、このメンブレンスイッチを複数
組み合わせた圧力検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、メンブレンスイッチM9は図1
6の非操作状態の要部断面図に示すように、基材1aの
表面に配線パターン1bが形成されて、この配線パター
ン1bは、前記基材1aの表面に銀パターン1cと、こ
の銀パターン1cの上部にカーボンパターンからなる接
点部1dとが形成された下部電極基板1が配置されてい
る。また、前記下部電極基板1が対向する側には上部電
極基板3が配置されて、この上部電極基板3は、基材3
aの表面に配線パターン3bが形成されて、この配線パ
ターン3bは、前記基材3aの表面に銀パターン3c
と、この銀パターン3cの上部に、カーボンパターンか
らなる接点部3dとが形成されている。そして、下部電
極基板1と上部電極基板3との間に、所定の厚さのフイ
ルムスペーサ5が狭持されている。このフィルムスペー
サ5は絶縁フイルム5aと、この絶縁フィルム5aの上
下に接着剤5bが塗布されている。また、フィルムスペ
ーサ5には下部電極基板1と上部電極基板3との接点部
1d・3dが対向するように、所定の大きさの開口部6
が形成されている。また、この開口部6を形成する周辺
壁の上下にエッジ部5cが形成されている。そして、メ
ンブレンスイッチM9は、前記フィルムスペーサ5の接
着剤5bで下部電極基板1と上部電極基板2とが接着さ
れて一体化されて構成されている。そして、下部電極基
板1、および/または、上部電極基板3に図17に示す
ような操作荷重P1が加えられると、下部電極基板1、
および/または、上部電極基板3が開口部6の内部に撓
んで、接点部1d・3dが接触して、メンブレンスイッ
チM9のスイッチ回路が導通されるようになっている。
【0003】前述のような構成の従来のメンブレンスイ
ッチM9の用途として、例えば周囲が発砲ウレタン等の
発泡剤からなる弾性を有する、車等の座席に埋め込ん
で、人等が座席に座ったときの圧力を検知する圧力検出
装置に使用されるものがある。この圧力検出装置では、
例えば座席に座った人の体重等がメンブレンスイッチM
9を操作する操作荷重となって、前記下部電極基板1と
上部電極基板3との間に位置した開口部6の内側に上部
電極基板3が撓むと、同時に弾性を有する周囲の発砲ウ
レタン等の反力で、下部電極基板1も開口部6の内側に
撓むようになる。即ち、メンブレンスイッチM9に操作
荷重P1が加わると、図17の操作状態に示すように、
下部電極基板1と上部電極基板3とに、フィルムスペー
サ5のエッジ部5cから開口部6の中央部に向かって徐
々に湾曲するような変形曲面が形成されて、接点部1d
・3dが開口部6の中央付近で、点接触、あるいは点接
触に近い面接触で接触するようになっている。そして、
接点部1d・3dが接触すると圧力検出装置(図示せ
ず)のスイッチ回路が導通されて、車等の座席に人等が
乗ったことを、検出回路(図示せず)が検出することが
できるようになっている。また、前記メンブレンスイッ
チM9に加わっていた操作荷重P1が取り去られると、
前記下部電極基板1と上部電極基板3の湾曲した変形曲
面が図16に示すような、下部電極基板1と上部電極基
板3とが平坦状の初期状態に戻って、圧力検出装置のス
イッチ回路が瞬時に遮断されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のような
構成のメンブレンスイッチM9を使用した圧力検出装置
に、被知の体重等で過度な操作荷重P2(接点部1d,
3dが接触するのに最低限必要な荷重を超えた荷重)が
加わると、図18に示すように、フィルムスペーサ5の
エッジ部5cの近傍から、下部電極基板1と上部電極基
板3が撓んで、開口部6に位置する部分の、それぞれの
接点部1d・3dが接触面積の大きな面接触状態で圧接
されて圧力検出装置のスイッチ回路が導通される。この
ような過度な操作荷重P2がメンブレンスイッチM9に
繰り返し、あるいは、長時間にわたって加わると、フィ
ルムスペーサ5のエッジ部5c近傍の下部電極基板1、
あるいは、上部電極基板3に応力集中が発生して、この
応力集中で、前記エッジ部5c近傍の下部電極基板1、
あるいは上部電極基板3がクリープ(応力緩和)し、開
口部6に位置する下部電極基板1あるいは上部電極基板
3が延びたり、あるいは変形したして、その結果塑性変
形が生じてしまい、メンブレンスイッチM9から操作荷
重P2を取り去っても、図16の示すような下部電極基
板1と上部電極基板3が平坦状の初期状態に戻り難くな
ることがある。このように、下部電極基板1、あるいは
上部電極基板3がクリープすると、スイッチ回路をON
/OFさせるのに必要な、メンブレンスイッチM9の作
動力が低下して、小さな操作荷重P2でも接点部1d・
3dが接触して誤動作するという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するする
ための第1の手段として、接点部を対向状態で配置した
2つの電極基板と、この2つの電極基板のいずれか一方
の電極基板上に形成され、該電極基板の接点部を露出さ
せる開口を有する第1スペーサとを備え、この第1スペ
ーサの開口の断面形状がテーパ状に、あるいは、階段状
に形成されて、その開口寸法が前記いずれか一方の電極
基板の表面から離れるに従って、大きくなるように形成
されていることを特徴とするメンブレンスイッチ。ま
た、前記課題を解決するするための第2の手段として、
前記2つの電極基板の他方の電極基板上に形成され、該
電極基板の前記接点部を露出させる開口を有する第2ス
ペーサを備え、この第2スペーサの開口の断面形状が、
テーパ状に、あるいは、階段状に形成されて、その開口
寸法が前記他方の電極基板の表面から離れるに従って、
大きくなるように形成されている構成とした。また、前
記課題を解決するするための第3の手段として、前記2
つの電極基板はいずれも可撓性を有する構成とした。ま
た、前記課題を解決するするための第4の手段として、
前記第1スペーサ、および/または、第2スペーサはレ
ジスト層からなり、この第1スペーサ、第2スペーサの
開口は略円形に形成されている構成としたまた、前記課
題を解決するするための第5の手段として、前記第1ス
ペーサ、および/または、第2スペーサは、多層に形成
されている構成とした。また、前記課題を解決するする
ための第6の手段として、前記多層に形成された第1ス
ペーサ、および/または、第2スペーサの開口の断面形
状は、階段状をなしており、前記2つの電極基板の少な
くとも一方に圧力が加えられて、前記接点部同士が当接
したときの該電極基板の変形曲面に近似した位置で、前
記第1スペーサが、前記他方の電極基板、あるいは、該
電極基板に形成された前記第2スペーサに当接するよう
に、前記第1スペーサが形成されている構成とした。ま
た、前記課題を解決するするための第7の手段として、
前記多層に形成された第1スペーサ、および/または、
第2スペーサは、前記電極基板上に形成された第1層
と、この第1層の表面と第1層の開口が形成する内周の
エッジ部とを覆うように、前記接点部の表面まで延長し
て形成された少なくとも第2層とからなる構成とした。
また、前記課題を解決するするための第8の手段とし
て、前記2つの電極基板の他方の電極基板上には、該電
極基板の接点部を露出させる開口を有する第2スペーサ
が備えられて、前記第1スペーサ、および、第2スペー
サに形成されている開口の、それぞれの開口寸法が同じ
大きさでそれぞれが対向して、開口が対称状態で配置さ
れている構成とした。また、前記課題を解決するするた
めの第9の手段として、前記2つの電極基板の他方の電
極基板上には、該電極基板の接点部を露出させる開口を
有する第2スペーサが備えられて、前記第1スペーサ、
および、第2スペーサに形成されている開口の、それぞ
れの開口寸法が異なる大きさで、それぞれが対向して配
置されている構成とした。また、前記課題を解決するす
るための第10の手段として、接点部を対向状態で配置
した2つの電極基板と、この2つの電極基板を所定の間
隔で離間させる開口部を有する主スペーサと、この主ス
ペーサの開口部内に、前記接点部を露出させる開口を有
する第1補助スペーサとを備え、この第1補助スペーサ
は前記2つの電極基板のいずれか一方の電極基板上に形
成されて、前記第1補助スペーサの開口の断面形状がテ
ーパ状に、あるいは、階段状に形成されて、その開口寸
法が、前記いずれか一方の電極基板の表面から離れるに
従って、大きくなるように形成されているので、信頼性
の高いメンブレン水位置を提供できる。。また、前記課
題を解決するするための第11の手段として、前記2つ
の電極基板の他方の電極基板上に形成され、前記主スペ
ーサの開口部内に、前記接点部を露出させる開口を有す
る第2補助スペーサを備え、この第2補助スペーサの開
口の断面形状が、テーパ状に、あるいは、階段状に形成
されて、その開口寸法が前記他方の電極基板の表面から
離れるに従って、大きくなるように形成されているので
信頼性の高いメンブレン水位置を提供できる。また、前
記課題を解決するするための第12の手段として、前記
主スペーサはフィルムスペーサからなる構成とした。ま
た、前記課題を解決するするための第13の手段とし
て、前記2つの電極基板はいずれも可撓性を有する構成
とした。また、前記課題を解決するするための第14の
手段として、前記主スペーサの開口部は略円形に形成さ
れ、前記第1補助スペーサ、および/または、第2補助
スペーサはレジスト層からなり、そのそれぞれの形状が
略円環状に形成されている構成とした。また、前記課題
を解決するするための第15の手段として、前記2つの
電極基板の少なくとも一方に圧力が加えられて、前記接
点部同士が当接したときの該電極基板の変形曲面に近似
した位置で、前記第1補助スペーサが、前記一方の電極
基板、あるいは、前記他方の電極基板、あるいは、該電
極基板に形成された前記第2補助スペーサに当接するよ
うに、前記第1補助スペーサが形成されている構成とし
た。また、前記課題を解決するするための第16の手段
として、前記第1補助スペーサ、および/または、第2
補助スペーサは、少なくとも一方が一層、または、多層
に形成されている構成とした。また、前記課題を解決す
るするための第17の手段として、前記第1補助スペー
サ、および/または、第2補助スペーサは、前記接点部
上に略円環状に形成された第1層と、前記主スペーサの
存在する部位から、主スペーサの存在しない開口部に延
びる第2層とから少なくともなり、該第2層は前記第1
層の表面、および、前記第1層の略円環状の外周のエッ
ジ部を覆うようにした構成とした。また、前記課題を解
決するするための第18の手段として、前記2つの電極
基板の他方の電極基板上には、前記主スペーサの開口部
内に位置し、前記接点部を露出させる開口を有する第2
補助スペーサが備えられて、前記第1補助スペーサ、お
よび、第2補助スペーサに形成されている開口の、それ
ぞれの開口寸法が同じ大きさで、それぞれが対向して配
置されている構成とした。また、前記課題を解決するす
るための第19の手段として、前記2つの電極基板の他
方の電極基板上には、前記主スペーサの開口部内に位置
し、前記接点部を露出させる開口を有する第2補助スペ
ーサが備えられて、前記第1補助スペーサ、および、第
2補助スペーサに形成されている開口の、それぞれの開
口寸法が異なる大きさで、それぞれが対向して配置され
ている構成とした。また、前記課題を解決するするため
の第20の手段として、接点部が形成された第1の電極
基板と、接点部が形成された第2の電極基板と、前記接
点部同士を離間状態で対向させる開口部を有するフィル
ムスペーサからなる主スペーサと、該主スペーサの開口
部内に位置する補助スペーサとを備え、前記主スペーサ
の開口部は略円形に形成され、前記補助スペーサは、少
なくとも前記第2の電極基板への押圧操作により、前記
接点部同士が当接した後、少なくとも前記第2の電極基
板が前記補助スペーサに当接してストッパとして機能す
るように、前記2つの電極基板の少なくともいずれか一
方の電極基板の対向面に印刷形成されたレジスト層から
なる構成とした。また、前記課題を解決するするための
第21の手段として、接点部が形成された第1の電極基
板と、接点部が形成された第2の電極基板と、前記接点
部同士を離間状態で対向させる開口部を有するフィルム
スペーサからなる主スペーサと、該主スペーサの開口部
内に位置する補助スペーサとを備え、前記補助スペーサ
は前記第1の電極基板の対向面に形成されたレジスト層
からなる第1補助スペーサと前記第2の電極基板の対向
面に形成されたレジスト層からなる第2補助スペーサと
からなり、少なくとも前記第2の電極基板への押圧操作
により、前記接点部同士が当接した後、前記第1と第2
補助スペーサとが当接してストッパとして機能するよう
に、前記第1と第2との形状を異ならしめた構成とし
た。また、前記課題を解決するするための第22の手段
として、開口の断面形状がテーパ状に、あるいは、階段
状に形成されたスペーサ、あるいは、補助スペーサを有
するメンブレンスイッチを備えた構成にしたので、長期
間にわたって、高い信頼性を保つ圧力検出装置を提供で
きる。また、前記課題を解決するするための第23の手
段として、前記2つの電極基板をシート状に形成し、こ
の電極基板のそれぞれの表面に前記接点部と、この接点
部を接続する回路パターンとを組み合わせて形成した構
成とした。また、前記課題を解決するするための第24
の手段として、前記2つのシート状の電極基板の間に、
シート状のフィルムスペーサ、あるいは、レジスト層か
らなるスペーサを形成した構成とした。また、前記課題
を解決するするための第25の手段として、前記2つの
電極基板は複数の桟が連結されたシート状をなしてお
り、このシート状のそれぞれの電極基板に前記接点部が
分散して複数個配置せれており、前記接点部と接続する
回路パターンを前記桟に形成した構成とした。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明のメンブレンスイッチの第
1の実施の形態から第8の実施の形態、および、本発明
のメンブレンスイッチを用いた圧力検出装置について、
図1〜図15に従って説明する。また、従来の技術で説
明したものと同一のものは同一の番号を付して説明す
る。まず、2つの電極基板を所定の隙間で離間させるた
めの手段として、主スペーサであるフィルムスペーサを
使用したものの実施の形態を説明する。本発明の第1の
実施の形態のメンブレンスイッチM1を、図1〜図10
に基づいて説明すると、例えば、図1の非操作状態の要
部断面図に示すように、2つの電極基板が配設されて、
この2つの電極基板を構成する下部電極基板1と、上部
電極基板3とが対向状態になっている。そして、前記下
部電極基板1は、ベースとなる基材1aが、絶縁性と可
撓性を有する、厚さが略0.1mmのPET等のポリエ
ステルフィルムからなり、基材1aの表面には、銀パタ
ーン1cとカーボンパターンの2層からなる配線パター
ン(接点パターン)1bが形成されている。そして、前
記銀パターン1cは下部電極基板1の一方の面(上面)
に、膜厚が略6〜14μmで印刷等で形成されている。
そして、前記銀パターン1cの表面には、この銀パター
ン1cの表面を保護するようにして、カーボンパターン
等からなる接点部1dが、前記銀パターン1cと同程度
の厚さで印刷等で形成されて、接点部1dを有する前記
配線パターン1bが形成されている。
【0007】また、後述するフイルムスペーサ5の開口
部6内に、円環状の第1補助スペーサ2が、レジスト層
からなる第1層2aと第2層2bの複数層形成されてい
る。この第1補助スペーサ2のレジスト層からなる第1
層2aと第2層2bは、膜厚がそれぞれ20〜30μm
で、例えばエポキシ樹脂、あるいは、フェノール樹脂等
の熱硬化性樹脂からなり、印刷等により配線パターン1
bの表面に形成されている。そして、前記第1層2aと
第2層2bとには、それぞれ寸法が異なる開口が設けら
れて、その形状はそれぞれ円環状をしている。そして、
そのそれぞれの外径寸法は略同一で、それぞれの開口は
中心を一(同じ)にして、第2層2bの開口の開口寸法
Bは7mm、第1層2aの開口の開口寸法Aは4.7m
mに形成されている。そして、前記第1補助スペーサ2
の開口の断面形状が、図1に示すように階段状に形成さ
れて、その開口寸法が前記配線パターン1bの表面から
離れるに従って大きくなるように形成されている。
【0008】また、前記上部電極基板3は、前記下部電
極基板1と同じ形状と材質で形成されて、基材3aの表
面(下面)には、銀パターン3cと、カーボンパターン
からなる接点部3dとを備えた配線パターン(接点パタ
ーン)3bも同様に、印刷等で形成されている。そし
て、この配線パターン(接点パターン)3b上の位置
に、中央に開口を有する第2補助スペーサ4が、前記第
1補助スペーサと同一形状と材質で円環状に形成され
て、レジスト層からなる第1層4aと第2層4bが印刷
等で形成されている。また、前記第1層4aと第2層4
bの中央の開口は、それぞれ中心を一にする略円形に形
成されて、それぞれの開口寸法は、前記第1補助スペー
サ2の2層の開口寸法と同じく、第2層4bの開口の開
口寸法Bは7mm、第1層4aの開口の開口寸法Aは
4.7mmで形成されている。そして、前記第2補助ス
ペーサ4の開口の断面形状が、図1に示すように階段状
に形成されて、その開口寸法が前記配線パターン3bの
表面から離れるに従って大きくなるように形成されてい
る。また、前記第1補助スペーサ2、あるいは、第2補
助スペーサ4は円環状に限定されるものでなく、例えば
多角形等に形成されてもよい。また、第1補助スペーサ
2、あるいは、第2補助スペーサ4は一層からなり、そ
の開口の断面形状(図示せず)がテーパ状に形成され
て、そのテーパ状の開口寸法が前記配線パターン1b・
3bの表面から離れるに従って大きくなるように形成さ
れたものでもよい。
【0009】そして、この第2補助スペーサ4と前記第
1補助スペーサ2とが対向状態で、2つの電極基板であ
る下部電極基板1と上部電極基板3とが配置されてい
る。また、下部電極基板1と上部電極基板3の間には、
主スペーサであるフィルムスペーサ5が狭持されて、下
部電極基板1と上部電極基板3との間に所定の隙間が形
成されるように略円形の、開口部6が形成されている。
この開口部6の開口寸法Fは略10.5mmで形成され
ている。また、開口部6の内部に位置する、前記それぞ
れの配線パターン1b・3b上には、前記開口を有する
円環状の第1・第2補助スペーサ2・4が形成されて、
互いに対向状態で、即ち、それぞれの開口形状が面対称
となるように配置されている。ここで、開口部6の中心
と第1層2a・4aおよび第2層2b・4bの開口中心
とは略一致している。また、フィルムスペーサ5は板厚
が略0.1mmのPET等のポリエステルフィルムから
なる絶縁フィルム5aと、この絶縁フィルム5aには厚
さが略25μmの接着剤5bが両面に塗布されている。
また、フィルムスペーサ5の開口部6を形成する略円形
状の壁面の上下にエッジ部5cがそれぞれ形成されてい
る。そして、メンブレンスイッチM1は、前記接着剤5
bにより、接点部1d・3d、および、第1・第2補助
スペーサ2・4が対向状態で、下部電極基板1と上部電
極基板3とが、一体化されて構成されている。
【0010】即ち、本発明のメンブレンスイッチM1
は、接点部1d・3dを有する配線パターン1b・3b
と、この配線パターン1b・3bの接点部1d・3dを
対向状態で配置した2つの電極基板と、この2つの電極
基板を所定の間隔で離間させる開口部6を有する主スペ
ーサと、この主スペーサの開口部内に、前記接点部1d
を露出させる開口を有する第1補助スペーサ2とを備
え、この第1補助スペーサ2は少なくとも前記2つの電
極基板のいずれか一方の電極基板である下部電極基板1
の接点部1d上に形成されて、前記第1補助スペーサ2
の開口の断面形状がテーパ状に、あるいは、階段状に形
成されて、その開口寸法が、前記下部電極基板1の表面
から離れるに従って、大きくなるように形成されてい
る。また、前記2つの電極基板の他方の電極基板である
上部電極基板3の接点部3d上の、前記主スペーサであ
るフィルムスペーサ5の開口部6内に、前記接点部3d
を露出させる開口を有する第2補助スペーサ4を備え、
この第2補助スペーサの開口の断面形状が、テーパ状
に、あるいは、階段状に形成されて、その開口寸法が、
前記上部電極基板3の表面から離れるに従って、大きく
なるように形成された構成になっている。
【0011】前述のような構成の、第1の実施の形態の
メンブレンスイッチM1を使用した、例えば周囲が発砲
ウレタン等の弾性を有する発泡剤からなる、車等の座席
に埋め込んで、この座席に人が載ったときの荷重でメン
ブレンスイッチM1を動作させる圧力検出装置(制御回
路は図示せず)について説明する。この圧力検出装置の
2つの電極基板は外形が略40cm四方の略矩形のシー
ト状に形成されている。そして、いずれか一方の電極基
板である下部電極基板1は、図3に示すような、シート
状の基材1aの中央部付近から外方に向かって放射状に
延びる複数(例えば8本)の桟1hと、この複数の桟1
hをつなぐ支持桟1fとが形成されている。
【0012】また、基材1aの中心部と、前記複数の桟
1h上、および、外周の支持桟1f上の所定位置には、
合計17個の円弧状の配線パターン(接点パターン)1
bが形成されている。そして、この配線パターン1bの
接点部1d上に、図4の部分詳細図に示すように、第1
層2aと第2層2bの2層からなる円環状の第1補助ス
ペーサ2が形成されている。そして、この17箇所の接
点部1dを接続するための、細長の回路パターン1e
が、配線パターン1bと同様に銀パターンと、この銀パ
ターン上のカーボンパターンとにより形成されている。
そして、前記配線パターン1bと回路パターン1eとは
同時に印刷等で形成されて、それぞれの配線パターン1
b上の接点部1dが所定の回路パターンと電気的に接続
された状態になっている。また、前記8本のそれぞれの
桟1hに挟まれた部分に、三角形状の開口1gがプレス
加工等で8箇所にそれぞれ形成されている。また、前記
複数の回路パターン1eは、下部電極基板1の一方に形
成されたテール部1jで、互いの絶縁性を確保したまま
でひとまとめにされて、例えば図示しない制御部に接続
されるようになっている。
【0013】また、前記下部電極基板1と対向する側
に、下部電極基板1と形状および材質が同一の略矩形の
シート状の上部電極基板3が配置されている。そして、
この上部電極基板3は、図5に示すような、シート状の
基材3aに、細長の支持桟3fと、この支持桟3fに支
持される複数の桟3hが形成されて、この桟3hに挟ま
れた部分には、三角形状の開口3gがプレス加工等でそ
れぞれ形成されている。また、上部電極基板3の中心
と、支持桟3fと桟3h上の所定位置には、合計17個
の配線パターン(接点パターン)3bが形成されて、こ
の配線パターン3bの接点部3d上に、図6の部分詳細
図に示すように、第1層4aと第2層4bとの2層から
なる、円環状の第2補助スペーサ4が形成されている。
そして、前記接点部3dを有する配線パターン3bを接
続する細長の回路パターン3eが、印刷等で前記配線パ
ターン3bと同時に形成されている。また、この複数の
回路パターン3eは、テール部3jで、やはり互いの絶
縁性を保ってひとまとめにされて、例えば図示しない制
御部に接続されるようになっている。
【0014】また、前記下部電極基板1と上部電極基板
3とを、所定の隙間で対向状態で配置するフィルムスペ
ーサ5は、図7に示すように、外形が前記下部電極基板
1あるいは上部電極基板3と略同一形状の、40cm四
方からなるシート上の絶縁フィルム5aの中央部付近か
ら外方に向かって放射状に延びる複数(例えば8本)の
桟5fと、この複数の桟5fをつなぐ支持桟5dとが形
成されている。また前記複数の桟5fに挟まれた部分に
は、三角形状の開口5eが8箇所にそれぞれ形成されて
いる。また、絶縁フィルム5aの中心部と、前記それぞ
れの桟5d・5f上の所定位置には、例えば合計17個
の略円形の開口部6が開口寸法Fの10.5mmで形成
されている。そして、前記シート状の絶縁フィルム5a
の両面には接着剤5bが塗布されている。
【0015】このような構成からなる圧力検出装置の組
立は、まず、下部電極基板1上にフィルムスペーサ5を
載せて接着する。このとき、図8に示すように前記17
個の配線パターン1b上の第1補助スペーサ2の部分
(外側)に、フィルムスペーサ5の17個の開口部6が
位置するように重ね合わせる。次に、下部電極基板1に
接着されたフィルムスペーサ5の上から、上部電極基板
3の第2補助スペーサ4を開口部6に位置合わせして重
ね合わせて接着する。そして、下部電極基板1と上部電
極基板3とを、両側から押圧すると、前記フィルムスペ
ーサ5の接着剤5bにより、17個のメンブレンスイッ
チM1を有する圧力検出装置が組立られる。そして、前
記圧力検出装置は、車等の弾性を有する座席の内部に水
平状に埋め込まれて、人等の重みが操作荷重となって、
上部電極基板3と、周囲の弾性部材の反作用で下部電極
基板1が、フィルムスペーサ5の開口部6内部に撓む。
そして、このフィルムスペーサ5の開口部6に位置する
接点部1d・3dが、開口部6の内部に撓んで、前記そ
れぞれの接点部1d・3dが接触してメンブレンスイッ
チM1が導通されて、圧力検出装置のスイッチ回路がO
Nされるようになっている。
【0016】また、このとき図2のように、下部電極基
板1の第1補助スペーサ2の第1層2aと第2層2bと
の開口を形成する略円形の円周のエッジ部と、上部電極
基板3の第2補助スペーサ4の第1層2aと第2層2b
との開口を形成する略円形の円周のエッジ部とが当接し
て、互いに第1補助スペーサ2と、第2補助スペーサ4
とがストッパとして機能する。また、メンブレンスイッ
チM1に操作荷重が加わると、下部電極基板1と上部電
極基板3とには、それぞれ開口部6の中央部に向かって
徐々に内側に撓むような変形曲面が形成されて、接点部
1d・3dが、点接触、あるいは点接触に近い(接触面
積の小さい)面接触で当接してメンブレンスイッチM1
が導通されるようになっている。そのために、例えば、
車等の座席に組み込まれた、本発明のメンブレンスイッ
チM1を組み込んだ圧力検出装置に、過度な操作荷重P
2が加わったとしても、図2に示すように、第1補助ス
ペーサ2と第2補助スペーサ4とが、互いにストッパと
なって、下部電極基板1と上部電極基板3の基材1a・
3aは、従来の技術で説明した図17に示す下部電極基
板1と上部電極基板3の変形曲面に近似した曲面で変形
が止まるようになっている。そのために、過度の操作荷
重が繰り返し、あるいは長時間加わったとしても、前記
それぞれの基材1a・3aがフィルムスペーサ5のエッ
ジ部5c近傍から過度に変形したりすることがないの
で、前記下部電極基板1と上部電極基板3とにクリープ
(応力緩和)が発生するようなことがない。
【0017】前述のような、過度な操作荷重が加わって
も、第1補助スペーサ2と第2補助スペーサ4とが、互
いにストッパとなって、下部電極基板1と上部電極基板
3とが、それぞれ中心部に向かって徐々に内側に撓むよ
うな変形曲面を得ることができる、第1・第2補助スペ
ーサ2・4の膜厚および開口寸法A・Bは、次の電極基
板の撓み量を求める下記の式から求めることができる。
【0018】
【数1】 W=(pa4 /64D)×(1ーr2 /a2)2 W:フィルムスペーサの開口部が円形であって、その中
心から寸法r離れた位置の電極基板の撓み量。 D:Eh3 /(12(1ーν2 )) p:電極基板に加えられる圧力(荷重/面積) a:フィルムスペーサの開口部の半径 E:電極基板のヤング率 h:電極基板の板厚 ν:電極基板のポアソン比
【0019】即ち、まず前記式により、電極基板に均等
圧力が加えられて、フィルムスペーサの開口部の中心に
位置する接点部(1d)が、他方の接点部(3d)と点
背食するときの電極基板の変形曲面を求める。そして、
この状態にあるとき、あるいは、この状態を超えて、接
点部同士が点接触に近い面接触で当接するときに、第1
補助スペーサと第2補助スペーサとが互いに当接すべ
く、第1・第2補助スペーサの膜厚および開口寸法を選
べばよい。
【0020】次に、本発明の第2の実施の形態のメンブ
レンスイッチM2について図9に示す非操作状態の要部
断面図に従って、前述の第1の実施の形態と異なる部分
を説明する。まず、下部電極基板1の一方側の面に、銀
パターン1kと、この銀パターン1kの表面に、カーボ
ンパターン等からなる接点部1mが印刷形成された配線
パターン1jが配置されている。そして、この配線パタ
ーン1jは、銀パターン1kの使用量を減らしてコスト
ダウンすために、フィルムスペーサ5の略円形の開口部
6の開口寸法F(10.5mm)より小さく形成されて
配置されている。また、前記接点部1m上に第1層2a
が配置されて、該第1層2aの表面に第2層2bが形成
されている。そして、前記主スペーサであるフィルムス
ペーサ5が存在する部位、および、この部位からフィル
ムスペーサ5の存在しない開口部6に延びる第3層2c
とで第1補助スペーサ2が形成されている。この第3層
2cは、フィルムスペーサ5の存在部位から開口部6内
に延びて、前記第1・第2層2a・2bの円環状の外周
のエッジ部、および、第2層2bの表面の一部を覆うよ
うにして形成されている。この第1補助スペーサ2は略
円形の開口を有する第1層2a、第2層2b、第3層2
cの3層のレジスト層からなり、第1層2aの開口寸法
Cは3.7mm、第2層2bの開口寸法Dは5.6m
m、第3層2cの開口寸法Eは7.4mmに形成されて
いる。そして、第1補助スペーサ2を形成する、それぞ
れの層の膜厚は、第1層2aが略15μmに、第2層2
bと第3層2cが略20μmで形成されている。また、
上部電極基板3にも第1補助スペーサ2と形状と寸法が
同じ第2補助スペーサ4が、第1層4a、第2層4b、
第3層4cの3層で形成されて、第1補助スペーサ2と
対向するように、下部電極基板1と上部電極基板3とが
配置されている。また、前記開口を有する第1・第2補
助スペーサ2・4は、それぞれの開口の断面形状が、テ
ーパ状に、あるいは、階段状に形成されて、そのそれぞ
れの開口寸法が、前記下部および上部電極基板1・3
(前記接点部1m・3m)の表面から離れるに従って、
大きくなるように形成されている。
【0021】このような構成のメンブレンスイッチM2
は、操作荷重が下部・上部電極基板1・3のどちらか一
方あるいは両方に加えられると、下部電極基板1と上部
電極基板3が開口部6の内部に撓んで、接点部1mと接
点部3mとが当接するとともに、前記第1補助スペーサ
2の第3層2c、第2層2b、第1層2aのそれぞれの
開口を形成する略円形の円周のエッジ部が、第2補助ス
ペーサ4の第3層4c、第2層4b、第1層4aのそれ
ぞれの開口を形成する略円形の円周のエッジ部と当接し
て、第1補助スペーサ2と第2補助スペーサ4とが、互
いにストッパとして機能するようになっている。このと
き、下部電極基板1と上部電極基板3は、それぞれ開口
部6の中央部に向かって徐々に内側に撓むような変形曲
面が形成されて、接点部1m・3mが、点接触、あるい
は点接触に近い面接触で当接してメンブレンスイッチM
2が導通されるようになっている。
【0022】次に、本発明の第3の実施の形態のメンブ
レンスイッチM3について、図10に示す非操作状態の
要部断面図に従って、前述の第1の実施の形態と異なる
部分のみを説明する。まず、下部電極基板1の接点部1
dの表面の開口部6の内側には、1層のレジスト層から
なる円環状の第1補助スペーサ2が形成されて、その開
口寸法Aが略4.7mmで形成されている。また、上部
電極基板3の接点部3dの表面の開口部6の内側には、
1層のレジスト層からなる円環状の第2補助スペーサ4
が形成されて、その開口寸法Bが略7mmで形成されて
いる。また、前記第1・第2補助スペーサ2・4に形成
されている開口の、それぞれの開口寸法が異なる大きさ
で、それぞれが対向して配置されている。また、第1・
第2補助スペーサ2・4の膜厚は略25μmに形成され
ている。また、フィルムスペーサ5の厚さは前述の、第
1、第2の実施の形態のものより薄く、両面の接着剤5
bの厚さを含んで略75μmに形成されているが、略円
形の開口部6の開口寸法は10.5mmのままとしてい
る。そして、操作荷重が下部・上部電極基板1・3のど
ちらか一方、あるいは両方に加えられると、下部・上部
電極基板1・3が内側に撓んで、第2補助スペーサ4の
開口を形成する略円形の円周のエッジ部がレジスト層か
らなる台1補助スペーサ2の表面に当接し、第1補助ス
ペーサ2の開口を形成する略円形の円周のエッジ部が上
部電極基板3の接点部3dの表面に当接して、第1・第
2補助スペーサ2・4が互いにストッパとして機能する
ものである。このとき、下部電極基板1と上部電極基板
3は、開口部6の中心部に向かって徐々に内側に撓むよ
うな変形曲面が形成されて、それぞれの接点部1d・3
dが点接触、あるいは点接触に近い面接触で当接してメ
ンブレンスイッチM3が導通されるようになっている。
【0023】次に、本発明の第4の実施の形態のメンブ
レンスイッチM4について、図11に示す非操作状態の
要部断面図に従って、前述の第1の実施の形態と異なる
部分のみを説明する。まず、2つの電極基板のうち、い
ずれか一方の例えば下部電極基板1が、鋼板等からなる
固定板10に接着剤(図示せず)等で取り付けられてい
るので、他方の電極基板の上部電極基板3しか、開口部
6の内部に撓むことができないようになっている。そし
て、開口部6の内側に位置する配線パターン1b上に
は、レジスト層からなる3層で円環状の第1補助スペー
サ2が印刷形成されている。そして、この第1補助スペ
ーサ2は第1層2a、第2層2b、第3層2cの3層が
順番に接点部1d側から形成されて、第1層2aの開口
寸法Cは3.7mm、第2層2bの開口寸法Dは5.6
mm、第3層2cの開口寸法Eは7.4mmに形成され
ている。前記開口を有する第1補助スペーサ2は、それ
ぞれ層の開口の断面形状が、テーパ状に、あるいは、階
段状に形成されて、その開口寸法が、前記下部電極基板
1(接点部1d)の表面から離れるに従って、大きくな
るように形成されている。また、上部電極基板3には補
助スペーサが形成されてなく、銀パターン3cとカーボ
ンパターンからなる接点部3dを備えた配線パターン3
bだけが形成されている。また、フィルムスペーサ5の
厚さは、前述の台3のっじっしの形態と同様に、両面の
接着剤5bの厚さを含んで、略75μmであり、略円形
の開口寸法は10.5mmである。
【0024】このような構成のメンブレンスイッチM4
は、上部電極基板3に操作荷重が加えられると、上部電
極基板3の平坦状の接点部3dの表面が変形して、開口
部6の内部に撓んで、前記接点部3dの表面が、前記第
1補助スペーサ2の第3層2c、第2層2b、第1層2
aのそれぞれの開口を形成する略円形の円周のエッジ部
に当接して、第1補助スペーサ2がストッパとして機能
するものである。このとき、上部電極基板3は開口部6
の中心部に向かって徐々に内側に撓むような変形曲面が
形成されて、接点部3dが下部電極基板1の接点部1d
に、点接触、あるいは点接触に近い面接触で当接してメ
ンブレンスイッチM4が導通されるようになっている。
また、前記固定板10は、下部電極基板1側に取り付け
たものには限らず、上部電極基板3側に取り付けたもの
でもよい。
【0025】このような、固定板10を取り付けたメン
ブレンスイッチM4を、車の座席等に取り付けた圧力検
出装置(図示せず)に使った場合、たとえば、圧力検出
装置の上方から、重いものが落下したりして、衝撃荷重
が部分的に集中して加わったとしても、前記固定板10
で衝撃を受けとめることができるので、圧力検出装置が
大きく変形したりして破壊するのを防ぐことができる。
また、この第4の実施の形態で固定板10を使用したも
ので説明したが、固定板10を使用しない場合は、下部
電極基板1と上部電極基板3の両方が、開口部6の中央
に向かって徐々に内側に撓むような変形曲面が形成され
て、メンブレンスイッチM4が導通されるようになって
いるので、衝撃等の荷重が加わる心配がない所に使う場
合は、前記第1〜第3の実施の形態で説明したように、
特に固定板10を使う必要はない。また、前記第1〜第
3の実施の形態では固定板10を使用してないが、衝撃
等の荷重が加わる心配がある場合や、床面等に載置して
使用する場合は、固定板10を使用することもできるよ
うになっている。なお、前記第1〜第4の実施の形態の
ように、主スペーサとしてフィルムスペーサ5を用いる
場合は、このフィルムスペーサに開口部6があることか
ら、第1補助スペーサ2や第2補助スペーサ4は必ずし
も開口を有する円環状の形状に限定されるものでなく、
接点部1d,3dの周囲にストッパとして機能する部材
を、点在させて配置したものでもよい。また、フィルム
スペーサ5の開口部6は、全集が側壁に囲まれていなく
てもよく、それぞれの電極基板1、3がその内側に撓む
ことができる形状であれば、その形状を含めて本発明で
は開口部と呼ぶ。
【0026】次に、本発明の第5の実施の形態のメンブ
レンスイッチM5について、図12に示す非操作状態の
要部断面図に従って、前述の第1の実施の形態と異なる
部分のみを説明する。まず、下部電極基板1の接点部1
dの表面には、3層のレジスト層からなる略円形の開口
を有する第1スペーサ7が印刷形成されている。そし
て、この第1スペーサ7は接点部1d側から順番に第1
層7a、第2層7b、第3層7cの3層が形成されてい
る。そして、それぞれ膜厚は略25μmで、第1層7a
の開口寸法Aは4.7mm、第2層7bの開口寸法Bは
7mm、第3層7cの開口寸法Fは10.5mmに形成
され、各層の開口中心はほぼ一致している。また、上部
電極基板3にも第1スペーサ7と同形状の、3層のレジ
スト層からなる第2スペーサ8が印刷形成されて、第1
層8a、第2層8b、第3層8cの3層が順番に接点部
3d側から形成されて、それぞれの開口寸法は第1スペ
ーサ7と同じA・B・Fの寸法で形成されている。そし
て、前記開口を有する第1・第2スペーサ7・8は、そ
れぞれの開口の断面形状が、テーパ状に、あるいは、階
段状に形成されて、その開口寸法が、前記下部および上
部電極基板1・3(接点部1d・3d)の表面から離れ
るに従って、大きくなるように形成されている。
【0027】そして、前述の第1の実施の形態と大きく
異なる部分として、このメンブレンスイッチM5には、
主スペーサであるフィルムスペーサ5が使われてないこ
とである。そのために、第1スペーサ7と、第2スペー
サ8とを対向状態で当接させて、下部電極基板1と上部
電極基板3との間に、所定の隙間9が形成されるように
している。また、前記それぞれの第3層7c・8cの表
面には、膜厚が1〜5μm程度の接着剤(図示せず)が
塗布されて、この接着剤により下部電極基板1と上部電
極基板3とが一体化されてメンブレンスイッチM5が構
成されている。前記接着剤は熱硬化性のものが耐熱性が
よく、接着するものがどちらもレジスト層なので、レジ
スト層と同種の材質(例えば、エポキシ系樹脂等)の接
着剤を使って接着力をアップすることができる。
【0028】そして、前記メンブレンスイッチM5の下
部電極基板1と上部電極基板3に操作荷重が加えられる
と、下部電極基板1と上部電極基板3が、第1・第2ス
ペーサ7・8の開口(隙間9)の内部に撓んで、前記第
1スペーサ7の第2層7b、第1層7aのそれぞれの開
口を形成する略円形の円周のエッジ部が、前記第2スペ
ーサ8の第2層8b、第1層8aのそれぞれの開口を形
成する略円形の円周のエッジ部に当接して、第1・第2
スペーサ7・8がストッパとして機能するものである。
このとき、下部電極基板1と上部電極基板3は、前記そ
れぞれの開口の中心部に向かって徐々に内側に撓むよう
な変形曲面が形成されて、それぞれの接点部1d・3d
が、点接触、あるいは点接触に近い(接触面積の小さ
い)面接触で当接してメンブレンスイッチM5が導通さ
れるようになっている。
【0029】前述したようなメンブレンスイッチM5
を、第1の実施の形態で説明した圧力検出装置に使用す
る場合は、図3に示すシート状の下部電極基板1と、図
5に示す、上部電極基板3の、それぞれの配線パターン
(接点パターン)1b・3b、および、それぞれの回路
パターン1e・3eが形成された、それぞれの桟1f・
1h・3f・3h上に、前記第1・第2スペーサ7・8
のそれぞれの3層を延長して同時に印刷形成する。そし
て、前記図示しない接着剤が塗布されているそれぞれの
第3層7c・8cを対向させて接着して、下部電極基板
1と上部電極基板3とを一体化して、本発明のメンブレ
ンスイッチM5を用いた圧力検出装置の組立が行われ
る。
【0030】次に、本発明の第6の実施の形態のメンブ
レンスイッチM6について、図13に示す非操作状態の
要部断面図に従って、前述の第5の実施の形態と異なる
部分の、第1・第2スペーサ7・8についてのみ説明す
る。まず、下部電極基板1の接点部1dの表面には、3
層のレジスト層からなる平面視略円形の開口を有する第
1スペーサ7が印刷形成されている。そして、この第1
スペーサ7は接点部1dの表面に開口を有する第1層7
aが1段の階段状に形成されて、この第1層7aの表面
と、第1層7aの開口を形成する略円形の円周のエッジ
部とを覆うように、接点部1dの表面まで延長して開口
を有する第2層7bを形成している。そして、第2層7
bの表面が2段の階段状に形成されている。
【0031】また、前記2段の第2層7bの表面と、第
2層7bの開口を形成する円周のエッジ部とを覆うよう
に、接点部1dの表面まで延長して開口を有する第3層
7cを形成している。そして、第3層7cの表面が3段
の階段状に形成されている。そして、この第3層7cの
表面が3段に形成された、下段7c1の開口寸法Aは
4.7mm、中段7c2と下段7c1との段部(境)と
なる略円形の開口寸法Bは7mm、上段7c3と中段7
c2との段部(境)となる略円形の開口寸法Fは10.
5mmと下部電極基板1(配線パターン1b)の表面か
ら離れるに従って開口寸法が階段状に大きくなるように
形成されている。また、上部電極基板3にも下部電極基
板1の第1スペーサ7と同形状の第2スペーサ8が略円
形の開口を有して、第1層8a、第2層8b、第3層8
cの3層を接点部3d側から順番に形成されて、第3層
8cの表面が3段の階段状に形成されている。そして、
第3層8cの、下段8c1、中段8c2、上段8c3
の、それぞれの段部の開口寸法は前記第1スペーサ7と
同じ大きさのA・B・Fの寸法で形成されている。ま
た、前記それぞれの第3層7c・8cの上段7c3・8
c3には、前記第5の実施の形態で説明した接着剤が塗
布されて、下部電極基板1と上部電極基板3とが一体化
されて本発明のメンブレンスイッチM6が構成されてい
る。
【0032】そして、前記下部電極基板1と上部電極基
板3に操作荷重が加えられると、下部電極基板1と上部
電極基板3が、第1・第2スペーサ7・8の第3層7c
・8cのそれぞれの段部が形成する開口の内部に撓ん
で、前記第1スペーサ7の第3層7cの下段7c1、中
段7c2が形成する開口の略円形状の円周のエッジ部
が、前記第2スペーサ8の第3層8cの下段8c1、中
段8c2が形成する開口の略円形の円周のエッジ部に当
接して、第1・第2スペーサ7・8がストッパとして機
能するものである。このとき、下部電極基板1と上部電
極基板3は、前記それぞれの開口中心部に向かって徐々
に内側に撓むような変形曲面が形成されて、それぞれの
接点部1d・3dが、点接触、あるいは点接触に近い面
接触で当接してメンブレンスイッチM6が導通されるよ
うになっている。
【0033】次に、本発明の第7の実施の形態のメンブ
レンスイッチM7について、図14に示す非操作状態の
要部断面図に従って、前述の第5の実施の形態と異なる
部分のみを説明する。まず、下部電極基板1の接点部1
dの表面には、2層のレジスト層からなる略円形の開口
を有する第1スペーサ7が印刷形成されている。そし
て、この第1スペーサ7は第1層7a、第2層7bの2
層が、膜厚がそれぞれ略30μm、略40μmで形成さ
れて、順番に接点部1d側から形成されて、第1層7a
の開口寸法Cは3.7mm、第2層7bの開口寸法Eは
7.4mmに形成されている。また、上部電極基板3に
も2層のレジスト層からなる、略円形の開口を有する第
2スペーサ8が印刷形成されて、第1層8a、第2層8
bの2層が、いずれも膜厚が略40μmで形成されて、
順番に接点部3d側から形成されて、第1層8aの開口
寸法Dは5.6mm、第2層8bの開口寸法Fは10.
5mmの寸法で形成されている。そして、前記開口を有
する第1・第2スペーサ7・8は、それぞれの開口の断
面形状が、テーパ状に、あるいは、階段状に形成され
て、そのそれぞれの開口寸法が、前記下部および上部電
極基板1・3(接点部1d・3d)の表面から離れるに
従って、大きくなるように形成されている。また、第1
・第2スペーサ7・8に形成されている開口の、それぞ
れの開口寸法が異なる大きさで、それぞれが対向して配
置されている。そして、第1・第2スペーサ7・8のそ
れぞれの第2層7b・8bの表面には、第5の実施の形
態で説明した接着剤(図示せず)が塗布されて、この接
着剤で下部電極基板1と上部電極基板3とが一体化され
て、本発明のメンブレンスイッチM7が構成されてい
る。
【0034】そして、前記下部電極基板1と上部電極基
板3に操作荷重が加えられると、下部電極基板1と上部
電極基板3が、第1・第2スペーサ7・8の開口の内部
に撓んで、前記第1スペーサ7の第2層7bの開口を形
成する略円形の円周のエッジ部が、第2スペーサ8の第
1層8aの表面に当接する。また、第2スペーサ8の第
1層8aの開口を形成する略円形の円周のエッジ部が、
第1スペーサ7の第1層7aの表面に当接する。また、
第1スペーサ7の第1層7aの開口を形成する略円形の
円周のエッジ部が、上部電極基板3の接点部3dの表面
に当接する。そして、第1・第2スペーサ7・8がそれ
ぞれストッパとして機能するものである。このとき、下
部電極基板1と上部電極基板3は、前記それぞれの開口
中心部に向かって徐々に内側に撓むような変形曲面が形
成されて、それぞれの接点部1d・3dが、点接触、あ
るいは点接触に近い面接触で当接してメンブレンスイッ
チM7が導通されるようになっている。
【0035】次に、本発明の第8の実施の形態のメンブ
レンスイッチM8について、図15に示す非操作状態の
要部断面図に従って、前述の第5の実施の形態と異なる
部分のみを説明する。まず、下部電極基板1は、前述の
第4の実施の形態で説明した、鋼板等からなる固定板1
0に接着剤(図示せず)等で取り付けられているので、
上部電極基板3しか開口が形成する隙間9の内部に撓む
ことができないようになっている。下部電極基板1の接
点部1dの表面には、3層のレジスト層からなる略円形
の開口を有する第1スペーサ7が印刷形成されている。
そして、この第1スペーサ7は膜厚が第1層7aが略1
5μm、第2層7bが略20μm,第3層7cが略20
μmに、順番に接点部1d側から形成されて、第1層7
aの開口寸法Cは3.7mm、第2層7bの開口寸法D
は5.6mm、第3層7cの開口寸法Eは7.4mm
の、断面が階段状に形成されている。そして、前記開口
を有する第1スペーサ7は、それぞれの開口の断面形状
が、テーパ状に、あるいは、階段状に形成されて、その
開口寸法が、前記下部電極基板(接点部1d)の表面か
ら離れるに従って、大きくなるように形成されている。
また、上部電極基板3には、略円形の開口を有する1層
のレジスト層からなる第2スペーサ8が、膜厚が略20
μmで印刷形成されている。そして、第2スペーサ8の
開口寸法Fは10.5mmの寸法で形成されている。ま
た、第1スペーサ7の第3層7cと第2スペーサ8の表
面には、前記第5の実施の形態で説明した接着剤(図示
せず)が塗布されて、この接着剤で下部電極基板1と上
部電極基板3とが一体化されて、本発明のメンブレンス
イッチM8が構成されている。
【0036】そして、前記上部電極基板3に操作荷重が
加えられると、上部電極基板3が、第1・第2スペーサ
7・8の開口によって形成される隙間9の内部に撓ん
で、上部電極基板3の接点部3dの表面が、前記第1ス
ペーサ7の第3層7c、第2層7b、第1層7aの開口
を形成する略円形の円周の、それぞれのエッジ部に当接
し、この第1スペーサ7がストッパとして機能するもの
である。このとき、上部電極基板3は、前記それぞれの
開口の中心部に向かって徐々に内側に撓むような変形曲
面が形成されて、上部電極基板3の接点部3dが、下部
電極基板1の接点部1dに、点接触、あるいは点接触に
近い面接触で当接してメンブレンスイッチM8が導通さ
れるようになっている。このような、固定板10を取り
付けたメンブレンスイッチM8を、車の座席等に取り付
けた圧力検出装置に使った場合、たとえば、圧力検出装
置の上方から、重いもの等が落下して、その衝撃が部分
的に集中して加わったとしても、前記鋼板等の固定板1
0で衝撃を受けとめることができるので、圧力検出装置
が大きく変形して破壊したりするのを防ぐことができ
る。
【0037】また、この第8の実施の形態では固定板1
0を使用したもので説明したが、固定板10を使用しな
い場合は、下部電極基板1と上部電極基板3の両方が、
第1・第2スペーサ7・8の開口内で徐々に内側に撓む
ような変形曲面が形成されて、メンブレンスイッチM8
が導通されるようになっているので、衝撃等の荷重が加
わる心配がない所に使う場合は、前記第5〜第7の実施
の形態で説明したように、特に固定板10を使う必要は
ない。また、前記第5〜第7の実施の形態で説明したよ
うなメンブレンスイッチでも衝撃等の荷重が加わる心配
があるや、床面等に載置して使用する場合は、固定板1
0を使用することができるようになっている。
【0038】また、前述したレジスト層からなる第1・
第2補助スペーサ2・4、および、第1・第2スペーサ
7・8の断面形状は、第6の実施の形態で説明したよう
な、配線パターン(接点部)上に、あるいは、電極基板
上に第1層と、この第1層の表面と第1層の開口が形成
する略円形の円周のエッジ部とを覆うように、前記それ
ぞれの接点部1b・3bの表面まで延長して形成された
少なくとも第2層とからなるような構成でもよい。ま
た、前述したレジスト層からなる第1・第2補助スペー
サ2・4、および、第1・第2スペーサ7・8に形成さ
れている各層の開口寸法は、それぞれ前述の第1の実施
の形態で説明した計算式で求めている。なを、前述した
いずれの実施の形態においても、下部電極基板1と上部
電極基板3とは別体のもの(ポリエステル)で説明した
が、一枚のフィルム状のものを折り曲げることにより、
2つの電極基板(下部電極基板1と上部電極基板3)を
形成するようにしてのよい。
【0039】
【発明の効果】本発明のメンブレンスイッチにおいて、
第1スペーサの開口の断面形状がテーパ状に、あるい
は、階段状に形成されて、その開口寸法が前記いずれか
一方の電極基板の表面から離れるに従って、大きくなる
ように形成されているので、メンブレンスイッチに過度
な操作荷重が加わっても、この操作荷重を前記テーパ状
あるいは階段状の第1スペーサにより分散して受けとめ
ることができる。そのために、電極基板が、第1スペー
サの開口内で、徐々に中心部に向かって内側に撓むよう
な変形曲面が形成されて、2つの電極基板のそれぞれの
接点部が、点接触、あるいは点接触に近い(接触面積の
小さい)面接触で当接してメンブレンスイッチが導通さ
れるので、電極基板にクリープが発生しにくく、よっ
て、メンブレンスイッチの作動力の低下を抑えることが
できる。そのために、信頼性の高い長寿命のメンブレン
スイッチを提供することができる。
【0040】また、第2スペーサの開口の断面形状が、
テーパ状に、あるいは階段状に形成されて、その開口寸
法が前記第2スペーサが形成された電極基板の表面から
離れるに従って大きくなるように形成されているので、
電極基板にクリープが発生しにくい、よって、メンブレ
ンスイッチの作動力の低下を抑えることができる。その
ために、信頼性の高い長寿命のメンブレンスイッチを提
供することができる。
【0041】また、2つの電極基板はいずれも可撓性を
有するので、両方の電極基板に同時に操作荷重が加わっ
ても、前記両電極基板はクリープが発生しにくく、信頼
性の高いメンブレンスイッチを提供できる。また、いず
れの電極基板にも操作荷重を加えることができるので、
メンブレンスイッチの利用範囲が広くなる。
【0042】また、第1スペーサ、および/または、第
2スペーサはレジスト層からなっているので、電極基板
と第1スペーサ、および/または、第2スペーサとを接
着する接着剤は、第1、および/または第2スペーサと
同種の材質の接着剤を使うことができるので、接着力が
アップする。また、複数枚のフィルムを貼り合わせてス
ペーサを形成するよりも製造が簡単で低コストのスペー
サができる。また、第1・第2スペーサの開口は略円形
に形成されているので、操作荷重が開口の中央ではな
く、偏って加えられても、位置ズレした操作荷重をほぼ
均等に第1・第2スペーサで受けとめることができる、
操作性に優れたメンブレンスイッチを提供できる。
【0043】また、前記第1スペーサ、および/また
は、第2スペーサは、少なくとも一方が多層に形成され
ているので、過度の操作荷重が電極基板に加わっても、
前記操作荷重を分散して、前記第1スペーサ、および/
または、第2スペーサで受けとめることができるので、
電極基板にクリープがより発生しない、信頼性の高いメ
ンブレンスイッチを提供することができる。
【0044】また、電極基板の少なくとも一方に圧力が
加えられて、前記接点部同士が当接したときの該電極基
板の変形曲面に近似した位置で、前記第1スペーサが、
前記他方の電極基板、あるいは、該電極基板に形成され
た前記第2スペーサに当接するように、前記第1スペー
サが形成されているにで、接点部同士が点接触した直後
に第1、および/または、第2スペーサをストッパとし
て機能させることができるため、より電極基板のクリー
プの発生を防止することができる。また、断面が階段状
をなしたスペーサにより、操作荷重を分散して受けるこ
とができる。
【0045】また、多層に形成された第1スペーサ、お
よび/または、第2スペーサは、前記電極基板上に第1
層と、この第1層の表面と第1層の開口が形成する内周
のエッジ部とを覆うように、前記接点部の表面まで延長
して形成された少なくとも第2層とからなるので、第1
層あるいは、その他のスペーサを構成する層と高い密着
力で密着可能な第2層により接点部の表面の一部が覆わ
れることとなる。そのために、電極基板に接点部を剥が
すような、不所望な力が加わったとしても、第2層によ
り接点部を剥がれ難くすることができる。
【0046】また、前記第1スペーサ、および、第2ス
ペーサに形成されている開口の、それぞれの開口寸法が
同じ大きさで、それぞれが対向して開口が対称状態に配
置されているので、電極基板に操作荷重が加わると、前
記それぞれの開口を形成する内周(円周)のエッジ部同
士が当接して、2つの電極基板は、それぞれの開口中心
部に向かって徐々に内側に撓むような変形曲面が形成さ
れる。そのために電極基板にクリープが発生しにくく、
信頼性の高いメンブレンスイッチを提供することができ
る。
【0047】また、前記第1スペーサ、および、第2ス
ペーサに形成されている開口の、それぞれの開口寸法が
異なる大きさで、それぞれが対向して配置されているの
で、どちらか一方のスペーサの開口を形成する内周(円
周)のエッジ部が、他方の接点部の平坦部、または、他
方のスペーサの平坦部に当接する。そのために、スペー
サの開口を形成する内周(円周)のエッジ部同士が当接
する当接面積よりも、前記エッジ部と平坦部とが当接す
る面積の方が大きくなるので、エッジ部への負担が少な
くなり、より電極基板のクリープの発生を抑えることが
でき、メンブレンスイッチの長寿命化が図れる。また、
2つの電極基板の貼り合わせズレが生じたとしても、エ
ッジ部と平坦部との当接であるので、スペーサの開口の
エッジ部を確実にストッパとして機能させることができ
る。
【0048】また、主スペーサの開口部内に、前記接点
部を露出させる開口を有する第1補助スペーサを備え、
この第1補助スペーサは2つの電極基板のいずれか一方
の電極基板上に形成されて、前記第1補助スペーサの開
口の断面形状がテーパ状に、あるいは、階段状に形成さ
れて、その開口寸法が、前記いずれか一方の電極基板の
表面から離れるに従って、大きくなるように形成されて
いるので、メンブレンスイッチに過度な操作荷重が加わ
っても、この操作荷重を前記テーパ状、あるいは、階段
状の第1補助スペーサにより分散して受けとめることが
できる。そのために電極基板のクリープの発生を抑え、
信頼性の高いメンブレンスイッチを提供することができ
る。
【0049】また、前記2つの電極基板の他方の電極基
板上に形成された、前記主スペーサの開口部内に、接点
部を露出させる開口を有する第2補助スペーサを備え、
この第2補助スペーサの開口の断面形状が、テーパ状
に、あるいは、階段状に形成されて、その開口寸法が前
記他方の電極基板の表面から離れるに従って、大きくな
るように形成されているので、電極基板にクリープが発
生しにくく、信頼性の高いメンブレンスイッチを提供す
ることができる。
【0050】また、前記主スペーサはフィルムスペーサ
からなるので、可撓性および耐熱性を兼ね備えた優れた
メンブレンスイッチを提供することができる。また、フ
ィルムスペーサ派印刷形成されたスペーサに比べ、厚さ
のバラツキが少ないため、2つの電極基板間の距離、即
ち互いの接点部間の距離を略一定にすることができ、よ
って、作動力のバラツキが少なく、絶縁性にも優れたメ
ンブレンスイッチを提供することができる。
【0051】また、前記2つの電極基板はいずれも可撓
性を有するので、両方の電極基板に同時に操作荷重が加
わったとしても、前記両電極基板はクリープが発生しに
くく、信頼性の高いメンブレンスイッチを提供できる。
また、いずれの電極基板にも操作荷重を加えることがで
きるので、メンブレンスイッチの利用範囲を広くするこ
とができる。
【0052】また、前記第1・第2補助スペーサはレジ
スト層からなっているので、複数枚のフィルムを貼り合
わせてスペーサを形成するよりも製造が簡単で低コスト
のスペーサができる。また、主スペーサの開口部は略円
形であり、第1・第2補助スペーサの形状が略円環状に
形成されているので、補助スペーサの開口が略円形に形
成される。そのために、操作荷重が主スペーサの開口部
中央ではなく、偏って加えられてもお、その位置ズレし
た操作荷重を、ほぼ均等に補助スペーサで受けとめるこ
とができ、よりクリープが発生しにくく、信頼性の高い
メンブレンスイッチを提供することができる。
【0053】また、2つの電極基板の少なくとも一方に
圧力が加えられて、前記接点部同士が当接したときの該
電極基板の変形曲面に近似した位置で、前記第1補助ス
ペーサが、前記他方の電極基板、あるいは、該電極基板
に形成された前記第2補助スペーサに当接するように、
前記第1補助スペーサが形成されているので、接点部同
士が点接触した直後に、第1および/または第2補助ス
ペーサをストッパとして機能させることができる。その
ため、より電極基板のクリープ発生を防止して、信頼性
の高いメンブレンスイッチを提供することができる。
【0054】また、前記第1補助スペーサ、および/ま
たは、第2補助スペーサは、少なくとも一方が一層、ま
たは、多層に形成されているので、過度の操作荷重が下
部電極基板、および/または、上部電極基板に加わって
も、前記操作荷重を分散して、前記第1補助スペーサ、
および/または、第2補助スペーサで受けとめることが
できるので、電極基板にクリープがより発生しない、信
頼性の高く、結果として長寿命のメンブレンスイッチを
提供することができる。
【0055】また、前記第1補助スペーサ、および/ま
たは、第2補助スペーサは、接点部上に第1層と、前記
主スペーサの存在する部位から主スペーサの開口部に延
びる第2層とから少なくともなり、該第2層は前記第1
層の表面、および、前記第1層の略円環状の外周のエッ
ジ部を覆うようにしたので、接点部の表面が、少なくと
も前記第1層と第2層とで覆われることとなり、電極基
板に接点部を剥がすような不所望な力が作用したとして
も、前記第1層と第2層とにより接点部を剥がれにくく
することができる。
【0056】また、前記第1補助スペーサ、および、第
2補助スペーサに形成されている開口の、それぞれの開
口寸法が同じ大きさで、それぞれが対向して開口が対称
状態に配置されているので、電極基板に操作荷重が加わ
ると、前記それぞれの開口を形成する内周(円周)のエ
ッジ部同士が当接して、2つの電極基板は、それぞれの
開口中心部に向かって徐々に内側に撓むような変形曲面
が形成される。そのために電極基板にクリープが発生し
にくく、信頼性の高いメンブレンスイッチを提供するこ
とができる。
【0057】また、前記第1補助スペーサ、および、第
2補助スペーサに形成されている開口の、それぞれの開
口寸法が異なる大きさでそれぞれが対向して配置されて
いるので、どちらか一方の補助スペーサの開口を形成す
る内周(円周)のエッジ部が、他方の接点部の平坦部ま
たは他方のスペーサの平坦部に当接する。そのために、
補助スペーサの開口を形成する内周(円周)のエッジ部
同士が当接する当接面積よりも、前記エッジ部と平坦部
とが当接する面積の方が大きくなるので、エッジ部への
負担が少なくなり、電極基板にクリープがより発生しに
くくなり、信頼性の高く、長寿命のメンブレンスイッチ
を提供できる。また、2つの電極基板の貼り合わせズレ
が生じたとしても、エッジ部と水平部との当接であるの
で、補助スペーサの開口のエッジ部を確実にストッパと
して機能させることができる。
【0058】また、主スペーサの開口部は略円形に形成
され、その開口内部に位置する補助スペーサは押圧操作
により、前記接点部同士が当接した後、少なくとも前記
第2の電極基板が前記補助スペーサに当接した後のスト
ッパとして機能するように、前記2つの電極基板の少な
くともいずれか一方の電極基板の対向面に印刷形成され
たレジスト層により構成されているので、レジスト層か
らなる補助スペーサにより、電極基板にクリープが発生
しにくく、信頼性の高く、長寿命のメンブレンスイッチ
を提供できる。また、前記補助スペーサは印刷形成され
たレジスト層であるため、フィルムを積層するよりも製
造が簡単で低コストをはかることができる。
【0059】また、電極基板に形成された接点部同士を
離間状態で対向させる開口部を有するフィルムスペーサ
からなる主スペーサと、該主スペーサの開口部内に位置
する補助スペーサとを備え、前記補助スペーサは前記第
1の電極基板の対向面に形成されたレジスト層からなる
第1補助スペーサと前記第2の電極基板の対向面に形成
されたレジスト層からなる第2補助スペーサとからな
り、少なくとも前記第2の電極基板への押圧操作によ
り、前記接点部同士が当接した後のストッパとして、前
記第1と第2補助スペーサとが機能すべく、前記第1補
助スペーサと第2補助スペーサとの形状を異ならしめた
ので、必要以上の操作荷重が加わっても、この操作荷重
を第1・第2補助スペーサにより、少なくとも2箇所に
分散して受けとめることができ、よって、一層電極基板
にクリープが生じにくく、メンブレンスイッチの作動力
の低下を抑えることができる。
【0060】また、開口を有するスペーサ、あるいは、
補助スペーサの断面形状がテーパ状に、あるいは、階段
状に形成されたメンブレンスイッチを備えたので、信頼
性の高い圧力検出装置を提供できる。
【0061】また、前記2つの電極基板をシート状に形
成し、この電極基板のそれぞれの表面に接点部と、この
接点部と接続する回路パターンとを組み合わせて形成し
たので、接点部と回路パターンとを同時に電極基板上に
形成することができるので、低コストで品質の高い圧力
検出装置を提供することができる。
【0062】また、前記2つのシート状の電極基板の間
に、シート状のフィルムスペーサ、あるいは、レジスト
層からなるスペーサを形成したので検出特性にバラツキ
が少なく、確実に2つの電極基板を絶縁できる高性能の
圧力検出装置を提供できる。
【0063】また、前記2つの電極基板は、複数の桟が
連結されたシート状をなしており、このシート状のそれ
ぞれの電極基板に、前記接点部が分散して複数個配列さ
れており、前記接点部と接続する回路パターンを前記桟
に形成したので、前記複数の桟に柔軟性が生じて、各接
点部の独立性が高めれ、分散された圧力分布も検出可能
な圧力検出装置を提供できる。
【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の実施の形
態を説明する要部断面図。
【図2】本発明のメンブレンスイッチの第1の実施の形
態の動作を説明する要部断面図。
【図3】本発明の圧力検出装置に使われる下部電極基板
の平面図。
【図4】図3の配線パターン部分の要部拡大図。
【図5】本発明の圧力検出装置に使われる上部電極基板
の平面図。
【図6】図5の配線パターン部分の要部拡大図。
【図7】本発明の圧力検出装置に使われるフィルムスペ
ーサの平面図。
【図8】図4に図7のフィルムスペーサを重ねた要部拡
大図。
【図9】本発明のメンブレンスイッチの第2の実施の形
態を説明する要部断面図。
【図10】本発明のメンブレンスイッチの第3の実施の
形態を説明する要部断面図。
【図11】本発明のメンブレンスイッチの第4の実施の
形態を説明する要部断面図。
【図12】本発明のメンブレンスイッチの第5の実施の
形態を説明する要部断面図。
【図13】本発明のメンブレンスイッチの第6の実施の
形態を説明する要部断面図。
【図14】本発明のメンブレンスイッチの第7の実施の
形態を説明する要部断面図。
【図15】本発明のメンブレンスイッチの第8の実施の
形態を説明する要部断面図。
【図16】従来のメンブレンスイッチを示す要部断面
図。
【図17】従来のメンブレンスイッチの動作を説明する
要部断面図。
【図18】従来のメンブレンスイッチに過度な操作荷重
が加わったときの要部断面図。
【符号の説明】
1 下部電極基板 2 第1補助スペーサ 3 上部電極基板 4 第2補助スペーサ 5 フィルムスペーサ 6 開口部 7 第1スペーサ 8 第2スペーサ 9 隙間 10 固定板
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年3月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項20
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するする
ための第1の手段として、接点部を対向状態で配置した
2つの電極基板と、この2つの電極基板のいずれか一方
の電極基板上に形成され、該電極基板の接点部を露出さ
せる開口を有する第1スペーサとを備え、この第1スペ
ーサの開口の断面形状がテーパ状に、あるいは、階段状
に形成されて、その開口寸法が前記いずれか一方の電極
基板の表面から離れるに従って、大きくなるように形成
されていることを特徴とするメンブレンスイッチ。ま
た、前記課題を解決するするための第2の手段として、
前記2つの電極基板の他方の電極基板上に形成され、該
電極基板の前記接点部を露出させる開口を有する第2ス
ペーサを備え、この第2スペーサの開口の断面形状が、
テーパ状に、あるいは、階段状に形成されて、その開口
寸法が前記他方の電極基板の表面から離れるに従って、
大きくなるように形成されている構成とした。また、前
記課題を解決するするための第3の手段として、前記2
つの電極基板はいずれも可撓性を有する構成とした。ま
た、前記課題を解決するするための第4の手段として、
前記第1スペーサ、および/または、第2スペーサはレ
ジスト層からなり、この第1スペーサ、第2スペーサの
開口は略円形に形成されている構成としたまた、前記課
題を解決するするための第5の手段として、前記第1ス
ペーサ、および/または、第2スペーサは、多層に形成
されている構成とした。また、前記課題を解決するする
ための第6の手段として、前記多層に形成された第1ス
ペーサ、および/または、第2スペーサの開口の断面形
状は、階段状をなしており、前記2つの電極基板の少な
くとも一方に圧力が加えられて、前記接点部同士が当接
したときの該電極基板の変形曲面に近似した位置で、前
記第1スペーサが、前記他方の電極基板、あるいは、該
電極基板に形成された前記第2スペーサに当接するよう
に、前記第1スペーサが形成されている構成とした。ま
た、前記課題を解決するするための第7の手段として、
前記多層に形成された第1スペーサ、および/または、
第2スペーサは、前記電極基板上に形成された第1層
と、この第1層の表面と第1層の開口が形成する内周の
エッジ部とを覆うように、前記接点部の表面まで延長し
て形成された少なくとも第2層とからなる構成とした。
また、前記課題を解決するするための第8の手段とし
て、前記2つの電極基板の他方の電極基板上には、該電
極基板の接点部を露出させる開口を有する第2スペーサ
が備えられて、前記第1スペーサ、および、第2スペー
サに形成されている開口の、それぞれの開口寸法が同じ
大きさでそれぞれが対向して、開口が対称状態で配置さ
れている構成とした。また、前記課題を解決するするた
めの第9の手段として、前記2つの電極基板の他方の電
極基板上には、該電極基板の接点部を露出させる開口を
有する第2スペーサが備えられて、前記第1スペーサ、
および、第2スペーサに形成されている開口の、それぞ
れの開口寸法が異なる大きさで、それぞれが対向して配
置されている構成とした。また、前記課題を解決するす
るための第10の手段として、接点部を対向状態で配置
した2つの電極基板と、この2つの電極基板を所定の間
隔で離間させる開口部を有する主スペーサと、この主ス
ペーサの開口部内に、前記接点部を露出させる開口を有
する第1補助スペーサとを備え、この第1補助スペーサ
は前記2つの電極基板のいずれか一方の電極基板上に形
成されて、前記第1補助スペーサの開口の断面形状がテ
ーパ状に、あるいは、階段状に形成されて、その開口寸
法が、前記いずれか一方の電極基板の表面から離れるに
従って、大きくなるように形成されているので、信頼性
の高いメンブレン水位置を提供できる。。また、前記課
題を解決するするための第11の手段として、前記2つ
の電極基板の他方の電極基板上に形成され、前記主スペ
ーサの開口部内に、前記接点部を露出させる開口を有す
る第2補助スペーサを備え、この第2補助スペーサの開
口の断面形状が、テーパ状に、あるいは、階段状に形成
されて、その開口寸法が前記他方の電極基板の表面から
離れるに従って、大きくなるように形成されているので
信頼性の高いメンブレン水位置を提供できる。また、前
記課題を解決するするための第12の手段として、前記
主スペーサはフィルムスペーサからなる構成とした。ま
た、前記課題を解決するするための第13の手段とし
て、前記2つの電極基板はいずれも可撓性を有する構成
とした。また、前記課題を解決するするための第14の
手段として、前記主スペーサの開口部は略円形に形成さ
れ、前記第1補助スペーサ、および/または、第2補助
スペーサはレジスト層からなり、そのそれぞれの形状が
略円環状に形成されている構成とした。また、前記課題
を解決するするための第15の手段として、前記2つの
電極基板の少なくとも一方に圧力が加えられて、前記接
点部同士が当接したときの該電極基板の変形曲面に近似
した位置で、前記第1補助スペーサが、前記一方の電極
基板、あるいは、前記他方の電極基板、あるいは、該電
極基板に形成された前記第2補助スペーサに当接するよ
うに、前記第1補助スペーサが形成されている構成とし
た。また、前記課題を解決するするための第16の手段
として、前記第1補助スペーサ、および/または、第2
補助スペーサは、少なくとも一方が一層、または、多層
に形成されている構成とした。また、前記課題を解決す
るするための第17の手段として、前記第1補助スペー
サ、および/または、第2補助スペーサは、前記接点部
上に略円環状に形成された第1層と、前記主スペーサの
存在する部位から、主スペーサの存在しない開口部に延
びる第2層とから少なくともなり、該第2層は前記第1
層の表面、および、前記第1層の略円環状の外周のエッ
ジ部を覆うようにした構成とした。また、前記課題を解
決するするための第18の手段として、前記2つの電極
基板の他方の電極基板上には、前記主スペーサの開口部
内に位置し、前記接点部を露出させる開口を有する第2
補助スペーサが備えられて、前記第1補助スペーサ、お
よび、第2補助スペーサに形成されている開口の、それ
ぞれの開口寸法が同じ大きさで、それぞれが対向して配
置されている構成とした。また、前記課題を解決するす
るための第19の手段として、前記2つの電極基板の他
方の電極基板上には、前記主スペーサの開口部内に位置
し、前記接点部を露出させる開口を有する第2補助スペ
ーサが備えられて、前記第1補助スペーサ、および、第
2補助スペーサに形成されている開口の、それぞれの開
口寸法が異なる大きさで、それぞれが対向して配置され
ている構成とした。また、前記課題を解決するするため
の第20の手段として、接点部が形成された第1の電極
基板と、接点部が形成された第2の電極基板と、前記接
点部同士を離間状態で対向させる開口部を有するフィル
ムスペーサからなる主スペーサと、該主スペーサの開口
部内に位置する補助スペーサとを備え、前記主スペーサ
の開口部は略円形に形成され、前記補助スペーサ、少
なくとも前記第2の電極基板への押圧操作により、前記
接点部同士が当接した後のストッパとして機能するよう
に、前記2つの電極基板の少なくともいずれか一方の電
極基板の対向面に印刷形成されたレジスト層からなる構
成とした。また、前記課題を解決するするための第21
の手段として、接点部が形成された第1の電極基板と、
接点部が形成された第2の電極基板と、前記接点部同士
を離間状態で対向させる開口部を有するフィルムスペー
サからなる主スペーサと、該主スペーサの開口部内に位
置する補助スペーサとを備え、前記補助スペーサは前記
第1の電極基板の対向面に形成されたレジスト層からな
る第1補助スペーサと前記第2の電極基板の対向面に形
成されたレジスト層からなる第2補助スペーサとからな
り、少なくとも前記第2の電極基板への押圧操作によ
り、前記接点部同士が当接した後、前記第1と第2補助
スペーサとが当接してストッパとして機能するように、
前記第1と第2との形状を異ならしめた構成とした。ま
た、前記課題を解決するするための第22の手段とし
て、開口の断面形状がテーパ状に、あるいは、階段状に
形成されたスペーサ、あるいは、補助スペーサを有する
メンブレンスイッチを備えた構成にしたので、長期間に
わたって、高い信頼性を保つ圧力検出装置を提供でき
る。また、前記課題を解決するするための第23の手段
として、前記2つの電極基板をシート状に形成し、この
電極基板のそれぞれの表面に前記接点部と、この接点部
を接続する回路パターンとを組み合わせて形成した構成
とした。また、前記課題を解決するするための第24の
手段として、前記2つのシート状の電極基板の間に、シ
ート状のフィルムスペーサ、あるいは、レジスト層から
なるスペーサを形成した構成とした。また、前記課題を
解決するするための第25の手段として、前記2つの電
極基板は複数の桟が連結されたシート状をなしており、
このシート状のそれぞれの電極基板に前記接点部が分散
して複数個配置せれており、前記接点部と接続する回路
パターンを前記桟に形成した構成とした。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0058
【補正方法】変更
【補正内容】
【0058】また、主スペーサの開口部は略円形に形成
され、補助スペーサは、少なくとも前記第2の電極基板
への押圧操作により、前記接点部同士が当接した後のス
トッパとして機能するように、前記2つの電極基板の少
なくともいずれか一方の電極基板の対向面に印刷形成さ
れたレジスト層からなる構成としたので、レジスト層か
らなる補助スペーサにより、電極基板にクリープが発生
しにくく、信頼性の高く、長寿命のメンブレンスイッチ
を提供できる。また、前記補助スペーサは印刷形成され
たレジスト層であるため、フィルムを積層するよりも製
造が簡単で低コストをはかることができる。

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接点部を対向状態で配置した2つの電極
    基板と、この2つの電極基板のいずれか一方の電極基板
    上に形成され、該電極基板の接点部を露出させる開口を
    有する第1スペーサとを備え、この第1スペーサの開口
    の断面形状がテーパ状に、あるいは、階段状に形成され
    て、その開口寸法が前記いずれか一方の電極基板の表面
    から離れるに従って、大きくなるように形成されている
    ことを特徴とするメンブレンスイッチ。
  2. 【請求項2】 前記2つの電極基板の他方の電極基板上
    に形成され、該電極基板の前記接点部を露出させる開口
    を有する第2スペーサを備え、この第2スペーサの開口
    の断面形状が、テーパ状に、あるいは、階段状に形成さ
    れて、その開口寸法が前記他方の電極基板の表面から離
    れるに従って、大きくなるように形成されていることを
    特徴とする請求項1記載のメンブレンスイッチ。
  3. 【請求項3】 前記2つの電極基板はいずれも可撓性を
    有することを特徴とする請求項1、あるいは2記載のメ
    ンブレンスイッチ。
  4. 【請求項4】 前記第1スペーサ、および/または、第
    2スペーサはレジスト層からなり、この第1スペーサ、
    および/または、第2スペーサの開口は略円形に形成さ
    れていることを特徴とする請求項1、あるいは2、ある
    いは3記載のメンブレンスイッチ。
  5. 【請求項5】 前記第1スペーサ、および/または、第
    2スペーサは、多層に形成されていることを特徴とする
    請求項1、あるいは2、あるいは3、あるいは4記載の
    メンブレンスイッチ。
  6. 【請求項6】 前記多層に形成された第1スペーサ、お
    よび/または、第2スペーサの開口の断面形状は、階段
    状をなしており、前記2つの電極基板の少なくとも一方
    に圧力が加えられて、前記接点部同士が当接したときの
    該電極基板の変形曲面に近似した位置で、前記第1スペ
    ーサが、前記他方の電極基板、あるいは、該電極基板に
    形成された前記第2スペーサに当接するように、前記第
    1スペーサが形成されていることを特徴とする請求項5
    記載のメンブレンスイッチ。
  7. 【請求項7】 前記多層に形成された第1スペーサ、お
    よび/または、第2スペーサは、前記電極基板上に形成
    された第1層と、この第1層の表面と第1層の開口が形
    成する内周のエッジ部とを覆うように、前記接点部の表
    面まで延長して形成された少なくとも第2層と、からな
    ることを特徴とする請求項5、あるいは6記載のメンブ
    レンスイッチ。
  8. 【請求項8】 前記2つの電極基板の他方の電極基板上
    には、該電極基板の接点部を露出させる開口を有する第
    2スペーサが備えられて、前記第1スペーサ、および、
    第2スペーサに形成されている開口の、それぞれの開口
    寸法が同じ大きさでそれぞれが対向して、開口が対称状
    態で配置されていることを特徴とする請求項2、あるい
    は3、あるいは4、あるいは5、あるいは6、あるいは
    7記載のメンブレンスイッチ。
  9. 【請求項9】 前記2つの電極基板の他方の電極基板上
    には、該電極基板の接点部を露出させる開口を有する第
    2スペーサが備えられて、前記第1スペーサ、および、
    第2スペーサに形成されている開口の、それぞれの開口
    寸法が異なる大きさで、それぞれが対向して配置されて
    いることを特徴とする請求項2、あるいは3、あるいは
    4、あるいは5、あるいは6、あるいは7記載のメンブ
    レンスイッチ。
  10. 【請求項10】 接点部を対向状態で配置した2つの電
    極基板と、この2つの電極基板を所定の間隔で離間させ
    る開口部を有する主スペーサと、この主スペーサの開口
    部内に、前記接点部を露出させる開口を有する第1補助
    スペーサとを備え、この第1補助スペーサは前記2つの
    電極基板のいずれか一方の電極基板上に形成されて、前
    記第1補助スペーサの開口の断面形状がテーパ状に、あ
    るいは、階段状に形成されて、その開口寸法が、前記い
    ずれか一方の電極基板の表面から離れるに従って、大き
    くなるように形成されていることを特徴とするメンブレ
    ンスイッチ。
  11. 【請求項11】 前記2つの電極基板の他方の電極基板
    上に形成され、前記主スペーサの開口部内に、前記接点
    部を露出させる開口を有する第2補助スペーサを備え、
    この第2補助スペーサの開口の断面形状が、テーパ状
    に、あるいは、階段状に形成されて、その開口寸法が前
    記他方の電極基板の表面から離れるに従って、大きくな
    るように形成されていることを特徴とする請求項10記
    載のメンブレンスイッチ。
  12. 【請求項12】 前記主スペーサはフィルムスペーサか
    らなることを特徴とする請求項10、あるいは11記載
    のメンブレンスイッチ。
  13. 【請求項13】 前記2つの電極基板はいずれも可撓性
    を有することを特徴とする請求項10、あるいは11、
    あるいは12記載のメンブレンスイッチ。
  14. 【請求項14】 前記主スペーサの開口部は略円形に形
    成され、前記第1補助スペーサ、および/または、第2
    補助スペーサはレジスト層からなり、そのそれぞれの形
    状が略円環状に形成されていることを特徴とする請求項
    10、あるいは11、あるいは12、あるいは13記載
    のメンブレンスイッチ。
  15. 【請求項15】 前記2つの電極基板の少なくとも一方
    に圧力が加えられて、前記接点部同士が当接したときの
    該電極基板の変形曲面に近似した位置で、前記第1補助
    スペーサが、前記他方の電極基板、あるいは、該電極基
    板に形成された前記第2補助スペーサに当接するよう
    に、前記第1補助スペーサが形成されていることを特徴
    とする請求項14記載のメンブレンスイッチ。
  16. 【請求項16】 前記第1補助スペーサ、および/また
    は、第2補助スペーサは、少なくとも一方が一層、また
    は、多層に形成されていることを特徴とする請求項1
    0、あるいは11、あるいは12、あるいは13、ある
    いは14、あるいは15記載のメンブレンスイッチ。
  17. 【請求項17】 前記第1補助スペーサ、および/また
    は、第2補助スペーサは、前記接点部上に略円環状に形
    成された第1層と、前記主スペーサの存在する部位か
    ら、主スペーサの存在しない開口部に延びる第2層とか
    ら少なくともなり、該第2層は前記第1層の表面、およ
    び、前記第1層の略円環状の外周のエッジ部を覆うよう
    にしたことを特徴とする請求項10、あるいは11、あ
    るいは12、あるいは13、あるいは14、あるいは1
    5、あるいは16記載のメンブレンスイッチ。
  18. 【請求項18】 前記2つの電極基板の他方の電極基板
    上には、前記主スペーサの開口部内に位置し、前記接点
    部を露出させる開口を有する第2補助スペーサが備えら
    れて、前記第1補助スペーサ、および、第2補助スペー
    サに形成されている開口の、それぞれの開口寸法が同じ
    大きさで、それぞれが対向して開口が対称状態で配置さ
    れていることを特徴とする、請求項10、あるいは1
    1、あるいは12、あるいは13、あるいは14、ある
    いは15、あるいは16、あるいは17記載のメンブレ
    ンスイッチ。
  19. 【請求項19】 前記2つの電極基板の他方の電極基板
    上には、前記主スペーサの開口部内に位置し、前記接点
    部を露出させる開口を有する第2補助スペーサが備えら
    れて、前記第1補助スペーサ、および、第2補助スペー
    サに形成されている開口の、それぞれの開口寸法が異な
    る大きさで、それぞれが対向して配置されていることを
    特徴とする、請求項10、あるいは11、あるいは1
    2、あるいは13、あるいは14、あるいは15、ある
    いは16、あるいは17記載のメンブレンスイッチ。
  20. 【請求項20】 接点部が形成された第1の電極基板
    と、接点部が形成された第2の電極基板と、前記接点部
    同士を離間状態で対向させる開口部を有するフィルムス
    ペーサからなる主スペーサと、該主スペーサの開口部内
    に位置する補助スペーサとを備え、前記主スペーサの開
    口部は略円形に形成され、前記補助スペーサが、少なく
    とも前記第2の電極基板への押圧操作により、前記接点
    部同士が当接した後、少なくとも前記第2の電極基板が
    前記補助スペーサに当接した後のストッパとして機能す
    るように、前記2つの電極基板の少なくともいずれか一
    方の電極基板の対向面に印刷形成されたレジスト層によ
    り構成されていることを特徴とするメンブレンスイッ
    チ。
  21. 【請求項21】 接点部が形成された第1の電極基板
    と、接点部が形成された第2の電極基板と、前記接点部
    同士を離間状態で対向させる開口部を有するフィルムス
    ペーサからなる主スペーサと、該主スペーサの開口部内
    に位置する補助スペーサとを備え、前記補助スペーサは
    前記第1の電極基板の対向面に形成されたレジスト層か
    らなる第1補助スペーサと前記第2の電極基板の対向面
    に形成されたレジスト層からなる第2補助スペーサとか
    らなり、少なくとも前記第2の電極基板への押圧操作に
    より、前記接点部同士が当接した後のストッパとして前
    記第1と第2補助スペーサとが機能すべく、前記第1補
    助スペーサと第2補助スペーサとの形状を異ならしめた
    ことを特徴とするメンブレンスイッチ。
  22. 【請求項22】 前記請求項1、または2、または3、
    または4、または5、または6、または7、または8、
    または9、あるいは、請求項10、または11、または
    12、または13、または14、または15、または1
    6、または17、または18、または19、あるいは請
    求項20、または21記載のメンブレンスイッチを備え
    たことを特徴とする圧力検出装置。
  23. 【請求項23】 前記2つの電極基板をシート状に形成
    し、この電極基板のそれぞれの表面に前記接点部と、こ
    の接点部と接続する回路パターンとを組み合わせて形成
    したことを特徴とする請求項22記載の圧力検出装置。
  24. 【請求項24】 前記2つのシート状の電極基板の間
    に、シート状のフィルムスペーサ、あるいは、レジスト
    層からなるスペーサを形成したことを特徴とする請求項
    23記載の圧力検出装置。
  25. 【請求項25】 前記2つの電極基板は複数の桟が連結
    されたシート状をなしており、このシート状のそれぞれ
    の電極基板に前記接点部が分散して複数個配置せれてお
    り、前記接点部と接続する回路パターンを前記桟に形成
    したことを特徴とする請求項22、あるいは23、ある
    いは24記載の圧力検出装置。
JP9070814A 1997-03-07 1997-03-07 メンブレンスイッチ、およびこのメンブレンスイッチを用いた圧力検出装置。 Withdrawn JPH10255591A (ja)

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