WO2000002217A1 - Commutateur a membrane et procede de fabrication - Google Patents

Commutateur a membrane et procede de fabrication Download PDF

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WO2000002217A1
WO2000002217A1 PCT/JP1999/002132 JP9902132W WO0002217A1 WO 2000002217 A1 WO2000002217 A1 WO 2000002217A1 JP 9902132 W JP9902132 W JP 9902132W WO 0002217 A1 WO0002217 A1 WO 0002217A1
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membrane switch
operating force
thickness
switch
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Sekiya Yamazaki
Noriyuki Yoshida
Takafumi Uemiya
Yutaka Fukuda
Misako Osoegawa
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries, Ltd.
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/14Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for operation by a part of the human body other than the hand, e.g. by foot
    • H01H3/141Cushion or mat switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2227/00Dimensions; Characteristics
    • H01H2227/002Layer thickness
    • H01H2227/006Spacer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2227/00Dimensions; Characteristics
    • H01H2227/024Spacer elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2227/00Dimensions; Characteristics
    • H01H2227/032Operating force

Definitions

  • the present invention relates to an improvement of a switch for a horn mounted on a vehicle. More specifically, the present invention provides a membrane switch for a horn mounted on a vehicle, which is free from malfunction and has little change in operating force and is excellent in durability. is there. Background art
  • a switch for a horn mounted on an automobile in particular, a membrane switch is basically a pair of electrode plates 12 provided with an insulating film 13 (for example, a conductive film made of aluminum or the like on a polyester film) as shown in FIG. Spacers (for example, polyester film) 11 interposed at regular intervals 14 between conductive metal vapor-deposited or copper foil). Terminal 15 is connected and is electrically connected to the vehicle body.
  • insulating film 13 for example, a conductive film made of aluminum or the like on a polyester film
  • Spacers for example, polyester film
  • Such a membrane switch include those in which the foam is foamed (US Patent No. 5,265,904); One is provided on the surface of the outer cover (U.S. Pat. No. 4,882,460), and (iii) As shown in FIG. There are known protrusions (dots) 16 printed thereon with a thermosetting resin ink.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a typical structure of the membrane switch.
  • FIG. 5 is a schematic view for explaining the structure of a spacer constituting a conventional membrane switch.
  • 11 is a spacer
  • 12 is a pole plate
  • 13 is an insulating film (substrate)
  • 14 is a gap
  • 15 is a connection terminal
  • 16 is a printing dot. It is one.
  • the operating force differs depending on the location where the spacer is pressed, because the spacing between the spacers is large.
  • the present inventor has found that, in a membrane switch, the thickness of the spacer and the size of the through hole of the spacer are specified, and the operating force is set to a predetermined range. As a result, they found that a durable membrane switch with no malfunction and little change in operating force could be provided, and the present invention was completed.
  • the present invention provides:
  • a membrane switch consisting of a pair of opposing conductive plates and a spacer for separating them, the membrane switch is pressed with a round bar having a hemispherical tip with a radius of curvature of 5 mm, and the switch is
  • the present invention provides a membrane switch having an operating force of 0.3 to 0.2 kg. Also,
  • the speaker is in the form of a film, and the film has a through hole It is also characterized in that the aperture ratio of the through holes is 50% or more. Also,
  • the operating force is adjusted to 0.03 to 0.2 kg. And a method for producing the same. Also,
  • the spacer has a thickness of 20 to 150 m and the size of one of the through holes of the spacer is 2 to 10 mm square. Also
  • the insulation film with a predetermined thickness with a predetermined through hole is used as a spacer.
  • the present invention basically provides a membrane switch comprising a pair of opposed conductive plates and a spacer for separating the pair of conductive plates, wherein a round bar having a hemispherical tip with a radius of curvature of 5 mm is provided.
  • the operating force for operating the switch is 0.03 to 0.2 kg, preferably 0.05 to 0.15 kg.
  • the spacer it is preferable to use an insulating film having a predetermined through hole.
  • the portion of the insulating film other than the through hole becomes a spacer, and when the membrane switch is not pressed, the pair of electrically conductive plates facing each other is insulated by the spacer, and the horn sounds. In addition, it is preferable that when the membrane switch is pressed, conduction can be properly performed.
  • the shape of the through hole is not particularly limited, and a circular, oval, polygonal, or the like can be used as appropriate.
  • the operating force becomes 0.03 to 0.2 kg, and there is no malfunction.
  • a durable membrane switch with little change in operating force can be obtained.
  • the thickness of the spacer is 20 to 150 / zm, preferably 25 to 125 m, and If the size of the through hole is, for example, square, 2 to 10 mm square
  • It is preferably 2.5 to 8 mm square.
  • the operating force can be reduced as the opening ratio of the through hole in the spacer is increased.
  • the spacer since the spacer also needs to have a function of maintaining insulation between the electrode plates, a certain portion other than the through hole is also required. Therefore, the aperture ratio is preferably 50% or more and 80% or less.
  • the pitch interval of the through holes is usually 0.5 to
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of the membrane switch according to the first embodiment
  • FIG. 11B is a schematic diagram illustrating a structure of the spacer according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the membrane switch of the sixth embodiment.
  • FIG. 3A is a schematic diagram showing the structure of the spacer according to the seventh embodiment.
  • FIG. 31B is a cross-sectional view of the membrane switch of the seventh embodiment.
  • 1 is a spacer
  • 2 is a copper foil
  • 3 is a base film
  • 4 is an adhesive
  • 5 is a through hole
  • 6 is a hot melt adhesive
  • 7 is an insulating film.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a typical structure of the membrane switch.
  • FIG. 5 is a schematic view for explaining the structure of a spacer constituting a conventional membrane switch.
  • 11 is a spacer
  • 12 is a pole plate
  • 13 is an insulating film (substrate)
  • 14 is a gap
  • 15 is a connection terminal
  • 16 is a printing dot. It is one.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention is illustrated in more detail by the following examples, which do not limit the scope of the invention.
  • a 35 m copper foil (100 mm ⁇ 50 mm) 2 was thermocompressed to 3 to prepare a substrate.
  • a sheet (90 mm x 40 mm) in which a grid-like through hole (5 mm x 5 mm) 5 is opened at a pitch width of 6 mm in a PET film of 50 / xm as a spacer 1 two substrates are used.
  • the copper foil side was sandwiched inside, and an adhesive film (“No.5911” manufactured by Nitto Denko Corporation) 4 was placed around the spacer 1 and thermocompression bonded to produce a membrane switch.
  • An adhesive film (“No.5911” manufactured by Nitto Denko Corporation) 4 was placed around the spacer 1 and thermocompression bonded to produce a membrane switch.
  • a push rod having a hemispherical tip with a radius of curvature of 5 mm was applied to the surface of the membrane switch, a load was applied to the push rod, and the load when the switch was operated was measured as the operating force.
  • Table 1 shows the results.
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was performed, except that the size of the through hole in Example 1 was set to 2.5 mm ⁇ 2.5 mm. Table 1 shows the results.
  • Example 1 The same operation as in Example 1 was performed, except that the size of the through hole in Example 1 was changed to 8 mm ⁇ 8 mm. Table 1 shows the results.
  • Example 1 The same operation as in Example 1 was performed, except that the thickness of the PET film in Example 1 was changed to 25 xm. Table 1 shows the results.
  • Example 1 The same operation as in Example 1 was performed, except that the thickness of the PET film in Example 1 was set to 125 m. Table 1 shows the results.
  • 35 / zm copper foil (90 mm ⁇ 40 mm) 2 was thermocompression-bonded to the PET film substrate (100 mm ⁇ 50 mm) 3 coated with the adhesive of Example 1.
  • a substrate was prepared.
  • Example 1 The same spacer 1 as in Example 1 was placed on a copper foil, and two electrode plates 2 were thermocompression-bonded. Table 1 shows the results.
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was performed, except that the thickness of the PET film in Example 1 was 12 zm and the size of the through-hole was 2.5 mm ⁇ 2.5 mm.
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was performed, except that the thickness of the PET film in Example 1 was set to 1888 m and the size of the through-hole was set to 8 mm x 8 mm. As a result, the operating force was as large as 0.35 kg, and there was a problem in that a malfunction that did not conduct even when the membrane switch was pressed was generated.
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was performed, except that the size of the through hole of the PET film in Example 1 was changed to 1.7 mmX 1.7 mm.
  • the operating force was as large as 0.23 kg, and there was a problem that a malfunction that did not conduct even when the membrane switch was pressed was generated.
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was performed, except that the spacer of Example 1 was a foamed polyurethane film having a thickness of 200/2 m.

Description

明細書 メンブレンスィツチ及びその製造方法 技術分野
本発明は、 自動車積載用ホーン用スィツチの改良に関するものである 詳細には、 本発明は、 誤動作がなく、 動作力の変化が少ない耐久性の 優れた自動車積載ホーン用メンブレンスィツチを提供するものである。 背景技術
従来、 自動車積載用ホーン用スィッチ、 特に、 メンブレンスイッチは 、 基本的には、 図 4に示されるように、 絶縁フィルム 1 3を設けた一対 の極板 1 2 (例えばポリエステルフィルムにアルミニウム等の導電性金 属を蒸着したものや銅箔) の間に一定間隔 1 4で介在させたスぺーサー (例えばポリエステルフィルム) 1 1 とから構成され、 この極板 1 2に リ一ド線等の接続端子 1 5が接続されており、 車体側に電気的に接続さ れている。
このようなメンブレンスイッチには、 具体的には(0 スぺ一サ一が発 泡体であるもの (米国特許第 5, 2 6 5 , 9 04号明細書)、 (ii)スぺ ーサ一がアウターカバーの表面に設けられているもの (米国特許第 4 , 8 8 2 , 4 6 0号明細書)、 (iii) 図 5に示されるようにスぺ一サ一が 極板 1 2上に熱硬化性樹脂インクで印刷された突起物 (ドッ ト) 1 6で あるもの等が知られている。
図 4はメンブレンスィツチの代表的構造を示す断面図である。
図 5は従来のメンブレンスィツチを構成するスぺーサ一の構造を説明 する模式図である。
図 4〜 5において、 1 1はスぺ一サ一、 1 2は極板、 1 3は絶縁フィ ルム (基板)、 1 4は間隙、 1 5は接続端子、 1 6は印刷ドッ トスぺ一 サ一である。
( i ) スぺーサ一が発泡体であると、 発泡体は繰り返し荷重をかけるこ とにより、 次第に高さが低くなり動作力が変化する恐れがあり、 耐久性 に難がある。
( i i )スぺーサ一がァゥ夕一カバ一の表面に設けられていると、 スぺー サ一となる突起物の間隔が大きいために、 押す場所によって動作力が異 なる。
( i i i ) スぺ一サ一が印刷された突起物である場合には、
(A ) ドッ ト物の高さにバラツキが大きいために、 動作力にバラツキ が生じる。
( B )印刷ドッ トの高さはあまり大きくできないので、 スィッチを離 したつもりでも導通するという誤作動が起きやすい。
( C )印刷ドッ トの作成に加えて、 電極の周囲に粘結剤層を設けてこ れにより 2枚の電極をはりあわせる必要があり、 製造工程が複雑となる 。 発明の開示
本発明者は、 上記の課題について種々検討した結果、 メンブレンスィ ツチにおいて、 スぺーサ一の厚さとスぺーサ一の貫通孔の大きさを特定 のものとして動作力を所定の範囲の大きさとすることにより、 誤動作が なく、 動作力の変化が少ない耐久性の優れたメンブレンスィツチを提供 できることを見出し、 本発明を完成するに至った。
即ち、 本発明は :
① 一対の向かい合った導電性の極板とこれらを隔てるためのスぺ一 サ一とからなるメンブレンスィツチにおいて、 曲率半径 5 mmの半球状 の先端を有する丸棒でメンブレンスィツチを押さえ、 該スィツチが作動 する動作力が 0 . 0 3〜 0 . 2 k gであるメンブレンスイッチを提供す る。 また、
② スぺ一サ一がフィルム状であって、 そのフィルムが貫通孔を有し 、 且つ貫通孔の開口率が 5 0 %以上である点にも特徴を有する。 また、
③ スぺーサ一の厚さとスぺーサ一の貫通孔の大きさを所定の値にす ることにより、 動作力を 0. 0 3〜 0. 2 k gとする①又は②記載のメ ンブレンスイッチの製造方法を提供する。 また、
④ スぺーサ一の厚さが 2 0〜 1 5 0 mで、 且つスぺ一サ一の貫通 孔の 1つの大きさが 2〜 1 0 mm四方である点にも特徵を有する。 また
⑤ 所定の厚さの絶縁フィルムに所定の貫通孔を開けたものをスぺー サ一とする点にも特徴を有する。
以下、 本発明を図面に基いて具体的に説明する。
本発明は、 基本的に、 一対の向かい合った導電性の極板とこれらを隔 てるためのスぺ一サ一とからなるメンブレンスイッチにおいて、 曲率半 径 5 mmの半球状の先端を有する丸棒でメンブレンスイッチを押さえ、 該スィッチが作動する動作力が 0. 0 3〜 0. 2 k g、 好ましくは 0. 0 5〜 0. 1 5 k gであるメンブレンスイッチである。
スぺーサ一としては、 絶縁フィルムに所定の貫通孔を開けたものを用 いることが好ましい。
この場合、 動作力が 0. 0 3 k g未満ではスィッチを離したつもりで も導通するという誤動作が生じやすく、 また 0. 2 k gを越えると遂に スィツチを押したつもりでも導通しないという誤動作が生じやすくなり 好ましくない。
絶縁フィルムの貫通孔以外の部分がスぺ一サ一となり、 メンブレンス イッチを押していないときには、 このスぺ一サ一により一対の向かい合 つた導電性の極板同士が絶縁され、 ホーンを鳴らすために、 メンブレン スィッチを押さえた時に、 的確に導通できることが好ましい。 しかし、 貫通孔は特にその形状は制限されず、' 円形、 楕円形、 多角形等が適宜使 用できる。
本発明においては、 スぺーサ一の厚みと貫通孔の大きさを所定の値と することにより、 動作力が 0. 0 3〜 0. 2 k gとなり、 誤作動がなく 、 動作力の変化が少ない耐久性の優れたメンブレンスィツチが得られる のである。
従って、 動作力が 0. 0 3〜 0. 2 k gとするために、 スぺーサ一の 厚みは 2 0〜 1 5 0 /zm、 好ましくは 2 5〜 1 2 5 mであり、 且つス ぺーサ一の貫通孔の大きさが、 例えば正方形の場合に 2〜 1 0 mm四方
、 好ましくは 2. 5〜 8 mm四方であることが好ましい。
スぺーサ一中の貫通孔の開口率は大きい程、 動作力を小さくできる。 しかしながら、 スぺーサ一は極板間の絶縁を保つ機能も必要であるの で、 貫通孔以外の部分も或る程度必要である。 従って、 開口率は 5 0 % 以上 8 0 %以下が好ましい。 また、 貫通孔のピッチ間隔は通常 0. 5〜
2. 0mm、 好ましくは 1. 0〜 1. 5mmである。 図面の簡単な説明
図 1 一 (A)は実施例 1のメンブレンスイッチの断面図であり、 図 1 一 (B)は実施例 1のスぺーサ一の構造を示す模式図である。
図 2は実施例 6のメンブレンスィツチの断面図である。
図 3— (A)は実施例 7のスぺーサ一の構造を示す模式図であり、 図
3一 (B)は実施例 7のメンブレンスィツチの断面図である。
図 1〜 3において、 1はスぺ一サ一、 2は銅箔、 3は基材フィルム、 4は接着剤、 5は貫通孔、 6はホッ トメルト接着剤、 7は絶縁フィルム
、 8はのりしろである。
図 4はメンブレンスィツチの代表的構造を示す断面図である。
図 5は従来のメンブレンスィツチを構成するスぺーサ一の構造を説明 する模式図である。
図 4〜 5において、 1 1はスぺ一サ一、 1 2は極板、 1 3は絶縁フィ ルム (基板)、 1 4は間隙、 1 5は接続端子、 1 6は印刷ドッ トスぺ一 サ一である。 発明を実施するための最良の形態 本発明を以下の実施例により詳細に説明するが、 これらは本発明の範 囲を制限しない。
(実施の形態 1 )
図 1に示されるように、 1 2 5 mの P E Tフィルム (東レ製 「ルミ ラー」) に 5 0 mのポリオレフイン系ホッ トメルト接着剤 6を塗布し た基材 ( 1 0 0 mmX 5 0 mm) 3に、 3 5 mの銅箔 ( 1 0 0 mm X 5 0 mm) 2を熱圧着し基板を作製した。 5 0 /x mの P E Tフィルムに 格子状の貫通孔 ( 5 mm X 5 mm) 5をピッチ巾 6 mmで開けたシート ( 9 0 mmx 4 0 mm) をスぺ一サー 1 として 2枚の基板を銅箔側を内 側にして挟み、 更に接着性フィルム (日東電工社製 「No.5911 」) 4を スぺ—サ— 1の周囲に置いて熱圧着しメンブレンスィツチを作製した。 メンブレンスィツチの表面に曲率半径 5 mmの半球面状の先端を有す る押し込み棒を当て、 この押し込み棒に荷重をかけ、 スィッチが作動し た時の荷重を動作力として測定した。
また、 スィツチの耐久性として一定の力 (通常 1 0 0 g / c m2 ) で 1万回押した時、 誤動作がなく且つ動作力の変化が少ない (ほぼ 2 0 % 以内) ものを良好とした。
その結果を表 1 に示した。 表 1
Figure imgf000007_0001
(実施の形態 2 ) 実施例 1の貫通孔の大きさを 2 · 5 mmx 2. 5 mmとした点を除い て、 実施例 1 と同様の操作をした。 その結果を表 1 に示した。
(実施の形態 3 )
実施例 1の貫通孔の大きさを 8 mmX 8 mmとした点を除いて、 実施 例 1 と同様の操作をした。 その結果を表 1に示した。
(実施の形態 4)
実施例 1の P E Tフィルムの厚さを 2 5 xmとした点を除いて、 実施 例 1 と同様の操作をした。 その結果を表 1 に示した。
(実施の形態 5)
実施例 1の P E Tフィルムの厚さを 1 2 5 mとした点を除いて、 実 施例 1 と同様の操作をした。 その結果を表 1に示した。
(実施の形態 6 )
図 2に示されるように、 実施例 1の接着剤を塗布した P ETフィルム 基材 ( 1 0 0 mmX 5 0mm) 3に 3 5 /zm銅箔 ( 9 0 mmX 4 0mm ) 2を熱圧着し、 基板を作製した。
実施例 1 と同じスぺ一サー 1 を銅箔上に置いて 2枚の極板 2を熱圧着 した。 その結果を表 1 に示した。
(実施の形態 7 )
図 3に示されるように、 実施例 6 と同じ基板に、 5 0 m厚さの P E Tフィルム ( 1 0 0 mmX 5 0 mm) ののりしろ 8を避け、 中央付近 ( 9 0 mm X 4 0 mm) のエリアに 5 mmX 5mmの貫通孔をピッチ 6 m mで開けたシート ( 9 0 mmX 4 0 mm) をスぺ一サ一として挟み熱圧 着した。 その結果を表 1に示した。
(比較例 1 )
実施例 1の基板の銅箔にウレタンァクリ レート系 UV硬化型インクで ドッ ト状突起物を印刷し、 次に銅箔の周囲に粘結剤層を設け、 これによ り印刷を施していないもう 1つの基板と熱圧着で貼り合わせた。 その 結果得られたものは、 電極間隔が十分に取れず、 メンブレンスイッチを 離した時に直ぐにスィッチが切れないという不都合があった。 (比較例 2 )
実施例 1の P ETフィルムの厚さを 1 2 zmとし、 貫通孔の大きさを 2. 5 mmx 2. 5 mmにした点を除いて、 実施例 1 と同様の操作をし た。
その結果得られたものは、 電極間隔が十分でなく、 メンブレンスイツ チを離した時に直ぐにスィツチが切れないという不都合があった。
(比較例 3)
実施例 1の P ETフィルムの厚さを 1 8 8 ^mとし、 貫通孔の大きさ を 8 mmx 8 mmにした点を除いて、 実施例 1 と同様の操作をした。 その結果得られたものは、 動作力が 0. 3 5 k gと大きく、 メンブレ ンスィッチを押した積もりでも導通しない誤動作が生じるという問題が あった。
(比較例 4)
実施例 1の P E Tフィルムの貫通孔の大きさを 1. 7mmX l . 7m mにした点を除いて、 実施例 1 と同様の操作をした。
その結果得られたものは、 動作力が 0. 2 3 k gと大きく、 メンブレ ンスィッチを押した積もりでも導通しない誤動作が生じるという問題が あった。
(比較例 5)
実施例 1のスぺーサーを 2 0 0 /2 m厚さの発泡ポリウレタンフィルム にした点を除いて、 実施例 1 と同様の操作をした。
その結果得られたものは、 スィッチを押す操作を繰り返す中に、 動作 力が大きく変化し、 耐久性に乏しいという問題があった。
以上の通り、 本発明によると、 誤動作がなく、 動作力の変化が少ない 耐久性の優れたメンブレンスィツチが得られる。

Claims

請求の範囲
1 . 一対の向かい合った導電性の極板とこれらを隔てるためのスぺ ーサ一とからなるメンブレンスイッチにおいて、 曲率半径 5 m mの半球 状の先端を有する丸棒でメンブレンスイッチを押さえ、 該スィッチが作 動する動作力が 0 . 0 3〜 0 . 2 k gであることを特徴とするメンブレ ンス ツチ。
2 . スぺーサ一がフィルム状であって、 そのフィルムが貫通孔を有 し、 且つ貫通孔の開口率が 5 0 %以上であることを特徴とする請求の範 囲 1記載メンブレンスイッチ。
3 . スぺーサ一の厚さとスぺーサ一の貫通孔の大きさを所定の値に することにより、 動作力を 0 . 0 3〜 0 . 2 k gとすることを特徴とす る請求の範囲 1又は 2記載のメンブレンスィツチの製造方法。
4 . スぺーサ一の厚さが 2 0〜 1 5 0 で、 且つスぺーサ一の貫 通孔の 1つの大きさが 2〜 1 0 mm四方であることを特徴とする請求の 範囲 3記載のメンブレンスィツチの製造方法。
5 . 所定の厚さの絶縁フィルムに所定の貫通孔を開けたものをスぺ —サ一とすることを特徴とする請求の範囲 3又は 4記載のメンブレンス ィツチの製造方法。
PCT/JP1999/002132 1998-07-03 1999-04-21 Commutateur a membrane et procede de fabrication WO2000002217A1 (fr)

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