JP4676389B2 - メンブレンスイッチ - Google Patents

Description

本発明はシートを介して押圧操作するメンブレンスイッチに関する。

従来のメンブレンスイッチは、それぞれ接点を有する２枚の接点シートを、前記接点同士を対向させる状態で対向配置すると共に、それら２枚の接点シート間にスペーサを配置し、非押圧状態では、スペーサにより対向する接点同士が接触しないようにすることでオフ状態を維持していて、一方の接点シートの接点部分が押され、対向した接点同士が接触することで導通状態（オン状態）となる構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１２７９１１号公報（図６）

従来構成のものにおいて、低い操作荷重でオン動作させるようにするためには、例えばスペーサの厚さを薄くしたり、スペーサの配置間隔を広くしたりすることが考えられる。しかしながら、このような構成とした場合には、振動の影響で対向する接点同士が接触しやすくなったり、温度の影響で接点シートが伸びて、やはり対向する接点同士が接触しやすくなったりするおそれがあり、オフ状態を維持することが難しくなるという問題が発生する。

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動や温度などの影響を受け難く、しかも操作荷重を低く設定することが可能なメンブレンスイッチを提供することにある。

本発明のメンブレンスイッチは、第１及び第２の固定接点を有するベースと、前記第１及び第２の固定接点を覆う状態で前記ベースに対して対向配置されたシートと、弾性変形可能でかつ導電性を有し、前記ベースと前記シートとの間に位置させて前記第１の固定接点に接触する状態で設けられた弾性変形素子とを備え、前記第２の固定接点は前記シート側へ突出する突出部を有し、前記弾性変形素子は、前記シート側から押圧されることにより押圧方向に対して交差する方向へ突出して前記突出部に接触する接点部を有し、前記シートに対する非押圧状態では、前記弾性変形素子が前記第２の固定接点から離間してオフ状態を維持し、前記シートを介して前記弾性変形素子が押圧された際には、前記弾性変形素子が弾性変形することに伴い前記接点部が押圧方向に対して交差する方向へ突出して前記第２の固定接点の前記突出部に接触してオン状態を呈する構成としたことを特徴とする。

本発明によれば、ベースとシートとの間に配置された弾性変形素子によりオフ状態を維持する構成としたので、振動や温度の影響を受け難くできる。また、弾性変形素子の変形のし易さを制御することにより、操作荷重を低く設定することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１において、ベース１は合成樹脂製のシートからなり、その上面に、それぞれ透明電極からなる第１の固定接点２と第２の固定接点３とが交互に配置されている。このうち、各第１の固定接点２は、ベース１の上面に沿った平坦状をなしている。各第２の固定接点３は、ベース１の上面に沿った平坦部３ａと、この平坦部３ａから図中、上方へ向けて突出する突出部３ｂとを有している。ベース１の上方には、合成樹脂製のシート４が配置されている。このシート４は、上記第１及び第２の固定接点２，３を覆う状態で、ベース１に対して対向配置されている。第２の固定接点３における突出部３ｂは、シート４側へ突出している。

ベース１とシート４との間には、各第１の固定接点２上に位置させて弾性変形素子５がそれぞれ配置されている。この弾性変形素子５は、例えば導電性を有する合成樹脂により形成されたもので、中空な六角形状をなして弾性変形可能な弾性変形可能部６と、この弾性変形可能部６から図１中、左側へ突出するように設けられた接点部７とを一体に有している。各弾性変形素子５は、それぞれの弾性変形可能部６の下部の一面６ａが第１の固定接点２の上面に接着されている。従って、弾性変形素子５は、第１の固定接点２に電気的に接続されている。弾性変形可能部６の上面６ｂはシート４の下面に接触していて、弾性変形素子５の弾性変形可能部６により、ベース１とシート４との間の所定の間隔を保持している。

次に上記構成の作用を説明する。
シート４に対する非押圧状態（シート４が押圧されていない状態）では、図１に示すように、弾性変形素子５における接点部７の先端部が第２の固定接点３における突出部３ｂから離間しており、弾性変形素子５によりオフ状態を維持している。

このオフ状態から、図２に示すように、人の指８によりシート４を介して弾性変形素子５が下方（図２の矢印Ａ方向参照）へ押圧されると、弾性変形可能部６がつぶれるように弾性変形する。この弾性変形可能部６の弾性変形により、接点部７が、押圧方向（下方）に対して交差する左側方（図２の矢印Ｂ方向参照）へ突出して突出部３ｂの側面に接触する。これにより、第１の固定接点２と第２の固定接点３との間が弾性変形素子５を介して導通されて、オン状態となる。
指８による押圧が解除されると、弾性変形可能部６の弾性復元力により当該弾性変形可能部６が図１の元の状態に戻り、これに伴い接点部７が突出部３ｂから離れてオフ状態となる。

上記した実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
ベース１とシート４との間に配置された弾性変形素子５によりオフ状態を維持する構成としたので、振動や温度の影響を受け難くでき、オフ状態を良好に維持することができる。また、弾性変形素子５における弾性変形可能部６の変形のし易さを制御することにより、操作荷重を低く設定することが可能となる。具体的には、操作荷重を低く設定するには、弾性変形素子５における弾性変形可能部６の材質を変形し易いものとしたり、弾性変形可能部６の厚さを薄くしたり、弾性変形可能部６に孔を形成して変形し易くしたりすることが考えられる。

第２の固定接点３はシート４側へ突出する突出部３ｂを有し、弾性変形素子５は、押圧されることにより弾性変形可能部６がつぶれるように変形し、押圧方向（矢印Ａ方向）に対して交差する横方向（矢印Ｂ方向）へ突出して前記突出部３ｂに横から接触する接点部７を有する構成としているので、指８による押圧方向と接点部７の移動方向とを変えることができる。このため、指８による押圧方向のストロークと、接点部７が突出部３ｂに接触するまでの距離を変えることができ、押圧方向のストロークを小さくすることが可能になる。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
上記した実施形態では、第１及び第２の固定接点２，３と、弾性変形素子５とで構成されるスイッチが複数組設けられた構成を示したが、そのスイッチが１組のみ存するものでも良く、また、そのスイッチがマトリックス状に多数配置されるものにも適用することができる。
弾性変形素子５の弾性変形可能部６の形状は、六角形に限られず、円形や四角形でも良い。

本発明の一実施形態を示すもので、非押圧状態での縦断面図 押圧操作状態での縦断面図

符号の説明

図面中、１はベース、２は第１の固定接点、３は第２の固定接点、３ａは平坦部、３ｂは突出部、４はシート、５は弾性変形素子、６は弾性変形可能部、７は接点部を示す。

Claims (1)

1. 第１及び第２の固定接点を有するベースと、
   前記第１及び第２の固定接点を覆う状態で前記ベースに対して対向配置されたシートと、
   弾性変形可能でかつ導電性を有し、前記ベースと前記シートとの間に位置させて前記第１の固定接点に接触する状態で設けられた弾性変形素子とを備え、
   前記第２の固定接点は前記シート側へ突出する突出部を有し、
   前記弾性変形素子は、前記シート側から押圧されることにより押圧方向に対して交差する方向へ突出して前記突出部に接触する接点部を有し、
   前記シートに対する非押圧状態では、前記弾性変形素子が前記第２の固定接点から離間してオフ状態を維持し、前記シートを介して前記弾性変形素子が押圧された際には、前記弾性変形素子が弾性変形することに伴い前記接点部が押圧方向に対して交差する方向へ突出して前記第２の固定接点の前記突出部に接触してオン状態を呈する構成としたことを特徴とするメンブレンスイッチ。

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