JPH11297158A - メンブレンスイッチ及びその製造方法 - Google Patents

メンブレンスイッチ及びその製造方法

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JPH11297158A
JPH11297158A JP10099501A JP9950198A JPH11297158A JP H11297158 A JPH11297158 A JP H11297158A JP 10099501 A JP10099501 A JP 10099501A JP 9950198 A JP9950198 A JP 9950198A JP H11297158 A JPH11297158 A JP H11297158A
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JP
Japan
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spacer
membrane switch
electrode sheet
adhesive
lower electrode
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JP10099501A
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Inventor
Hideo Goto
秀雄 後藤
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチの荷重特性を向上させることができ
ると共に、低コストで製造することができるメンブレン
スイッチ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 上部電極シート13に印刷された粘着剤
15及び下部電極シート18に印刷された粘着剤15に
より、スペーサ14と上部電極シート13及び下部電極
シート18とが接着されている。これらの上部電極シー
ト13及び下部電極シート18は、その外周縁部のみに
粘着剤15が印刷されているので、スペーサ14と上部
電極シート13との間及びスペーサ14と下部電極シー
ト18との間に、通気用孔14cまで延びる気体の流路
となる間隙部3が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は座席シートの内部に
配設されて着座の検出用等として使用されるメンブレン
スイッチ及びその製造方法に関し、特に、優れた荷重特
性を得ることができるメンブレンスイッチ及びその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、自動車等には、座席に人が着座し
ているかどうかを検知して、シートベルトの警報ランプ
及びエアバック等を作動させる着座センサが内蔵されて
いる。図5は着座センサを使用した制御装置を示す模式
図である。図5に示すように、助手席20の座席シート
20aの内部にはメンブレンスイッチ21が配設されて
おり、このメンブレンスイッチ21はコントローラ22
を介して、助手席20又は運転席23の前方に配置され
たシートベルト警報ランプ25に接続されている。ま
た、助手席20及び運転席23の前方には、エアバック
(図示せず)が収納されており、これらのエアバック及
び自動車の衝突を検知する加速度センサ24も、コント
ローラ22に接続されている。これにより、コントロー
ラ22は、メンブレンスイッチ21及び加速度センサ2
4からの情報によって、警報ランプ25を表示させると
共に、エアバックの作動を制御することができるように
なっている。
【0003】このような着座センサに使用されるメンブ
レンスイッチの構造について、以下に具体的に説明す
る。図6は従来の着座センサに使用されるメンブレンス
イッチを示す模式図であり、図7(a)は図6のA−A
線に沿う断面図、図7(b)は図6のB−B線に沿う断
面図である。また、図8はメンブレンスイッチの上部電
極シートと下部電極シートとの間に介装されるスペーサ
の形状を示す平面図である。但し、図7(b)において
は、図6に示す上部電極回路32a及び下部電極回路3
7aは図示を省略している。
【0004】図6及び図7に示すように、ポリエチレン
テレフタレート(PET)又はポリエチレンナフタレー
ト(PEN)等からなるフィルム31の片面に、選択的
に銀又はカーボン等の導電性ペーストが印刷されること
により、複数個の上部電極32と、これらの上部電極3
2を樹枝状に接続する上部電極回路32aとが形成され
ている。一方、PET又はPENからなるフィルム36
の片面にも、同様にして、複数個の下部電極37と、こ
れらの下部電極37を樹枝状に接続する下部電極回路3
7aが形成されている。これにより、上部電極シート3
3及び下部電極シート38が構成されている。
【0005】また、図7及び図8に示すように、上部電
極32及び下部電極37が互いに対向するように配置さ
れた上部電極シート33と下部電極シート38との間に
は、PET又はPEN等からなり、厚さが例えば100
μmであるスペーサ34が介装されている。このスペー
サ34には、電極32と電極37とが対向する位置に開
口部34aが設けられていると共に、樹枝状に切断され
たスペーサ34の基幹部となる位置に通気用孔34cが
設けられている。更に、スペーサ34には、通気用孔3
4cと通気用孔34cに最も近い位置の開口部34aと
の間、及び隣り合う開口部34a間を連結する通気用ス
リット34bが設けられている。そして、スペーサ34
と上部電極シート33及び下部電極シート38とは、ス
ペーサ34の両面に25乃至100μmの厚さで塗布さ
れた粘着剤35により接着されている。これにより、上
部電極32と下部電極37とが対向する位置に、スペー
サ34に設けられた開口部34aにより、空隙部42が
形成されると共に、この空隙部42間には、スペーサ3
4に設けられた通気用スリット34bにより、エアベン
ト43が形成される。
【0006】なお、スペーサ34の通気用孔34cに整
合する位置における下部電極シート38にも、通気用孔
38aが設けられており、下部電極シート38の外面上
に通気用孔38aを覆う防水フィルタ39が貼付されて
いる。この防水フィルタ39は水等の液体は通さない
が、良好な通気性を有するミクロテックス(登録商標)
又はゴアテックス(登録商標)等からなるものである。
更にまた、全ての上部電極32を接続する上部電極回路
32aの基幹部及び全ての下部電極37を接続する下部
電極回路37aの基幹部には、防水構造のコネクタ40
を介して、夫々、電圧が印加されるケーブル41a及び
41bが接続されている。
【0007】このように構成されたメンブレンスイッチ
21においては、上部電極32と下部電極37とが対向
する位置に空隙部42が形成されているので、この空隙
部42の位置でスイッチが構成されている。従って、ケ
ーブル41a及び41bに電圧が印加された状態で、メ
ンブレンスイッチ21の上下方向に荷重が印加される
と、上部電極32と下部電極37とが接触してスイッチ
がオン状態となる。このとき、メンブレンスイッチ21
には、空隙部42間を連結するエアベント43が設けら
れており、これらのエアベント43は更にスペーサ34
の通気用孔34cに接続されているので、荷重を印加す
ると、空隙部42内の気体はエアベント43、他の空隙
部42及びスペーサ34の通気用孔34cを介して、下
部電極シート38の通気用孔38aから外部に抜ける。
【0008】このように、メンブレンスイッチ21を構
成するスペーサ34に通気用スリット34b及び通気用
孔34cが設けられていると、スイッチのON荷重のば
らつきが発生することを抑制することができ、スイッチ
の荷重特性を向上させることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
メンブレンスイッチには、以下に示す問題点を有する。
即ち、上部電極シート33と下部電極シート38との間
にスペーサ34を配置し、これらをラミネータ等に通す
ことにより互いに貼り合わせる際に、その圧力が変化す
ると、スイッチのON荷重にばらつきが発生しやすくな
るという問題点がある。これは、スペーサ34に塗布さ
れた粘着剤35の厚さが、貼り合わせるときの圧力によ
って変化し、これにより、空隙部42の高さが変化する
からである。
【0010】また、従来のメンブレンスイッチ21にお
いては、スペーサ34の開口部34a間にエアベント4
3用のスリット34bが設けられているので、開口部3
4aの面積がばらつき、これにより、ON荷重にばらつ
きが生じるという問題点がある。図9(a)は電極シー
トへの接着形状が良好であるスペーサを示す平面図であ
り、図9(b)は電極シートへの接着形状が不良である
スペーサを示す平面図である。なお、図9において、上
部電極シート33は図示を省略している。通常は、図9
(a)に示すように、スペーサ34に所定の幅のスリッ
ト34bが設けられた状態で下部電極シートに接着され
る。しかし、図9(b)に示すように、貼り合わせる際
にスペーサ34の形状が変形すると、スリット34bの
幅が広くなると共に、開口部34aの面積も広くなるの
で、ON荷重が低下してしまう。
【0011】更に、電極シートに良好な状態でスペーサ
が接着された場合であっても、開口部34aに接続され
るスリット34bの数によって、ON荷重が変化しやす
くなる。図10はスペーサに設けられた種々の開口部及
びスリットを示す平面図である。図10(a)に示す位
置においては、スペーサ34の開口部34aは1本のス
リット34bと接続されているが、図10(b)に示す
位置では、開口部34aが2本のスリット34bと接続
されており、図10(a)に示す位置と比較して、スイ
ッチのON荷重が低下する。また、図10(c)に示す
位置では、開口部34aは4本のスリット34bに接続
されており、図10(a)及び(b)に示す位置と比較
して、更にON荷重が低下する。このように、スペーサ
34にスリット34bが設けられていると、荷重特性が
低下しやすくなる。
【0012】更にまた、従来のメンブレンスイッチ21
においては、上部電極シート33及び下部電極シート3
8をスペーサ34に接着するために、粘着剤35が塗布
されたスペーサ34を使用する必要があるので、スペー
サ34のコストが高いという問題点も有している。
【0013】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、スイッチの荷重特性を向上させることがで
きると共に、低コストで製造することができるメンブレ
ンスイッチ及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
【0014】
【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、1対の絶縁フィルムと、前記絶縁フィルム
の対向面に設けられた電極対と、前記絶縁フィルム間に
介装され前記電極対に整合する位置に開口部を有するス
ペーサと、を有するメンブレンスイッチにおいて、前記
絶縁フィルムと前記スペーサとは、前記絶縁フィルムに
選択的に印刷された接着剤により接着されており、前記
絶縁フィルムと前記スペーサとの間に前記開口部内の気
体の流路となる間隙部を有することを特徴とする。
【0015】前記接着剤は、前記絶縁フィルムの外周縁
部に印刷されていることが好ましい。また、前記絶縁フ
ィルムは通気孔を有しており、前記間隙部は前記絶縁フ
ィルムの通気孔に延びているものであってもよい。
【0016】本発明に係るメンブレンスイッチの製造方
法は、1対の絶縁フィルムの片面に、夫々印刷により電
極を選択的に形成する工程と、前記1対の絶縁フィルム
の片面に粘着剤を選択的に印刷する工程と、前記電極同
士を対向させて配置した前記1対の絶縁フィルム間に前
記電極が整合する位置に開口部を有するスペーサを配置
し、前記1対の絶縁フィルムと前記スペーサとを接着さ
せる工程と、を有し、前記絶縁フィルムと前記スペーサ
との間に前記開口部内の気体の流路となる間隙部を有す
るメンブレンスイッチを得ることを特徴とする。
【0017】また、前記1対の絶縁フィルムと前記スペ
ーサとをプレスすることにより、前記1対の絶縁フィル
ムと前記スペーサとを互いに接着させることができる。
【0018】本発明においては、スペーサと電極シート
との間に気体の流路となる間隙部が形成されており、メ
ンブレンスイッチを構成するスペーサの開口部間に通気
用のスリットを設ける必要がない。従って、メンブレン
スイッチに荷重を印加した場合の開口部内の気体を、間
隙部を介してメンブレンスイッチの外部に逃がすことが
できる。また、本発明においては、スペーサにスリット
を設ける必要がないので、スペーサの形状変形を防止す
ることができると共に、開口部に接続されるスリットの
本数の相違により生じるスイッチのON荷重の変化を防
止することができる。従って、優れた荷重特性を有する
メンブレンスイッチを得ることができると共に、スペー
サの形状が単純化されるので、スペーサ製造時の金型コ
ストを低減することもできる。
【0019】更に、本発明方法によれば、絶縁フィルム
に接着剤を印刷する工程は、絶縁フィルムに電極を印刷
する工程に引き続いて実施することができるので、メン
ブレンスイッチの加工コストを低減することができると
共に、接着剤が塗布されていない安価な絶縁フィルムを
切断する工程のみによりスペーサが得られるので、材料
コストを低減することもできる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るメン
ブレンスイッチについて、添付の図面を参照して具体的
に説明する。図1は本発明の実施例に係るメンブレンス
イッチを部分的に示す平面図であり、図2(a)は図1
のA−A線に沿う断面図、図2(b)は図1のB−B線
に沿う断面図である。また、図3は本発明の実施例に係
るメンブレンスイッチに使用される下部電極シートを部
分的に示す平面図であり、図4は本発明の実施例に係る
メンブレンスイッチに使用されるスペーサの形状を示す
平面図である。但し、図1においては、図2に示す上部
電極シート13を構成するフィルム11の図示を省略し
ている。
【0021】図1及び図2に示すように、ポリエチレン
テレフタレート(PET)又はポリエチレンナフタレー
ト(PEN)等からなるフィルム11の片面に、選択的
に銀又はカーボン等の導電性ペーストが印刷されること
により、複数個の上部電極12と、これらの上部電極1
2を接続する上部電極回路12aとが形成されている。
一方、PET又はPENからなるフィルム16の片面に
も、同様にして、複数個の下部電極17と、これらの下
部電極17を接続する下部電極回路17aが形成されて
いる。このようにして、上部電極シート13及び下部電
極シート18が構成されている。なお、本実施例におい
ては、図3に示すように、上部電極シート13における
電極12の形成面の外周縁部及び下部電極シート18に
おける電極17の形成面の外周縁部に、夫々、50μm
以下の厚さで粘着剤15が印刷されている。
【0022】また、上部電極12及び下部電極17が互
いに対向するように配置された上部電極シート13と下
部電極シート18との間には、PET又はPEN等から
なり、厚さが例えば125μmであるスペーサ14が介
装されている。図4に示すように、このスペーサ14は
上部電極12と下部電極17とが対向する位置に開口部
14aが設けられていると共に、樹枝状に切断されたス
ペーサ14の基幹部となる位置に通気用孔14cが設け
られている。
【0023】そして、上部電極シート13に印刷された
粘着剤15及び下部電極シート18に印刷された粘着剤
15により、スペーサ14と上部電極シート13及び下
部電極シート18とが接着されている。従って、上部電
極12と下部電極17とが対向する位置には、スペーサ
14に設けられた開口部14aにより、空隙部2が形成
される。また、本実施例においては、上部電極シート1
3及び下部電極シート18の外周縁部のみに粘着剤15
が印刷されているので、スペーサ14と上部電極シート
13との間及びスペーサ14と下部電極シート18との
間に、通気用孔14cまで延びる間隙部3が形成され
る。なお、従来のメンブレンスイッチと同様に、スペー
サ14の通気用孔14cに整合する位置における下部電
極シート18にも、通気用孔(図示せず)が設けられて
いる。
【0024】このように構成されたメンブレンスイッチ
の製造方法について、以下に説明する。先ず、上部電
極、下部電極及びスペーサを構成するポリエチレンテレ
フタレート(PET)フィルム又はポリエチレンナフタ
レート(PEN)フィルム等を夫々所定の形状に切断
し、得られたフィルムを例えば170℃の温度で1時間
熱処理する。この熱処理により、PETフィルムの場合
には0.3乃至1.2%の寸法の縮みが生じ、PENフ
ィルムの場合には0.3乃至0.5%の寸法の縮みが生
じるが、このように、予め熱処理を施しておくことによ
り、後に実施される印刷処理時のフィルムの寸法変化を
防止することができる。
【0025】次に、上部電極シート13及び下部電極シ
ート18を構成するフィルム11及び16の片面に、C
を含有する銀ペーストを選択的に印刷し、150℃の温
度で5分間乾燥する。次いで、印刷により得られた銀膜
の表面上に、カーボンペーストを印刷し、これを150
℃の温度で5分間乾燥する。このように、カーボンペー
ストを銀膜の表面上に重ね印刷すると、Agのマイグレ
ーションを防止することができる。これにより、銀及び
Cからなる上部電極12及び上部電極回路12aが形成
された上部電極シート13が得られると共に、銀及びC
からなる上部電極シート13及び下部電極シート18が
得られる。
【0026】その後、上部電極シート13の電極12の
形成面の外周縁部及び下部電極シート18の電極17の
形成面の外周縁部に粘着印刷を施し、120℃の温度で
5分間乾燥する。その後、スペーサ14を上部電極シー
ト13と下部電極シート18との間に配置し、これらを
プレスすることにより、電極シート13及び18とスペ
ーサ14とを互いに接着させる。その後、上部電極12
及び下部電極17等に電圧を印加するためのケーブル等
をメンブレンスイッチに接続し、これを検査する。
【0027】このように構成されたメンブレンスイッチ
1においては、上部電極12と下部電極17とが対向す
る位置に空隙部2が形成されているので、上部電極回路
12a及び下部電極回路17aに電圧が印加された状態
で、メンブレンスイッチ1の上下方向に荷重が印加され
ると、上部電極12と下部電極17とが接触してスイッ
チがオン状態となる。また、図2(b)に示すように、
メンブレンスイッチ1には、空隙部2間を連結する位置
に気体の流路となる間隙部3が設けられており、この間
隙部3は、隣り合う空隙部2間においても、粘着剤15
並びに電極回路12a及び17aの存在により、閉鎖さ
れることなく通気用孔14cまで延びている。
【0028】従って、メンブレンスイッチ1に荷重を印
加した場合の空隙部2内の気体を、間隙部3、他の空隙
部2及びスペーサ14の通気用孔14cを介して、下部
電極シート18の通気用孔から外部に逃がすことができ
る。また、接着剤15が電極シート13及び18の外周
縁部に印刷されていると、空隙部2及び間隙部3の内部
に水分及び塵等が侵入することがないので、防水及び防
塵構造を有するメンブレンスイッチを得ることができ
る。
【0029】また、本実施例においては、夫々、粘着剤
15が印刷された上部電極シート13と下部電極シート
18との間にスペーサ14を配置し、これらをプレスす
ることによりこれらを接着するので、粘着剤が塗布され
たスペーサを使用した場合と比較して、プレス圧の変化
による粘着剤15の厚さの変動を減少させることができ
る。従って、空隙部2の高さが一定に保持されるので、
スイッチの荷重特性を向上させることができる。更に、
本実施例において使用されるスペーサ14は、接着剤が
塗布されていない安価なフィルムを切断する工程のみに
より得られるものであるので、材料コストを低減するこ
とができる。
【0030】更にまた、本実施例においては、スペーサ
14の開口部14a間にスリットを設ける必要がないの
で、電極シート13及び18にスペーサ14を貼り合わ
せる際に、スペーサ14の形状変形を防止することがで
きると共に、開口部に接続されるスリットの本数の相違
により生じるスイッチのON荷重の変化を防止すること
ができる。これにより、全ての開口部14aの面積を一
定に統一することができ、優れた荷重特性を得ることが
できると共に、スペーサ14の形状が単純化されるの
で、金型コストを低減することもできる。
【0031】また、本実施例方法においては、電極シー
ト13及び18に接着剤を印刷する工程は、フィルム1
1及び16に電極12及び17を印刷する工程に引き続
いて実施することができるので、メンブレンスイッチ1
の加工コストを低減することができる。
【0032】なお、本実施例において示すメンブレンス
イッチ1は、自動車等の着座センサとして使用すること
ができるが、この他に例えば、座席指定車両を有する列
車(特別急行列車及び新幹線等)、自動二輪車並びに航
空機の座席等の着座センサとして使用することができ
る。
【0033】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
スペーサと電極シートとの間に気体の流路となる間隙部
が形成されており、メンブレンスイッチを構成するスペ
ーサの開口部間に通気用のスリットを設ける必要がない
ので、スイッチの荷重特性を向上させることができると
共に、スペーサの加工コストを低減することができる。
また、スペーサと電極シートとを接着する接着剤が電極
シートの外周縁部に印刷されていると、防水及び防塵構
造を有するメンブレンスイッチを得ることができる。更
に、本発明方法によれば、電極シートに接着剤を印刷す
る工程は、フィルムに電極を印刷する工程に引き続いて
実施することができるので、メンブレンスイッチの加工
コストを低減することができると共に、接着剤が塗布さ
れていない安価なフィルムを切断する工程のみによりス
ペーサが得られるので、材料コストを低減することもで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るメンブレンスイッチを部
分的に示す平面図である。
【図2】(a)は図1のA−A線に沿う断面図、(b)
は図1のB−B線に沿う断面図である。
【図3】本発明の実施例に係るメンブレンスイッチに使
用される下部電極シートを部分的に示す平面図である。
【図4】本発明の実施例に係るメンブレンスイッチに使
用されるスペーサの形状を示す平面図である。
【図5】着座センサを使用した制御装置を示す模式図で
ある。
【図6】従来の着座センサに使用されるメンブレンスイ
ッチを示す模式図である。
【図7】(a)は図6のA−A線に沿う断面図、(b)
は図6のB−B線に沿う断面図である。
【図8】メンブレンスイッチの上部電極シートと下部電
極シートとの間に介装されるスペーサの形状を示す平面
図である。
【図9】(a)は電極シートへの接着形状が良好である
スペーサを示す平面図であり、(b)は電極シートへの
接着形状が不良であるスペーサを示す平面図である。
【図10】スペーサに設けられた種々の開口部及びスリ
ットを示す平面図である。
【符号の説明】
1,21;メンブレンスイッチ 2,42;空隙部 3;間隙部 11,16,31,36;フィルム 12,17,32,37;電極 12a,17a,32a,37a;電極回路 13,18,33,38;電極シート 14,34;スペーサ 14a,34a;開口部 14c,34c;通気用孔 15;接着剤 20;助手席 20a;座席シート 22;コントローラ 23;運転席 25;警報ランプ 34b;通気用スリット 39;防水フィルタ 40;コネクタ 41a,41b;ケーブル 43;エアベント

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1対の絶縁フィルムと、前記絶縁フィル
    ムの対向面に設けられた電極対と、前記絶縁フィルム間
    に介装され前記電極対に整合する位置に開口部を有する
    スペーサと、を有するメンブレンスイッチにおいて、前
    記絶縁フィルムと前記スペーサとは、前記絶縁フィルム
    に選択的に印刷された接着剤により接着されており、前
    記絶縁フィルムと前記スペーサとの間に前記開口部内の
    気体の流路となる間隙部を有することを特徴とするメン
    ブレンスイッチ。
  2. 【請求項2】 前記接着剤は、前記絶縁フィルムの外周
    縁部に印刷されていることを特徴とする請求項1に記載
    のメンブレンスイッチ。
  3. 【請求項3】 前記絶縁フィルムは通気孔を有してお
    り、前記間隙部は前記絶縁フィルムの通気孔に延びてい
    ることを特徴とする請求項1又は2に記載のメンブレン
    スイッチ。
  4. 【請求項4】 1対の絶縁フィルムの片面に、夫々印刷
    により電極を選択的に形成する工程と、前記1対の絶縁
    フィルムの片面に粘着剤を選択的に印刷する工程と、前
    記電極同士を対向させて配置した前記1対の絶縁フィル
    ム間に前記電極が整合する位置に開口部を有するスペー
    サを配置し、前記1対の絶縁フィルムと前記スペーサと
    を接着させる工程と、を有し、前記絶縁フィルムと前記
    スペーサとの間に前記開口部内の気体の流路となる間隙
    部を有するメンブレンスイッチを得ることを特徴とする
    メンブレンスイッチの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記粘着剤は、前記絶縁フィルムの外周
    縁部に印刷されることを特徴とする請求項4に記載のメ
    ンブレンスイッチの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記1対の絶縁フィルムと前記スペーサ
    とをプレスすることにより、前記1対の絶縁フィルムと
    前記スペーサとを互いに接着させることを特徴とする請
    求項4又は5に記載のメンブレンスイッチの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002101776A1 (fr) * 2001-06-07 2002-12-19 Fujikura Ltd. Feuille metallique en forme de dome, procede de fabrication correspondant, et systeme metallique en forme de dome
JP4634649B2 (ja) * 2001-06-01 2011-02-16 株式会社フジクラ メンブレンスイッチ及び感圧センサ

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WO2002101776A1 (fr) * 2001-06-07 2002-12-19 Fujikura Ltd. Feuille metallique en forme de dome, procede de fabrication correspondant, et systeme metallique en forme de dome

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