WO2019230736A1 - 金属接点部材、及びゴムスイッチ部材 - Google Patents

金属接点部材、及びゴムスイッチ部材 Download PDF

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WO2019230736A1
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metal plate
contact member
metal
metal contact
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藤田　学
中川　崇
亮介 佐々木
洋平 山本
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積水ポリマテック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a metal contact member used for a switch contact and a rubber switch member including the metal contact member.
  • switches such as pushbutton switches are widely used in electronic devices such as home use, in-vehicle use, and mobile phones.
  • a switch member that constitutes a push button switch or the like a switch member made of an elastic material and a contact member that becomes a contact portion with a fixed contact are joined widely.
  • the contact member for example, a gold plate on the surface of a metal plate such as a white plate is used.
  • a rubber layer is often provided on the back side of the metal plate that constitutes the contact member in order to improve adhesion to the switch body. Silicone rubber is widely used as the rubber constituting the switch body and the rubber layer.
  • the surface of the metal contact is generally smooth in many cases, but irregularities may be formed.
  • the metal contact has a connection partition film that joins the switch body, and a contact portion that protrudes from the connection partition film. It is disclosed that a concave portion is formed.
  • Patent Document 1 by providing the recess, even if foreign matter such as dust or dirt exists between the fixed contact and the foreign matter enters the recess, the contact area with the fixed contact is secured. , Conductive failure is less likely to occur.
  • a switch body made of a rubber elastic body has a laminated body made of a metal plate and a rubber layer mounted inside a mold, and the switch body is placed inside the mold. It is known that it is manufactured by so-called insert molding, in which it is integrally molded by inserting a rubber such as silicone rubber.
  • Patent Document 2 when a switch is manufactured by integrally molding a rubber and a metal plate, the metal plate can be obtained even if foreign matter such as dust or dust does not exist on the surface of the metal plate constituting the contact member. In some cases, the surface resistance increases and the conductivity decreases. The decrease in conductivity is relatively large when the rubber is silicone rubber.
  • the present invention has been made in view of the above problems. Even when a switch member is manufactured by integrally molding a rubber such as silicone rubber and a metal plate, the metal plate constituting the metal contact member is provided. The object is to suppress an increase in the surface resistance value.
  • the present inventors examined the cause of the increase in the surface resistance value of the metal plate in the switch member integrated with the rubber. As a result, a component derived from rubber exists on the surface of the metal plate, and the component is on the surface of the metal plate. It was found that the surface resistance value was increased. As a result of further intensive studies, it was found that the formation of irregularities with a specific shape on the surface of the metal plate can suppress an increase in the surface resistance value based on the rubber-derived component, and the following invention has been completed.
  • the metal contact member according to [1] wherein the line-shaped convex portions are formed so as to be intermittent.
  • the surface of the metal plate has an arithmetic average height (Sa) of 0.1 to 0.5 ⁇ m, an arithmetic average curve (Spc) of a peak of 960 to 20000 (1 / mm), and an expanded area of the interface.
  • the rubber layer includes silicone rubber.
  • a rubber switch member comprising: the metal contact member according to any one of [1] to [5] above; and a rubber switch body joined to the metal contact member.
  • an increase in the surface resistance value of the metal plate constituting the metal contact member can be suppressed.
  • FIG. 3 is a diagram obtained by tracing the image shown in FIG. 2 with color shades as contour lines.
  • FIG. 4 is a diagram obtained by tracing the image shown in FIG. 3 with color shades as contour lines.
  • FIG. 5 is a diagram obtained by tracing the image shown in FIG. 4 with color shades as contour lines.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a switch having a rubber switch member according to an embodiment of the present invention.
  • the switch 25 includes a rubber switch member 12 to which the metal contact member 10 is attached and a fixed contact 22 provided on the substrate 21, and the metal contact member 10 is disposed to face the fixed contact 22.
  • the rubber switch member 12 includes a rubber switch body 11.
  • the rubber switch body 11 includes a pressing portion 11A, a skirt-like flexible portion 11B extending from the pressing portion 11A, and a base portion 11C connected to the tip of the flexible portion 11B.
  • the rubber switch main body 11 has a base portion via the flexible portion 11B so that the pressing portion 11A is disposed away from the substrate 21 (installation surface). It is supported by 11C.
  • the metal contact member 10 is bonded to the surface facing the substrate 21, whereby the metal contact member 10 and the fixed contact 22 are opposed to each other.
  • the pressing portion 11A is elastically supported by the base portion 11C via the thin flexible portion 11B and can be displaced with respect to the fixed contact 22.
  • 11 A of press parts will sink so that it may approach the board
  • the pressing portion 11A is lifted, the metal contact member 10 is separated from the fixed contact 22, and the switch input is turned off.
  • the metal contact member 10 includes a metal plate 15.
  • the metal plate 15 is formed of a metal such as copper, aluminum, iron, or an alloy containing these metals.
  • the white which is a copper alloy is preferable. By using the white, the conductivity and corrosion resistance of the metal plate 15 are improved.
  • the metal contact member 10 is electrically connected to the fixed contact 22 by bringing the surface 15 ⁇ / b> A of the metal plate 15 into contact with the fixed contact 22.
  • a large number of parallel convex portions are formed on the surface 15A.
  • a large number of line-shaped convex portions are formed by, for example, a large number of groove-shaped concave portions being formed in parallel.
  • the thickness of the metal plate 15 is, for example, 10 to 300 ⁇ m, preferably 20 to 200 ⁇ m.
  • the shape of the metal contact member 10 may be any of a circle, an ellipse, a triangle, a rectangle, a pentagon, and the like, but is preferably a circle.
  • the surface 15A of the metal plate 15 is preferably plated to form a plating layer.
  • the metal constituting the plating layer include nickel, chromium, tin, copper, gold, silver, zinc, and alloys containing these.
  • the plating layer include a base plating layer formed directly on the surface of the metal plate, a rough plating layer for roughening the metal surface, and a protective plating layer for protecting the metal surface.
  • a rough plating layer, a protective plating layer, or the like is preferably formed on the base plating layer.
  • a nickel plating layer is preferably formed on the surface 15A of the metal plate 15 as a base plating layer.
  • the nickel plating layer is formed from nickel or an alloy containing nickel. Furthermore, the adhesiveness with the protective plating layer formed on the surface is increased, and the durability of the metal contact member 10 is improved.
  • a gold plating layer is preferably formed on the surface of the base plating layer as a protective plating layer. The gold plating layer is formed from gold or an alloy containing gold. By forming the gold plating layer on the surface 15A, the conductivity and durability of the metal contact member 10 are improved.
  • a protective plating layer such as a gold plating layer is usually formed on the outermost surface of the surface 15A.
  • the rough plating layer is formed by forming a rough plating layer on the underlying plating layer, or by forming the underlying plating layer itself on a rough surface, thereby intermittently forming streak-like convex portions.
  • a gold plating layer is preferably formed as a protective plating layer.
  • the rough plating layer is used as a base layer, and the gold plating layer is formed on the base layer.
  • the rough surface plating layer is formed of the above-described metal or an alloy containing the same, but is preferably formed of nickel.
  • the metal contact member 10 further includes a rubber layer 16.
  • the rubber layer 16 is laminated on the back surface 15B of the metal plate 15. Since the metal plate 15 is bonded to the rubber switch body 11 via the rubber layer 16, it is bonded to the rubber switch body 11 with a high adhesive force.
  • the thickness of the rubber layer 16 is, for example, 5 to 3000 ⁇ m, preferably 10 to 1000 ⁇ m.
  • the rubber constituting the rubber layer 16 include silicone rubber, urethane rubber, fluorine rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, and thermoplastic elastomer. Among these, silicone rubber is preferable. When silicone rubber is used, the rubber constituting the rubber layer 16 may be a single silicone rubber, or may contain other rubber components as long as it contains silicone rubber.
  • the rubber layer 16 may be directly laminated on the back surface 15B of the metal plate 15, but may be laminated via a primer or the like.
  • the rubber switch body 11 is formed of rubber by integrating the pressing portion 12, the base portion 13, and the flexible portion 14.
  • the rubber constituting the rubber switch body 11 include silicone rubber, urethane rubber, fluorine rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, and thermoplastic elastomer.
  • silicone rubber is preferable from the viewpoint of high durability and low compression set. Silicone rubber is likely to cause an increase in surface resistance value due to rubber-derived components as will be described later, but in this embodiment, such an increase in surface resistance value is suppressed by the recesses described later, and poor conductivity is unlikely to occur.
  • the rubber constituting the rubber switch body 11 may be a silicone rubber alone, or may contain other rubber components as long as it contains silicone rubber.
  • the rubber in the rubber switch body and the rubber layer may be composed of the rubber component described above, but generally contains various additives in addition to the rubber component.
  • FIG. 2 is an enlarged image showing the surface 15A of the metal plate 15 according to the first embodiment.
  • a large number of parallel groove-like recesses 31 are formed on the surface 15 ⁇ / b> A of the metal plate 15.
  • a streak-like convex portion 32 is formed between the concave portion 31 and the concave portion 31, whereby the surface 15A becomes an uneven surface.
  • Each groove-like concave portion 31 and line-like convex portion 32 are formed in an elongated line shape.
  • the plurality of line-shaped convex portions 32 may be parallel to each other, but may not be strictly parallel to each other as long as they extend along substantially the same direction.
  • the convex portion 32 between the concave portion 31 and the concave portion 31 becomes a contact portion that contacts the fixed contact 22.
  • the rubber constituting the rubber switch main body 11 of the rubber switch 20 may be partially freed due to heating during molding.
  • organosilicon compounds such as organosiloxane compounds and silicon atom-containing compounds such as silica compounds are easily released from the rubber switch body 11.
  • these free rubber-derived components are deposited on the surface 15A of the metal plate 15, the surface resistance value of the metal plate 15 is increased, but in this embodiment, a large number of groove-like recesses 31 and streaks are formed on the surface 15A.
  • the convex portion 32 such an increase in the surface resistance value is suppressed, and a decrease in conductivity is prevented.
  • FIG. 3 is an enlarged image obtained by observing the surface 15A of the metal plate 15 according to the second embodiment of the present invention. Also in the second embodiment, a large number of parallel groove-like recesses 41 are formed on the surface 15A of the metal plate 15. A streak-like convex portion 42 is formed between the concave portion 41 and the concave portion 41, whereby the surface 15A becomes an uneven surface. In the present embodiment, the streaky convex portion 42 is formed so as to be intermittent. That is, the line-shaped convex part 42 is formed so that the elongated linear convex part is divided in the middle. Each divided convex part 42 does not need to be linear, and may be linear by connecting the convex parts.
  • the convex portion 42 becomes a contact portion that contacts the fixed contact 22.
  • the convex portion 42 can be formed by dividing the convex portion 42 between the concave portion 41 and the concave portion 41, which are grooves formed continuously in a linear shape, by etching or the like to be described later.
  • the rubber-derived component enters the concave portion 41 and the rubber-derived component remaining on the convex portion (contact portion) 42 decreases, as in the first embodiment. Further, since the convex portions 42 are intermittently formed and the adjacent concave portions 41 are partially connected to each other, a constant convection is generated on the surface 15A of the metal plate 15, and the liquid or droplet-like rubber originates. It is presumed that the components are less likely to stay on the surface 15A, thereby preventing an increase in the surface resistance value.
  • FIG. 4 is an enlarged image obtained by observing the surface 15A of the metal plate 15 according to the third embodiment of the present invention. Also in the third embodiment, a large number of parallel groove-like recesses 51 are formed on the surface 15A of the metal plate 15. A streak-like convex portion 52 is formed between the concave portion 51 and the concave portion 51, whereby the surface 15A becomes an uneven surface. In 3rd Embodiment, the convex part 52 between the some groove-shaped recessed parts 51 is further roughened, and a convex is formed. That is, the streak-shaped convex part 52 is formed with a slender linear convex part 52 having a convex part further roughened on the upper surface thereof, thereby becoming intermittent.
  • Each protrusion does not need to be linear, and may be linear by connecting the protrusions.
  • a convex formed by a portion other than the concave 51 is a contact portion that contacts the fixed contact 22.
  • the protrusions are roughened by forming a rough surface plating layer, which will be described later, on the base plating layer formed on the protrusions 52 between the recesses 51, which are grooves formed continuously in a linear shape. Can be formed.
  • the base plating layer itself can be formed on a rough surface.
  • the rubber-derived component enters the concave portion 51 and the rubber-derived component staying on the convex (contact portion) decreases as in the first embodiment.
  • the protrusions 52 are intermittently present on the protrusions 52, the protrusions 52 that are exposed without protrusions are grooves that partially connect the adjacent recesses 51, and thus the surface of the metal plate 15.
  • 15A it is estimated that a certain convection occurs and the liquid or droplet-like rubber-derived component is less likely to stay on the surface 15A, thereby preventing an increase in the surface resistance value.
  • the surface 15A of the metal plate 15 is formed with the groove-shaped concave portions 31, 41, 51 and the line-shaped convex portions 32, 42, 52 as in the first to third embodiments described above. It is preferable to have the surface characteristics shown in (1) to (3).
  • Arithmetic mean height (Sa) is 0.1 to 0.5 ⁇ m
  • Arithmetic mean music (Spc) at the top of the mountain is 960 to 20000 (1 / mm)
  • Ratio of developed area (Sdr) at the interface is 0.02 to 3.0.
  • the arithmetic average height (Sa) is an index indicating the degree of roughness of the surface 15A.
  • the arithmetic mean music (Spc) at the peak of the mountain is an index indicating the shape of the convex portion, and the larger the value, the sharper the convex portion.
  • the developed area ratio (Sdr) of the interface is an index indicating how much the developed area when the unevenness is developed is larger than the area when the original surface 15A is assumed to be a flat surface.
  • the surface 15A of the metal plate has the surface properties of the above (1) and (3), which indicates that the surface 15A has a certain amount of groove-shaped recesses with appropriate roughness. An increase in the surface resistance value is effectively prevented. Further, by having the surface property of (2) above, the convex portions between the concave portions are sharpened to some extent. For this reason, it is difficult for rubber-derived components to precipitate on the convex portions, and the surface resistance value is unlikely to increase.
  • the arithmetic average height (Sa) is more preferably 0.10 to 0.45 ⁇ m, and further preferably 0.20 to 0.35 ⁇ m.
  • the developed area ratio (Sdr) of the interface is more preferably 0.10 or more, and further preferably 0.20 or more, in order to more effectively prevent the surface resistance value on the surface 15A from increasing.
  • the developed area ratio (Sdr) of the interface is more preferably 2.0 or less, and further preferably 1.0 or less.
  • the arithmetic average music (Spc) at the peak of the mountain is more preferably 3000 or more, and further preferably 4000 or more.
  • the convex part becomes a sharper shape. Therefore, a rubber-derived component is deposited on the convex portion (contact portion) and hardly stays there, and an increase in the surface resistance value on the surface of the metal plate is more effectively prevented.
  • the arithmetic mean music (Spc) at the peak is more preferably 20000 or less, and further preferably 10,000 or less.
  • the streak-shaped convex portions are formed in the second and third embodiments. It ’s better to be intermittent.
  • the present invention a plurality of parallel groove-like recesses and stripe-like projections are present on the surface of the metal plate, thereby having a certain anisotropy.
  • an aspect ratio (Str) As an index indicating the anisotropy of the unevenness, there is an aspect ratio (Str).
  • the aspect ratio (Str) approaches 0 as the anisotropy increases, and approaches 1 as the anisotropy decreases. Therefore, the aspect ratio (Str) of the surface of the metal plate is preferably 0.01 to 0.80 in order to develop a certain anisotropy, and 0.01% in order to further increase the anisotropy. More preferably, ⁇ 0.30.
  • the aspect ratio (Str) of the surface 15A of the metal plate is more preferably 0.10 or more.
  • the arithmetic average height (Sa), the arithmetic mean curve at the peak (Spc), the developed area ratio of the interface (Sdr), and the aspect ratio (Str) conform to the surface properties (measurement of surface roughness) of ISO 25178. Can be measured.
  • the Vickers hardness (HV) of the surface 15A of the metal plate of the present invention is preferably 100 to 550, more preferably 120 to 400. By setting the Vickers hardness (HV) within these ranges, the mechanical strength of the unevenness formed on the surface 15A of the metal plate is improved and the durability and the like are improved while improving the workability of the metal plate. .
  • the rubber layer 16 is laminated on the back surface 15B of the metal plate 15 has been described, but the rubber layer may be omitted.
  • the back surface 15B of the metal plate 15 is directly joined to the rubber switch body 11.
  • an adhesive layer composed of an adhesive or the like may be provided instead of the rubber layer.
  • the groove-shaped recessed part and the stripe-shaped convex part were demonstrated only in the surface 15A of the metal plate 15, the groove-shaped recessed part and the stripe-shaped convex part were formed also in the back surface 15B of the metal plate 15. May be.
  • the groove-like concave portion or the line-like convex portion is formed on the back surface 15B, the adhesion between the back surface 15B of the metal plate 15 and the rubber layer 16 or the rubber switch body 11 is enhanced.
  • the details of the groove-like recesses and stripe-like protrusions formed on the back surface 15B are the same as the details of the groove-like recesses and stripe-like protrusions formed on the front surface 15A of the metal plate 15, and the description thereof Omitted.
  • the manufacturing method of the contact member in one Embodiment of this invention includes the 1st process of forming many groove-shaped recessed parts parallel to mutually on the surface of a metal plate.
  • the recesses may be formed by rolling, polishing, or the like.
  • the metal plate constituting the metal contact member is generally rolled by a rolling roller and formed into a plate shape. During rolling, the surface of the roller is roughened, for example.
  • a groove-shaped recess may be formed in the rolling direction by transferring the protrusion.
  • hot rolling, cold rolling and foil rolling are performed in this order, and the surface of the rolling roller used during foil rolling is roughened to form a groove-like recess. That's fine.
  • polishing it is preferable to form groove-shaped recesses by polishing the surface of a metal plate previously formed into a plate shape in one direction.
  • polishing abrasive grains, grinding wheels, polishing cloths, wire brushes, polishing belts, polishing wheels, buffs, and the like can be used.
  • an abrasive may be used in combination.
  • the polishing may be wet or dry.
  • the metal plate is preferably polished in one direction using a baffle or the like in order to form the concave portion having the surface properties described above.
  • the metal plate used in the first step may be a metal plate having a sufficiently larger area than the metal plate in the metal contact member.
  • the manufacturing method further includes a second step in which continuous streaky convex portions formed by rolling or polishing are appropriately processed to form intermittent streaky convex portions.
  • intermittent streak-like convex portions the shape of the surface of the metal plate can be made as in the second and third embodiments.
  • the streaky convex portions obtained in the first step there is a method of partially dividing the streaky convex portions.
  • the surface of the metal plate may be etched to be roughened. When the surface is roughened by etching, as shown in the second embodiment, the streak-like convex portions are partially cut away and the streaky convex portions are divided.
  • the arithmetic average height (Sa) of the surface of the metal plate, the arithmetic mean curve (Spc) of the peak of the peak, and the developed area ratio (Sdr) of the interface are higher after the etching than before the etching. Both are bigger.
  • Roughening by etching is preferable in that it is easy to adjust these Sa, Spc and Sdr within a desired range while ensuring the strength of the unevenness.
  • the etching process is performed by bringing an etching solution into contact with the metal plate for a predetermined time, for example.
  • Examples of the method of bringing the etching solution into contact with the metal plate include a method of immersing the metal plate in the etching solution, a method of applying the etching solution to the metal plate, spraying it, and leaving it for a predetermined time.
  • the etching solution may be appropriately changed depending on the type of metal constituting the metal plate, and either an acidic etching solution or an alkaline etching solution may be used.
  • the metal constituting the metal plate is preferably copper or an alloy containing copper such as white as described above. However, when the metal is copper or an alloy containing copper, acidic etching is performed. It is preferable to use a liquid.
  • a ferric chloride solution is preferable in addition to an aqueous acid solution such as sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, and hydrochloric acid.
  • a method of roughening the convex part to further form the convex part there is a method of roughening the convex part to further form the convex part.
  • a method of forming a plating layer by plating the surface of a metal plate can be mentioned.
  • the plating process is a rough surface plating process
  • the plating layer formed on the surface of the metal plate is a rough surface plating layer.
  • a rough surface plating layer is formed as a base plating on the streaky convex portion, or a rough surface plating layer is formed on the base plating layer, as shown in the third embodiment.
  • the shape-shaped convex part further has a convex part. Since the rough plating layer is formed on the surface of the metal plate, the arithmetic average height (Sa) of the surface of the metal plate, the arithmetic mean curve (Spc) of the peak of the peak, and the interface are compared with those before the formation of the plating layer. The development area ratio (Sdr) increases.
  • the metal for forming the rough plating layer is not particularly limited, and examples thereof include nickel, chromium, tin, copper, gold, silver, zinc, and alloys containing these, among which nickel is preferable.
  • the plating process is preferably performed by electrolytic plating.
  • the plating solution is not particularly limited, but when the plating layer is formed from nickel, a plating solution containing nickel sulfate, nickel chloride, nickel sulfamate, or the like can be suitably used.
  • a protective plating layer may be formed on the surface of the metal plate.
  • the protective plating layer may be formed on the surface of the metal plate after forming continuous or intermittent streak-shaped convex portions. That is, when the second step is performed after the first step, the second step may be performed. Moreover, when not performing a 2nd process, it is good to carry out after a 1st process.
  • the protective plating layer is preferably a gold plating layer formed of gold or an alloy containing gold. By forming the gold plating layer, the conductivity of the metal plate is increased and the durability is also improved.
  • the rubber layer may be formed by stacking a rubber sheet on the back surface of the metal plate and pressing it. Before pressure bonding the rubber sheet, a primer may be applied to the back surface of the metal plate.
  • the rubber layer may be formed on the back surface of the metal plate after forming continuous or intermittent streak-shaped convex portions. That is, when the second step is performed after the first step, the second step may be performed. Moreover, when not performing a 2nd process, it is good to carry out after a 1st process. Moreover, when forming a protective plating layer, it is good to carry out after forming a protective plating layer.
  • the timing for forming the rubber layer is not particularly limited, and the rubber layer may be formed before forming the continuous or intermittent streak-like convex portions, or the streaky convex portions are formed. Thereafter, it may be performed before the protective plating layer is formed.
  • the laminate of the rubber layer and the metal plate is cut into a predetermined shape, whereby a metal contact member having a predetermined shape is obtained.
  • cutting of a laminated body is not specifically limited, It is good to carry out by punching etc.
  • the rubber switch member of the present invention may be manufactured by integrating the metal contact member obtained as described above and the rubber constituting the rubber switch body.
  • the method is not particularly limited, but insert molding is preferable.
  • a mold used for insert molding has a cavity having a shape corresponding to a rubber switch member.
  • a rubber contact member is obtained by placing a metal contact member inside a cavity, injecting or setting rubber, and heating the mold to cure, vulcanize, or crosslink the rubber.
  • the heating temperature of the mold is not particularly limited, but is about 100 to 200 ° C., for example.
  • heating is performed as described above in order to cure, vulcanize, or crosslink the rubber.
  • a part of the rubber-derived component gasified or liquefied by the heating may adhere to the surface of the metal plate and increase the surface resistance value of the metal plate. Since the groove-shaped concave portions and the line-shaped convex portions are formed, an increase in the surface resistance value is suppressed.
  • the metal contact member having a rubber layer has been described.
  • the rubber layer may be omitted, and an adhesive layer or the like may be used instead of the rubber layer. It may be laminated on the back surface.
  • the measuring method of each physical property in a present Example is as follows. [Arithmetic mean height (Sa), Arithmetic mean music (Spc) at the top of the mountain, Interface development area ratio (Sdr) and Aspect ratio (Str)] Arithmetic mean height (Sa), arithmetic mean tune at the peak (Spc), interface development area ratio (Sdr) and aspect ratio (Str) were measured with a laser microscope "LASER MICROSCOPE VK-X150" manufactured by Keyence Corporation. The surface of the metal plate was observed with a lens 50 times (magnification 1200 times on the monitor) and measured according to ISO 25178.
  • Example 1 Both surfaces of a metal plate made of white and white having a thickness of 70 ⁇ m were polished in one direction with buffalo to form a plurality of groove-like recesses and stripe-like projections parallel to both sides of the metal plate. Thereafter, a gold plating layer was formed on one side of the metal plate. A primer is applied to the surface opposite to one side of the metal plate on which the gold plating layer is formed, and a silicone rubber sheet having a thickness of 500 ⁇ m is stacked, and these are pressed and heated to form a laminate of the metal plate and the rubber layer. Obtained. This laminate was punched to obtain a metal contact member having a diameter of 3 mm.
  • the obtained metal contact member was set inside an insert molding die, and silicone rubber was injected into the die. Thereafter, the mold was heated at 170 ° C. for 5 minutes to crosslink the silicone rubber, and the metal contact member and the rubber switch body were integrated to obtain the rubber switch member shown in FIG.
  • the surface of the metal plate obtained in Example 1 was observed with a laser microscope ("LASER MICROSCOPE VK-X150, manufactured by Keyence") with a lens 50 times (magnification on the monitor 1200 times), in the height direction.
  • the image analysis processing for different colors was performed: the higher the height, the darker the red, and the lower the color, the darker the blue, but it is shown in black and white in Fig. 2.
  • the image shown in Fig. 2 is also shaded in color.
  • Fig. 5 shows a trace traced with the contour lines as shown in Fig. 5. In Fig. 5, the contour lines are indicated by thick lines, thin lines, and dotted lines, but are indicated by thick lines, thin lines, and dotted lines in descending
  • Example 2 After polishing the metal plate to form groove-like recesses on both sides in the same manner as in Example 1, it was immersed in an acidic etching solution (ferric chloride solution) for etching, and both surfaces of the metal plate were roughened. As a result, the streaky convex portions were divided to form intermittent streaky convex portions on both surfaces of the metal plate. Thereafter, as in Example 1, a gold plating layer was formed on one side of the metal plate, and thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a metal contact member and a rubber switch member.
  • FIG. 6 is a diagram obtained by tracing the image shown in FIG. 3 in the same manner as in FIG.
  • Example 3 As in Example 1, the metal plate was polished to form groove-like recesses on both sides, and then immersed in a nickel chloride plating solution and subjected to electrolytic plating to form a nickel rough surface plating layer on both sides of the metal plate. Then, the convex portions were roughened to further form the convex portions, thereby forming intermittent streaky convex portions. Thereafter, in the same manner as in Example 1, a gold plating layer was formed on one surface of the metal plate, and thereafter the same operation was performed to obtain a metal contact member and a rubber switch member.
  • FIG. 7 is a diagram obtained by tracing the image shown in FIG. 4 in the same manner as FIG.
  • the surface resistance caused by the rubber-derived component is released when the rubber switch member is formed by forming the groove-like recesses parallel to each other on the surface of the metal plate.
  • the increase in value could be suppressed.

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  • Contacts (AREA)
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Abstract

金属接点部材１０は、金属板１５を備え、金属板１５が、表面１５Ａ上に並行する複数の筋状の凸部を有する。ゴムスイッチ部材１２は、金属接点部材１０と、金属接点部材１０に接合されるゴムスイッチ本体１１とを備える。

Description

金属接点部材、及びゴムスイッチ部材
　本発明は、スイッチの接点に使用される金属接点部材、及びその金属接点部材を備えるゴムスイッチ部材に関する。
　家庭用、車載用、携帯電話等の電子機器には、押釦スイッチなどの各種スイッチが広く使用されている。押釦スイッチなどを構成するスイッチ部材は、弾性材料からなるスイッチ本体に、固定接点との接触部となる接点部材が接合されたものが広く知られている。接点部材は、例えば、洋白板などの金属板の表面に金メッキされたものが使用される。また、接点部材を構成する金属板の裏面側には、スイッチ本体との接着性などを向上させるために、ゴム層が設けられることが多い。スイッチ本体やゴム層を構成するゴムとしては、シリコーンゴムが広く使用されている。
　金属接点の表面は、一般的には平滑であることが多いが、凹凸が形成されることがある。例えば、特許文献１には、金属接点が、スイッチ本体と接合する接続仕切り膜と、接続仕切り膜に突設された接触部とを有し、接触部に微小な異物が入り得る独立した又は連続した凹部が形成されることが開示されている。特許文献１では、凹部が設けられることで、固定接点との間に塵や埃などの異物が存在しても、その異物は凹部に入り込むことで固定接点との接触面積が確保され、それにより、導電不良が生じにくくなる。
　また、スイッチ本体がゴム弾性体からなるスイッチは、例えば特許文献２に開示されるように、金属板とゴム層からなる積層体を金型内部に装着し、かつ金型内部に、スイッチ本体を構成するシリコーンゴムなどのゴムを装入することで一体成形する、いわゆるインサート成形で製造されることが知られている。
特開２００４－１３４２４１号公報 特開昭６３－０９６８２２号公報
　しかしながら、特許文献２のように、ゴムと金属板とを一体成形することでスイッチを製造すると、接点部材を構成する金属板の表面に塵や埃などの異物が存在しなくても、金属板の表面抵抗値が上昇して導電性が低下することがある。導電性の低下は、ゴムがシリコーンゴムである場合に比較的大きくなる。
　本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、シリコーンゴムなどのゴムと金属板とを一体成形してスイッチ部材を製造するような場合でも、金属接点部材を構成する金属板の表面抵抗値が上昇するのを抑制することを目的とする。
　本発明者らは、ゴムと一体化したスイッチ部材において金属板の表面抵抗値が上昇する原因について検討したところ、金属板の表面に、ゴム由来の成分が存在し、その成分が金属板表面の表面抵抗値を上昇させていることを突き止めた。そして、更に鋭意検討したところ、特定形状の凹凸を金属板表面に形成することで、上記ゴム由来成分に基づく表面抵抗値の上昇が抑えられることを見出し、以下の本発明を完成させた。
［１］金属板を備える金属接点部材であって、前記金属板が、並行する複数の筋状の凸部を表面に有する、金属接点部材。
［２］前記筋状の凸部が、断続するように形成される上記［１］に記載の金属接点部材。
［３］前記金属板の表面は、算術平均高さ（Ｓａ）が０．１～０．５μｍ、山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）が９６０～２００００（１／ｍｍ）、及び界面の展開面積比（Ｓｄｒ）が０．０２～３．０である上記［１］又は［２］に記載の金属接点部材。
［４］前記金属板の裏面に積層されるゴム層をさらに備える上記［１］～［３］のいずれか１項に記載の金属接点部材。
［５］前記ゴム層がシリコーンゴムを含む上記［４］に記載の金属接点部材。
［６］上記［１］～［５］のいずれか１項に記載の金属接点部材と、前記金属接点部材に接合されるゴムスイッチ本体とを備えるゴムスイッチ部材。
［７］前記ゴムスイッチ本体が、シリコーンゴムを含む上記［６］に記載のゴムスイッチ部材。
　本発明によれば、金属接点部材を構成する金属板の表面抵抗値が上昇するのを抑制できる。
本発明の一実施形態に係るゴムスイッチ部材の全体構成を示す断面図である。 第１の実施形態（実施例１）の金属板の表面をレーザー顕微鏡で観察して得た拡大画像を示す。 第２の実施形態（実施例２）の金属板の表面をレーザー顕微鏡で観察して得た拡大画像を示す。 第３の実施形態（実施例３）の金属板の表面をレーザー顕微鏡で観察して得た拡大画像を示す。 図２に示す画像を、色の濃淡を等高線に見立ててトレースした図である。 図３に示す画像を、色の濃淡を等高線に見立ててトレースした図である。 図４に示す画像を、色の濃淡を等高線に見立ててトレースした図である。
　以下、本発明について実施形態を参照してより詳細に説明する。
（ゴムスイッチ部材）
　図１は、本発明の一実施形態に係るゴムスイッチ部材を有するスイッチの全体構成を示す断面図である。スイッチ２５は、金属接点部材１０が取り付けられるゴムスイッチ部材１２と、基板２１の上に設けられる固定接点２２を有し、金属接点部材１０が固定接点２２に対向して配置される。
　ゴムスイッチ部材１２は、ゴムスイッチ本体１１を備える。ゴムスイッチ本体１１は、押圧部１１Ａと、押圧部１１Ａから広がるように延在するスカート状の可撓部１１Ｂと、可撓部１１Ｂの先端に接続されるベース部１１Ｃとを備える。ゴムスイッチ本体１１は、ベース１１Ｃが基板２１などの設置面に取り付けられると、押圧部１１Ａが、基板２１（設置面）から離間して配置されるように、可撓部１１Ｂを介してベース部１１Ｃに支持される。押圧部１１Ａは、基板２１に対向する面に金属接点部材１０が接合され、これにより、金属接点部材１０と固定接点２２が対向させられる。
　押圧部１１Ａは、薄肉に形成された可撓部１１Ｂを介してベース部１１Ｃによって弾性的に支持され、固定接点２２に対して変位することが可能である。押圧部１１Ａは、上方から押圧されると基板２１に近づくように沈み込み、金属接点部材１０が固定接点２２に接触し、スイッチが入力される。一方、押圧状態が開放されると、押圧部１１Ａは、浮き上がり、金属接点部材１０が固定接点２２から離間し、スイッチ入力がオフになる。
　金属接点部材１０は、金属板１５を備える。金属板１５は、銅、アルミニウム、鉄などの金属、又はこれらを含む合金から形成される。合金としては、銅合金である洋白が好ましい。洋白を使用することで、金属板１５の導電性及び耐食性が良好となる。金属接点部材１０は、金属板１５の表面１５Ａを固定接点２２に接触させることで、固定接点２２に導通する。表面１５Ａには、後述するように並行する多数の筋状の凸部が形成される。多数の筋状の凸部は、例えば多数の溝状の凹部が平行に形成されることで形成される。金属板１５の厚さは、例えば、１０～３００μｍ、好ましくは２０～２００μｍである。
　金属接点部材１０の形状は、円形、楕円形、三角形、四角形、五角形などのいずれでもよいが、円形であることが好ましい。
　金属板１５の表面１５Ａは、メッキ処理され、メッキ層が形成されることが好ましい。メッキ層を構成する金属としては、ニッケル、クロム、錫、銅、金、銀、亜鉛、又はこれらを含む合金などが挙げられる。メッキ層としては、金属板の表面に直接形成される下地メッキ層、金属の表面を粗面化するための粗面メッキ層、金属表面を保護するための保護メッキ層などが挙げられる。下地メッキ層の上には、通常、粗面メッキ層、保護メッキ層などが形成されるとよい。
　金属板１５の表面１５Ａには、下地メッキ層として、ニッケルメッキ層が形成されることが好ましい。ニッケルメッキ層としてはニッケル又はニッケルを含む合金より形成される。さらに表面に形成される保護メッキ層との密着性が高まり金属接点部材１０の耐久性が向上する。
　下地メッキ層の表面には、保護メッキ層として、金メッキ層が形成されることが好ましい。金メッキ層は、金又は金を含む合金より形成される。表面１５Ａに金メッキ層が形成されることで、金属接点部材１０の導電性及び耐久性が向上する。金メッキ層などの保護メッキ層は、通常、表面１５Ａの最外面に形成される。
　粗面メッキ層は、後述するように、下地メッキ層上に粗面メッキ層を形成することや、下地メッキ層自体を粗面に形成することで、筋状の凸部を断続的にする。粗面メッキ層が形成される場合、さらに、保護メッキ層として金メッキ層が形成されることが好ましく、その場合、粗面メッキ層を下地層とし、その下地層の上に金メッキ層が形成されるとよい。粗面メッキ層は、上記した金属又はそれを含む合金で形成されるが、好ましくはニッケルで形成される。
　金属接点部材１０は、さらにゴム層１６を備える。ゴム層１６は、金属板１５の裏面１５Ｂ上に積層される。金属板１５は、ゴム層１６を介して、ゴムスイッチ本体１１に接合されるので、高い接着力でゴムスイッチ本体１１に接着される。ゴム層１６の厚さは、例えば、５～３０００μｍ、好ましくは１０～１０００μｍである。
　ゴム層１６を構成するゴムとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、熱可塑性エラストマーなどが挙げられ、これらの中ではシリコーンゴムが好ましい。
　シリコーンゴムを使用する場合、ゴム層１６を構成するゴムは、シリコーンゴム単体であってもよいが、シリコーンゴムを含有していれば、他のゴム成分を含んでいてもよい。また、ゴム層１６は、金属板１５の裏面１５Ｂに直接積層されてもよいが、プライマーなどを介して積層されてもよい。
　ゴムスイッチ本体１１は、押圧部１２、ベース部１３、及び可撓部１４が一体となってゴムにより形成される。ゴムスイッチ本体１１を構成するゴムは、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの中では、高耐久性及び低圧縮永久歪みの観点から、シリコーンゴムが好ましい。
　シリコーンゴムは、後述するようにゴム由来成分に起因した表面抵抗値の上昇を招きやすいが、本実施形態では、後述する凹部によりそのような表面抵抗値の上昇が抑えられ、導電不良が生じにくくなる。シリコーンゴムを使用する場合、ゴムスイッチ本体１１を構成するゴムは、シリコーンゴム単体であってもよいが、シリコーンゴムを含有していれば、他のゴム成分を含んでいてもよい。
　なお、ゴムスイッチ本体、及びゴム層におけるゴムは、上記したゴム成分からなるものでもよいが、一般的には、ゴム成分に加えて各種の添加剤を含有する。
（金属板の表面形状）
　次に、本発明の金属板の表面１５Ａの形状について実施形態を示しながら説明する。以下では、第１～第３の実施形態を用いて説明するが、本発明は、これらに限定されない。
　図２は、第１の実施形態に係る金属板１５の表面１５Ａを示す拡大画像である。図２に示すように、金属板１５の表面１５Ａには、並行する溝状の凹部３１が多数形成されている。凹部３１と凹部３１の間には、筋状の凸部３２が形成され、それにより、表面１５Ａは凹凸面となる。各溝状の凹部３１及び筋状の凸部３２は、細長の線状に形成される。複数の筋状の凸部３２は、互いに平行でもよいが、厳密に平行でなくてもよく、略同一方向に沿って延在していればよい。表面１５Ａでは、凹部３１と凹部３１の間の凸部３２が、固定接点２２に接触する接触部になる。
　ゴムスイッチ２０のゴムスイッチ本体１１などを構成するゴムは、金属接点部材１０とゴムスイッチ本体１１とを一体成形する際、成形時の加熱に起因して、成分の一部が遊離することがある。特に、シリコーンゴムは、オルガノシロキサン化合物などの有機ケイ素化合物、シリカ化合物などのケイ素原子含有化合物がゴムスイッチ本体１１から遊離しやすい。これら遊離したゴム由来成分は、金属板１５の表面１５Ａに析出すると、金属板１５の表面抵抗値を上昇させることになるが、本実施形態では、表面１５Ａに多数の溝状の凹部３１と筋状の凸部３２が形成されることで、そのような表面抵抗値の上昇が抑制され、導電性の低下が防止される。
　表面抵抗値の上昇が抑制される原理は定かではないが、成形時などにおいて遊離する、有機ケイ素化合物、シリカ化合物などのゴム由来成分は、溝状の凹部３１に入り込み、凸部（接触部）３２に析出するゴム由来成分が減少するためと推定される。また、凹部３１が溝状であることで、金属板１５の表面１５Ａでは、一定の対流が生じてゴム由来成分はガス状又は液滴状の状態になって凹部３１を流れ、表面１５Ａ上に留まりにくくなるためと推定される。
　図３は、本発明の第２の実施形態に係る金属板１５の表面１５Ａを観察した拡大画像である。第２の実施形態においても、金属板１５の表面１５Ａには、並行する溝状の凹部４１が多数形成されている。凹部４１と凹部４１の間には、筋状の凸部４２が形成され、それにより、表面１５Ａは凹凸面となる。
　本実施形態では、筋状の凸部４２は、断続するように形成される。すなわち、筋状の凸部４２は、細長の線状の凸部が途中で分断されるように形成される。分断されたそれぞれの凸部４２は、線状である必要はなく、各凸部をつなげることで線状になればよい。表面１５Ａでは、凸部４２が、固定接点２２に接触する接触部になる。凸部４２は、連続的に線状に形成された溝である凹部４１と凹部４１の間の凸部４２を、後述するエッチングなどにより分断することで形成できる。
　第２の実施形態の金属板の表面においても、第１の実施形態と同様に、ゴム由来成分が凹部４１に入り込み、凸部（接触部）４２に留まるゴム由来成分が減少すると推定される。また、凸部４２が断続して、隣接する凹部４１が部分的につながった溝状であることで、金属板１５の表面１５Ａでは、一定の対流が生じて、液状又は液滴状のゴム由来成分が、表面１５Ａ上に留まりにくくなり、それにより、表面抵抗値の上昇が防止されると推定される。
　また、隣接する溝状の凹部４１が部分的につながっていることで、金属板１５の表面１５Ａでは対流が縦横で生じて、表面１５Ａ上の凸部４２にゴム由来成分がより一層留まりにくくなって、表面抵抗値がより一層上昇しにくくなると推定される。
　図４は、本発明の第３の実施形態に係る金属板１５の表面１５Ａを観察した拡大画像である。第３の実施形態においても、金属板１５の表面１５Ａには、並行する溝状の凹部５１が多数形成されている。凹部５１と凹部５１の間には、筋状の凸部５２が形成され、それにより、表面１５Ａは凹凸面となる。
　第３の実施形態において、複数の溝状の凹部５１の間の凸部５２は、さらに粗面化して凸が形成される。すなわち、筋状の凸部５２は、細長の線状の凸部５２がその上面にさらに粗面化した凸を有して形成され、それにより、断続的となる。それぞれの凸は、線状である必要はなく、各凸をつなげることで線状になればよい。表面１５Ａでは、凹部５１以外の部分で構成される凸が、固定接点２２に接触する接触部になる。凸は、連続的に線状に形成された溝である凹部５１の間の凸部５２の上に形成した下地メッキ層の上に、後述する粗面メッキ層などを形成して粗面化することで形成できる。あるいは、下地メッキ層自体が粗面に形成されることで形成できる。
　第３の実施形態の金属板の表面においても、第１の実施形態と同様に、ゴム由来成分が凹部５１に入り込み、凸（接触部）に留まるゴム由来成分が減少すると推定される。また、凸が断続して凸部５２上に存在することで、凸がなく表出している凸部５２は、隣接する凹部５１の間を部分的につなぐ溝となるため、金属板１５の表面１５Ａでは、一定の対流が生じて、液状又は液滴状のゴム由来成分が、表面１５Ａ上に留まりにくくなり、それにより、表面抵抗値の上昇が防止されると推定される。
　また、隣接する溝状の凹部５１が部分的につながっていることで、金属板１５の表面１５Ａでは対流が縦横で生じて、表面１５Ａ上の凸にゴム由来成分がより一層留まりにくくなって、表面抵抗値がより一層上昇しにくくなると推定される。
（金属板の表面性状）
　金属板１５の表面１５Ａは、上記した第１から第３の実施形態のように溝状の凹部３１、４１、５１や筋状の凸部３２，４２，５２が形成されることで、以下の（１）～（３）で示す表面特性を有することが好ましい。
（１）算術平均高さ（Ｓａ）が０．１～０．５μｍ
（２）山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）が９６０～２００００（１／ｍｍ）、及び
（３）界面の展開面積比（Ｓｄｒ）が０．０２～３．０
　ここで、算術平均高さ（Ｓａ）は、表面１５Ａの粗さの程度を示す指標である。山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）は、凸部の形状を示す指標であり、大きければ大きいほど凸部が鋭い形状であることを示す。界面の展開面積比（Ｓｄｒ）は、凹凸を展開したときの展開面積が、元の表面１５Ａを平坦面と仮定したときの面積より、どれだけ増えたかを示す指標である。
　金属板の表面１５Ａは、上記（１）、（３）の表面性状を有することで、表面１５Ａには、適度な粗さの溝状の凹部が一定量あることを示し、溝状の凹部によって表面抵抗値の上昇が有効に防止される。また、上記（２）の表面性状を有することで、凹部の間にある凸部がある程度尖っていることになる。そのため、凸部にゴム由来成分が析出しにくくなり、表面抵抗値が上昇しにくくなる。
　表面１５Ａにおける表面抵抗値の上昇をより有効に防止するためには、算術平均高さ（Ｓａ）は、より好ましくは０．１０～０．４５μｍ、さらに好ましくは０．２０～０．３５μｍである。
　界面の展開面積比（Ｓｄｒ）は、表面１５Ａにおける表面抵抗値の上昇をより有効に防止するために、０．１０以上がより好ましく、０．２０以上がさらに好ましい。一方で、凸部の強度、耐久性の観点から、界面の展開面積比（Ｓｄｒ）は、２．０以下がより好ましく、１．０以下がさらに好ましい。
　山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）は、３０００以上がより好ましく、４０００以上がさらに好ましい。山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）を大きくすることで、凸部はより鋭い形状ととなる。そのため、凸部（接触部）にゴム由来成分が析出して留まりにくくなり、金属板の表面における表面抵抗値の上昇がより有効に防止される。一方で、凸部の強度、耐久性の観点から、山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）は、２００００以下がより好ましく、１００００以下がさらに好ましい。
　なお、算術平均高さ（Ｓａ）、界面の展開面積比（Ｓｄｒ）及び山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）を大きくするためには、筋状の凸部は、第２及び第３の実施形態のように、断続的にしたほうがよい。
　本発明では、並行する複数の溝状の凹部や筋状の凸部が、金属板の表面に存在することで一定の異方性を有する。凹凸の異方性を示す指標としては、アスペクト比（Ｓｔｒ）がある。アスペクト比（Ｓｔｒ）は、異方性が高いほどその値が０に近づき、異方性が低いほど１に近づく。
　したがって、金属板の表面のアスペクト比（Ｓｔｒ）は、一定の異方性を発現させるために、０．０１～０．８０であることが好ましく、異方性をより高めるために、０．０１～０．３０がより好ましい。また、筋状の凸部は、表面抵抗値の上昇をより有効に抑制する観点から、断続的であることが好ましいが、筋状の凸部を断続的にすると異方性は低下する。したがって、金属板の表面１５Ａのアスペクト比（Ｓｔｒ）は、０．１０以上であることがより好ましい。
　なお、算術平均高さ（Ｓａ）、山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）、界面の展開面積比（Ｓｄｒ）、及びアスペクト比（Ｓｔｒ）は、ＩＳＯ ２５１７８の表面性状（面粗さ測定）に準拠して測定できる。
　また、本発明の金属板の表面１５Ａのビッカース硬さ（ＨＶ）は、１００～５５０が好ましく、１２０～４００がより好ましい。ビッカース硬さ（ＨＶ）をこれら範囲内とすることで、金属板の加工性を良好にしつつ、金属板の表面１５Ａに形成される凹凸の機械強度を良好にして、耐久性などを良好にする。
　なお、以上の実施形態の説明においては、金属板１５の裏面１５Ｂにゴム層１６が積層される構成について説明したが、ゴム層は省略されてもよい。ゴム層が省略されると、金属板１５の裏面１５Ｂがゴムスイッチ本体１１に直接接合される。また、ゴム層の代わりに接着剤などにより構成される接着層が設けられてもよい。
　また、金属板１５の表面１５Ａのみに溝状の凹部や筋状の凸部が形成される態様を説明したが、金属板１５の裏面１５Ｂにも溝状の凹部や筋状の凸部が形成されてもよい。裏面１５Ｂに溝状の凹部や筋状の凸部が形成されると、金属板１５の裏面１５Ｂと、ゴム層１６やゴムスイッチ本体１１との接着性が高められる。裏面１５Ｂに形成される溝状の凹部や筋状の凸部の詳細は、金属板１５の表面１５Ａに形成される溝状の凹部や筋状の凸部の詳細と同様であるのでその説明は省略する。
（接点部材の製造方法）
　次に、本発明の接点部材の製造方法について詳細に説明する。
（第１工程）
　本発明の一実施形態における接点部材の製造方法は、互いに並行する多数の溝状の凹部を、金属板の表面に形成する第１工程を含む。凹部の形成は、圧延、研磨などで行うとよい。
　具体的には、金属接点部材を構成する金属板は、一般的に圧延ローラにより圧延して板状に成形されるが、その圧延時にローラの表面を粗面にするなどして、圧延ローラの凸部を転写することで、圧延方向に溝状の凹部を形成すればよい。また、金属板の圧延は、例えば、熱間圧延、冷間圧延、箔圧延をこの順で行い、かつ箔圧延時に使用する圧延ローラの表面を粗面にすることで溝状の凹部を形成すればよい。
　また、研磨で行う場合には、予め板状に形成された金属板の表面を一方向に研磨することで溝状の凹部を形成するとよい。研磨は、研磨砥粒、研削砥石、研磨布紙、ワイヤーブラシ、研磨用ベルト、研磨用ホイール、バフ等を用いることができる。研磨においては研磨剤を併用してもよい。また、研磨は湿式でも乾式でもよい。金属板の研磨条件は、上記した表面性状を有する凹部を形成するために、好ましくはバフロール等を用いて一方向に研磨する。
　以上のような圧延又は研磨により、金属板の表面には、第１の実施形態で示したように、連続的な溝状の凹部が多数形成される。
　なお、第１工程で使用する金属板は、金属接点部材における金属板と同じ厚さの金属板を用意すればよい。また、金属板は、後述するように切断されることで、接点部材と同じ形状に加工されるとよい。したがって、第１工程で使用する金属板は、金属接点部材における金属板よりも十分に面積が大きい金属板を使用すればよい。
（第２工程）
　本製造方法は、上記圧延又は研磨などにより形成された、連続的な筋状の凸部を適宜加工して、断続的な筋状の凸部を形成する第２工程をさらに含むことが好ましい。断続的な筋状の凸部を形成することで、金属板の表面の形状を第２及び第３の実施形態のようにすることが可能である。
　第１工程で得た筋状の凸部から断続的な筋状の凸部を形成する方法としては、筋状の凸部を部分的に分断する方法が挙げられる。筋状の凸部を部分的に分断する方法としては、金属板の表面をエッチングして、粗面化させるとよい。エッチングにより粗面化させると、第２の実施形態で示したように、筋状の凸部が部分的に削り取られて筋状の凸部が分断される。また、粗面化させることで、エッチング前よりもエッチング後のほうが、金属板の表面の算術平均高さ（Ｓａ）、山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）及び界面の展開面積比（Ｓｄｒ）がいずれも大きくなる。エッチングによる粗面化は、凹凸の強度を確保しつつ、これらＳａ、Ｓｐｃ及びＳｄｒを所望の範囲内に調整しやすくなる点において好ましい。
　エッチング処理は、金属板に例えばエッチング液を所定時間接触させることで行う。金属板にエッチング液を接触させる方法としては、金属板をエッチング液に浸漬させる方法、金属板にエッチング液を塗布したり、スプレーしたりした後、所定時間放置する方法などが挙げられる。また、エッチング液は、金属板を構成する金属の種類によって適宜変更するとよく、酸性エッチング液、アルカリ性エッチング液のいずれを使用してもよい。
　ただし、金属板を構成する金属は、上記のように銅、又は洋白などの銅を含む合金であることが好ましいが、上記金属が銅又は又は銅を含む合金である場合には、酸性エッチング液を使用することが好ましい。エッチング液としては、硫酸、硝酸、弗酸、塩酸等の酸水溶液のほか、塩化第二鉄溶液が好ましい。
　第１工程で得た筋状の凸部から断続的な筋状の凸部を形成する別の方法としては、凸部を粗面化して凸をさらに形成する方法が挙げられる。そのような方法としては、金属板の表面をメッキ処理して、メッキ層を形成する方法が挙げられる。本製造方法において、メッキ処理は、粗面メッキ処理であり、金属板の表面に形成されるメッキ層は、粗面メッキ層となる。筋状の凸部の上に、下地メッキとして粗面メッキ層を形成することで、あるいは下地メッキ層の上に粗面メッキ層を形成することで、第３の実施形態で示したように筋状の凸部はさらに部分的に凸を有するものとなる。金属板の表面は、粗面メッキ層が形成されることで、メッキ層形成前に比べて、金属板の表面の算術平均高さ（Ｓａ）、山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）及び界面の展開面積比（Ｓｄｒ）がいずれも大きくなる。
　粗面メッキ層を形成する金属としては、特に限定されないが、ニッケル、クロム、錫、銅、金、銀、亜鉛、又はこれらを含む合金などが挙げられるが、これらの中ではニッケルが好ましい。また、メッキ処理は、電解メッキで行うことが好ましい。メッキ液は、特に限定されないが、メッキ層をニッケルから形成する場合には、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、スルファミン酸ニッケル等を含有するメッキ液などを好適に使用できる。
（保護メッキ層の形成）
　金属板の表面には、保護メッキ層を形成してもよい。保護メッキ層の形成は、例えば、上記したように、連続的又は断続的な筋状の凸部を形成した後、金属板の表面に対して行うとよい。すなわち、第１工程の後に、第２工程を行う場合には、第２工程の後に行うとよい。また、第２工程を行わない場合には、第１工程の後に行うとよい。
　保護メッキ層としては、上記したように、金、又は金を含む合金より形成される金メッキ層であることが好ましい。金メッキ層が形成されることで、金属板の導電性が高くなり、耐久性も良好となる。
（ゴム層の形成）
　また、本製造方法では、金属板の裏面側に、ゴム層を積層するとよい。ゴム層の形成は、ゴムシートを金属板の裏面に重ねて圧着などすることで行うとよい。ゴムシートを圧着する前に、金属板裏面にはプライマーを塗布してもよい。ゴム層の形成は、連続的又は断続的な筋状の凸部を形成した後、金属板の裏面に対して行うとよい。すなわち、第１工程の後に、第２工程を行う場合には、第２工程の後に行うとよい。また、第２工程を行わない場合には、第１工程の後に行うとよい。また、保護メッキ層を形成する場合には、保護メッキ層形成後に行うとよい。
　ただし、ゴム層を形成するタイミングは特に限定されず、ゴム層の形成は、連続的又は断続的な筋状の凸部を形成する前に行ってもよいし、筋状の凸部を形成した後、保護メッキ層を形成する前などに行ってもよい。
　ゴム層と金属板の積層体は、所定の形状に切断し、それにより、所定の形状を有する金属接点部材が得られる。積層体の切断は、特に限定されないが、打ち抜き加工などで行うとよい。
（ゴムスイッチ部材の製造方法）
　本発明のゴムスイッチ部材は、上記のようにして得られた金属接点部材と、ゴムスイッチ本体を構成するゴムとを一体化させて製造すればよい。その方法としては、特に限定されないが、インサート成形が好ましい。インサート成形で使用する金型は、ゴムスイッチ部材に対応した形状のキャビティを有する。インサート成形では、キャビティ内部に金属接点部材を配置し、かつゴムを注入又はセットして、金型を加熱することで、ゴムを硬化、加硫、架橋などしてゴムスイッチ部材を得る。金型の加熱温度は特に限定されないが、例えば、１００～２００℃程度である。
　ゴムスイッチ部材の製造においては、ゴムを硬化、加硫、架橋などするため、上記のように加熱を行う。その加熱によりガス化、又は液化されたゴム由来成分の一部が金属板の表面に付着し、金属板の表面抵抗値を上昇させるおそれがあるが、本発明では、金属板の表面には多数の溝状の凹部や筋状の凸部が形成されるので、表面抵抗値の上昇が抑制される。
　なお、以上の各製造方法の説明においては、ゴム層を有する金属接点部材について説明したが、上記したとおり、ゴム層は省略してもよく、ゴム層の代わりに接着剤層などを金属板の裏面に積層してもよい。
　本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
　なお、本実施例における各物性の測定方法は以下のとおりである。
［算術平均高さ（Ｓａ）、山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）、界面の展開面積比（Ｓｄｒ）及びアスペクト比（Ｓｔｒ）］
　算術平均高さ（Ｓａ）、山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）、界面の展開面積比（Ｓｄｒ）及びアスペクト比（Ｓｔｒ）は、株式会社キーエンス製のレーザー顕微鏡「ＬＡＳＥＲ　ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ　ＶＫ－Ｘ１５０」により、レンズ５０倍（モニタ上倍率１２００倍）により金属板の表面を観察して、ＩＳＯ ２５１７８に準拠して測定した。
［ビッカース硬さ］
　ビッカース硬さは、金属板の表面をＪＩＳＺ２２４４：２００９に準拠して測定した。
［表面抵抗値］
　表面抵抗は、１本の線状電極の幅が３００μｍで、隣接する線状電極どうしの間に３００μｍの間隙を有する０．６ｍｍピッチの櫛目電極基板を準備し、金属板（直径３ｍｍの金属接点部材）を速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、荷重９．８Ｎで押し付けた際の線状電極間の抵抗値を測定した。
［ゴム層との密着性］
　ゴム層と金属板との厚みを各１．５ｍｍに変更した以外は、各実施例、比較例の方法に従って作製した積層体から試験片形状に截断し、ゴム層と金属板の密着性をＪＩＳＫ６２５６－２：２０１３による９０°剥離試験で剥離強さを測定して、以下の評価基準で評価した。
　Ａ：８０Ｎ以上（／２５ｍｍ幅）であり、ゴム層と金属板の密着性が極めて優れていた。
　Ｂ：３０Ｎ以上８０Ｎ未満（／２５ｍｍ幅）であり、ゴム層と金属板の密着性が良好であった。
［実施例１］
　厚さ７０μｍの洋白からなる金属板の両面を、バフロールにより一方向に研磨して、金属板の両面に並行する複数の溝状の凹部および筋状の凸部を形成した。
　その後、金属板の片面に、金メッキ層を形成した。金メッキ層が形成された金属板の片面とは反対側の面にプライマーを塗布し、かつ厚さ５００μｍのシリコーンゴムシートを重ね合わせて、これらをプレス加熱して金属板とゴム層の積層体を得た。この積層体を打ち抜き加工して、直径３ｍｍの金属接点部材を得た。
　得られた金属接点部材を、インサート成形用金型の内部にセットして、金型にシリコーンゴムを注入した。その後、金型を１７０℃で５分間加熱することで、シリコーンゴムを架橋させて、金属接点部材とゴムスイッチ本体とを一体化させて、図１に示すゴムスイッチ部材を得た。
　なお、実施例１で得られた金属板表面をレーザー顕微鏡（キーエンス製「ＬＡＳＥＲ　ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ　ＶＫ－Ｘ１５０）でレンズ５０倍（モニタ上倍率１２００倍）により金属板の表面を観察して、高さ方向で異なる色となる画像解析処理をした。高さ方向に高いほど赤色が濃くなり、低いほど青色が濃くなるが、図２においては白黒にて示す。また、図２に示す画像を、色の濃淡を等高線に見立ててトレースした図を図５に示す。図５では、太線、細線、点線により等高線を示すが、高い順から太線、細線、点線で示す。
［実施例２］
　実施例１と同様に金属板を研磨して両面に溝状の凹部を形成した後、酸性エッチング処理液（塩化第二鉄溶液）に浸漬してエッチング処理を行い、金属板の両面を粗面化することで、筋状の凸部を分断させて、金属板の両面に、断続的な筋状の凸部を形成した。その後、実施例１と同様に、金属板の片面に金メッキ層を形成して、その後も実施例１と同様の操作を行い、金属接点部材、及びゴムスイッチ部材を得た。
　なお、実施例２で得られた金属板表面を実施例１と同様の条件で観察した画像を図３に示す。また、図３に示す画像を、図５と同様にトレースした図を図６に示す。
［実施例３］
　実施例１と同様に金属板を研磨して両面に溝状の凹部を形成した後、塩化ニッケルメッキ液に浸漬して電解メッキ処理を行って、金属板の両面にニッケル粗面メッキ層を形成して、凸部を粗面化して凸をさらに形成することで、断続的な筋状の凸部を形成した。その後、実施例１と同様に、金属板の片面に金メッキ層を形成して、その後も同様の操作を行い、金属接点部材、及びゴムスイッチ部材を得た。
　なお、実施例３で得られた金属板表面を実施例１と同様の条件で観察した画像を図４に示す。また、図４に示す画像を、図５と同様にトレースした図を図７に示す。
［比較例１］
　厚さ７０μｍの洋白からなる金属板の両面を、バフ研磨により多方向に研磨し、次いで、実施例１と同様に金属板の片面に金メッキ層を形成して、その後も実施例１と同様の操作を行い、金属接点部材、及びゴムスイッチ部材を得た。金属接点部材を構成する金属板の表面には、微細な溝状の凹部が多方向に形成され、平滑面に近い形状を有していた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　以上のように、実施例１～３では、互いに並行する溝状の凹部が金属板の表面に形成されることで、ゴムスイッチ部材を成形するときに遊離する、ゴム由来成分に起因する表面抵抗値の上昇を抑えることができた。
　１０　金属接点部材
　１１　ゴムスイッチ本体
　１１Ａ　押圧部
　１１Ｂ　可撓部
　１１Ｃ　ベース部
　１２　ゴムスイッチ部材
　１５　金属板
　１５Ａ　表面
　１５Ｂ　裏面
　１６　ゴム層
　２１　基板
　２２　固定接点
　２５　スイッチ
　３１、４１、５１　凹部
　３２、４２、５２　凸部

Claims (7)

  1. 　金属板を備える金属接点部材であって、前記金属板が、並行する複数の筋状の凸部を表面に有する、金属接点部材。
  2. 　前記筋状の凸部が、断続するように形成される請求項１に記載の金属接点部材。
  3. 　前記金属板の表面は、算術平均高さ（Ｓａ）が０．１～０．５μｍ、山頂点の算術平均曲（Ｓｐｃ）が９６０～２００００（１／ｍｍ）、及び界面の展開面積比（Ｓｄｒ）が０．０２～３．０である請求項１又は２に記載の金属接点部材。
  4. 　前記金属板の裏面に積層されるゴム層をさらに備える請求項１～３のいずれか１項に記載の金属接点部材。
  5. 　前記ゴム層がシリコーンゴムを含む請求項４に記載の金属接点部材。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の金属接点部材と、前記金属接点部材に接合されるゴムスイッチ本体とを備えるゴムスイッチ部材。
  7. 　前記ゴムスイッチ本体が、シリコーンゴムを含む請求項６に記載のゴムスイッチ部材。
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