メンブレンスイッチ

【課題】完全な防水性を有し、かつスイッチ押下時及び気温変化時において、スイッチ内部の圧力変化を抑制することができる、メンブレンスイッチを提供する。
【解決手段】接点が形成された２枚の接点シート１２，１４と、シート面の接点に対向する位置に接点用の開口が形成されたスペーサ１６と、を有し、スペーサの開口と２枚の接点シートを内壁として接点室５３，５５が形成されるメンブレンスイッチであって、２枚の接点シートと、スペーサに設けられた接点用とは異なる開口を内壁として、接点室に連通するガス室６１，６３，６５，６７が形成され、接点シートには、ガス室の圧力変化に応じて変形可能な変形部４０，４２，４４，４６が成型されており、接点室内の圧力変化に応じて変形部が撓み変形することにより、ガス室の容積が変化することを特徴としている。スイッチ押下時及び気温変化時におけるスイッチ内部の圧力変化を抑制することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メンブレンスイッチに関し、詳細には防塵性や防水性を有するメンブレンスイッチの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
埃や水などが浸入するような使用環境の悪い条件下で、電子機器のスイッチ操作を確実なものとするために、従来からメンブレンスイッチが用いられてきた。メンブレンスイッチは、シートスイッチとも呼ばれ、図７に示すように、導電性インクで回路（図示せず）及び接点１０２，１０４が印刷された上部接点シート１０６と下部接点シート１０８を有し、これらのシートを接点１０２，１０４の周囲に開口を形成したスペーサ１１０を挿んで、接点１０２，１０４が向かい合うよう張り合わせることで、スイッチ構造を形成している。このようなメンブレンスイッチ１００は、接点シート１０６，１０８、スペーサ１１０及び接着シール材１１２で囲まれた部位１１４（以下、接点室１１４と記す）にスイッチの接点１０２，１０４を有していることから、高い防水性や防塵性を実現している。
【０００３】
ここで、接点室１１４が外気から完全に密閉されたスイッチ構造とした場合、スイッチを押下するにつれて、接点室内部は気体の圧縮により圧力が上昇し、スイッチ操作時の感触を悪化させてしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、従来例（特許文献１）のメンブレンスイッチ２００においては、図８に示すように、スイッチ内部の接点室２０２と外気を接続する通気孔２０４が設けられている。この通気孔２０４を経て接点室２０２と外気との通気を可能にすることで、スイッチ操作時（押下時）に接点室２０２で圧縮された空気を外部に逃がし、スイッチの操作感触を良好なものにしている。
【０００５】
しかし、このような外気とスイッチ２００の内部とを接続する通気孔２０４を設けると、外気中の水分がスイッチ内部の接点室２０２に浸入し、接点室２０２にある接点２０６や回路が腐食してしまうことがあった。
【０００６】
したがって、メンブレンスイッチには、より高い防水性（防湿性）と、スイッチ操作時の圧力変化の抑制とを、両立させることが求められており、以下に示すようなスイッチ構造が提案されてきた。
【０００７】
例えば、従来例（特許文献２）には、図９に示すように、シートに設けられた通気孔３０２（貫通孔）を、水分を透過させず、気体のみを透過させるシール材３０４で閉塞することで、完全な防水構造を実現したメンブレンスイッチ３００が開示されている。気体を透過させるシール材３０４がスイッチ内部にある接点室３０６の圧力と外気圧を平衡させて、スイッチ押下時や気温変化時における、接点室３０６の圧力変化を抑制している。
【０００８】
また、別の従来例（特許文献３）には、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、スイッチ内部が外気から完全に密閉され、かつスイッチ内部に、スイッチの接点室４０２に連通する空気溜り４０４を設けたメンブレンスイッチ４００が開示されている。スイッチ押下時に接点室４０２で圧縮された空気が、空気溜り４０４，４０５に流入することで、接点室４０２内部の圧力変化を抑制し、スイッチの良好な操作感触を実現している。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１６８６４７号公報
【特許文献２】特開平１０−１５４４３６号公報
【特許文献３】特開平５−２３４４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、前述の従来例（特許文献２）に記載の技術においては、水分を透過させず気体のみを透過させる特殊なシール材３０４を用いる必要があり、スイッチのコストが高くなるという問題があった。
【００１１】
また、別の従来例（特許文献３）に記載の技術においては、接点室４０２に連通する空気溜り４０４は、容積を変化させることができないため、スイッチ押下時における接点室４０２の圧力上昇を抑制するには、比較的大きな容積を有する空気溜り４０４をスイッチ内部に設ける必要があった。更に、気温変化時における気体の体積変化によるスイッチ内部の圧力変化を抑制することができなかった。低温時においては、接点室４０２の圧力低下により上部及び下部接点シート４０６，４０８が撓み、誤導通を起こす可能性があり、一方、高温時においては、接点室４０２を含むスイッチ内部に高い圧力がかかり続けるため、接点シート４０６，４０８とスペーサ４１０を接着するシール材に剥れが生じる恐れがあった。
【００１２】
そこで、本発明は、従来例のような特殊なシール材を用いることなく、完全防水構造を有し、かつスイッチ押下時及び気温変化時においてスイッチ内部の圧力変化を抑制可能なメンブレンスイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明のメンブレンスイッチは、それぞれのシート面に、互いに対向して接点が形成された２枚の接点シートと、２枚の接点シートの間に設けられ、シート面の接点に対向する位置に接点用の開口が形成されたスペーサと、を有し、スペーサの開口と２枚の接点シートを内壁として接点室が形成されるメンブレンスイッチであって、２枚の接点シートと、スペーサに設けられた接点用とは異なる開口を内壁として、接点室に連通するガス室が形成され、２枚の接点シートの少なくとも一方には、ガス室の圧力変化に応じて変形可能な変形部が成型され、接点室内の圧力変化に応じて接点シートの変形部が撓み変形することにより、ガス室の容積が変化することを特徴とする。
【００１４】
ここで、接点シートの変形部は、ドーム形状に成型され、接点室内の圧力変化に応じてドーム形状が反転して撓み変形することにより、ガス室の容積を変化させることが好ましい。
【００１５】
また、接点シートの変形部は、同心円状に凹凸を形成するよう蛇腹形状に成型され、接点室内の圧力変化に応じて蛇腹形状が撓み変形することにより、ガス室の容積を変化させることも好適である。
【００１６】
また、本発明のメンブレンスイッチの別の態様では、それぞれのシート面に、互いに対向して接点が形成された２枚の接点シートと、２枚の接点シートの間に設けられ、シート面の接点に対向する位置に接点用の開口が形成されたスペーサと、を有し、スペーサの開口と２枚の接点シートを内壁として接点室が形成されるメンブレンスイッチであって、接点シートには、接点室に連通する通気孔が設けられ、この通気孔を外気から密閉可能に、接点シートに取り付けられた遮蔽カバーを備え、通気孔を含む接点シートと遮蔽カバーを内壁とするガス室が形成され、遮蔽カバーには、ガス室の圧力変化に応じて変形可能な変形部が成型され、接点室内の圧力変化に応じて、遮蔽カバーの変形部が撓み変形することにより、ガス室の容積が変化することを特徴とする。
【００１７】
ここで、遮蔽カバーの変形部は、ドーム形状に成型され、接点室内の圧力変化に応じてドーム形状が反転して撓み変形することにより、ガス室の容積が変化させることが好ましい。
【００１８】
また、遮蔽カバーの変形部は、同心円状に凹凸を形成するよう蛇腹形状に成型され、蛇腹形状が撓み変形することにより、ガス室の容積が変化させることも好適である。
【発明の効果】
【００１９】
上記の構成により、メンブレンスイッチは、完全な防水性を有し、かつスイッチ押下時及び気温変化時において、スイッチ内部の圧力変化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に好適な第１〜第３の実施形態について図面を参照し説明する。
【００２１】
〔第１実施形態〕
第１実施形態のメンブレンスイッチの構成について説明する。図１は、第１実施形態のメンブレンスイッチ１０の縦断面図であり、図２は、メンブレンスイッチ１０の内部形状の概略を示す上面図である。なお、図１は、図２のＡ−Ａ線による断面図を示している。第１実施形態のメンブレンスイッチの構成について、図１、図２を用いて説明する。
【００２２】
まず、図１に示すように、メンブレンスイッチ１０は、接点２２，２４が設けられた上部接点シート１２と、接点２６，２８が設けられた下部接点シート１４が、スペーサ１６を挿んで、それぞれのシートの接点が向かい合うように配置されて構成されている。
【００２３】
上部接点シート１２は、ポリエステルフィルムであり、ドーム形状の接点部３２，３４が一体に成型されている。この接点部３２，３４の裏面（スペーサ１６側）には、導電性インクにより接点２２，２４及び回路（図示せず）が印刷され、接点部３２，３４の表面には、スイッチの名称等を記した意匠面３６，３８が形成されている。
【００２４】
同様に、下部接点シート１４は、ポリエステルフィルムで成型され、上部接点シート１２の接点２２，２４に対向する位置に、それぞれ接点２６，２８が印刷されている。更に、下部接点シート１４には、ドーム形状の変形部４０，４２，４４，４６が一体に成型されている。
【００２５】
スペーサ１６は、ポリカーボネートで成型されており、図２に示すように、上部接点シート１２の接点部３２，３４に対向する位置には、それぞれ開口５２，５４が形成され、下部接点シート１４の変形部４０，４２，４４，４６に対向する位置には、それぞれ開口６０，６２，６４，６６が形成されている。これらの開口５２，５４，６０，６２，６４，６６は、スペーサ１６の表裏を貫通している。
【００２６】
そして、図１に示すように、上部接点シート１２は、上部接着シート１８によりスペーサ１６と接着される。一方、下部接点シート１４は、下部接着シート２０により、スペーサ１６と接着されている。
【００２７】
このように２枚の接点シート１２，１４をスペーサ１６に貼り合せることにより、接点室５３，５５と、ガス室６１，６３，６５，６７が形成される。接点室５３は、スペーサの開口５２と、上部接点シート１２の接点部３２、及び下部接点シート１４を内壁として形成される。同様に、接点室５５は、スペーサの開口５４と、上部接点シート１２の接点部３８、及び下部接点シート１４を内壁として形成される。一方、ガス室６１，６３，６５，６７は、それぞれスペーサの開口６０，６２，６４，６６と上部接点シート１２、及び下部接点シート１４の変形部４０，４２，４４，４６を内壁として形成される。これら接点室５３，５５、及びガス室６１，６３，６５，６７は、２枚の接点シート１２，１４と、スペーサ１６及び接着シート１８，２０により、外気から完全に密封されており、完全な防水性を有している。
【００２８】
上部接着シート１８は、スペーサの開口５２，５４，６０，６２，６４，６６に対向する部位が切除され、更に、これらの開口のうち隣り合う開口が互いに連通するように、開口を最短距離で接続する部位について溝形状に切除される。そして、上部接着シート１８と、上部接点シート１２とスペーサ１６を貼り合わせることにより、図２に示すように、上部接点シート１２と、上部接着シート１８、及びスペーサ１６で囲まれた通気溝７０，７２，７４，７６，７８が形成される。これらの通気溝７０，７２，７４，７６，７８は、気体が流通可能で形成されており、接点室５３，５５、及びガス室６１，６３，６５，６７は、互いに連通している。
【００２９】
なお、第１実施形態のメンブレンスイッチ１０は、初期状態、すなわち常温かつスイッチを押下していない状態において、下部接点シートの変形部４０は、図１に実線で示すように、スイッチ外側（スペーサ１６を有しない側）に凸形状となるドーム形状を有し、その他の変形部４２，４４，４６は、スイッチ外側に凹形状となるドーム形状を有する状態に設定されている。
【００３０】
このように設定されているのは、気温が低下した状態（気温低下時）、気温が上昇した状態（気温上昇時）、スイッチを押下した状態（スイッチ押下時）、及びこれらが重なった状態における、スイッチ内部（ガス室６０，６２，６４，６６、接点室５３，５５、及び通気溝７０，７２，７６，７４，７８）にある気体の膨張又は収縮に対応するためである。
【００３１】
気温低下時においては、変形部４０のドーム形状がスイッチ外側に凹形状となるよう変形することで、スイッチ内部の気体の収縮に対応する。一方、気温上昇時においては、変形部４２，４４，４６のうち一つのドーム形状が、スイッチ外側に凸形状となるよう変形することで、スイッチ内部の気体の膨張に対応する。気温変化によるスイッチ内部の気体の膨張又は収縮が、１つのドーム形状の反転による、ガス室の容積変化で吸収できるように設定されている。
【００３２】
スイッチ押下時においては、気温上昇時に比べてスイッチ内部の気体の膨張率が高いため、変形部４２，４４，４６のうち２つのドーム形状が、スイッチ外側に凸形状となるよう変形することで、気体の膨張に対応する。これは、スイッチを押下した時の接点室の体積減少分が、２つのガス室の体積増大分に相当するよう設定されているためである。
【００３３】
気温変化時は、接点操作時に比べ、スイッチ内部の気体のまた、気温上昇時で、スイッチを押下した場合においては、変形部４２，４４，４６のすべてのドーム形状が、スイッチ外側に凸形状となるよう変形することで、高温による気体の膨張とスイッチ押下による気体の膨張の双方に対応する。
【００３４】
以上の理由から、第１実施形態においては、下部接点シート２０にドーム形状の変形部が４つ設けられている。初期状態において、４つの変形部のうち１つはスイッチ外側に凸形状に、残り３つはスイッチ外側に凹形状となるよう設定されている。
【００３５】
次に、第１実施形態のメンブレンスイッチの動作について、図１、図２を用いて説明する。メンブレンスイッチがさらされる気温変化時における変形部４０，４２，４４，４６の動作と、これに加えてスイッチを押下した時（スイッチＯＮ時）における、変形部４０，４２，４４，４６の動作について、以下に詳細を説明する。
【００３６】
まず、気温が常温であり、かつスイッチを押下した場合の動作について説明する。接点部３２の意匠面３６を押下すると、上部接点シートの接点部３２は、そのドーム形状が撓み変形し、接点部３２は破線で示す位置に反転する。この位置において、接点２２も破線で示す位置に移動し、この移動した接点が、下部接点シート１４に設けられた接点２６と接触することで、回路が導通する。
【００３７】
この時、接点部３２が破線で示す位置に撓み変形するにつれて、接点室５３の容積が減少し、接点室５３内の気体が圧縮される。接点室５３の内部で圧縮された空気は、接点室とガス室を接続する通気溝７６、及び隣り合うガス室を接続する通気溝７０，７２，７４，７８を経て、ガス室６０，６２，６４，６６及び接点室５５に流入する。この空気の流入により、スイッチ内部（ガス室６０，６２，６４，６６、接点室５３，５５、及び通気溝７０，７２，７６，７４，７８）の圧力が上昇する。このスイッチ内部の圧力が所定の圧力に達したとき、スイッチ外側に凹形状を有している変形部４２，４４，４６のうち２つが、スイッチ外側に凸形状を有するように撓み変形し、変形部のドーム形状が反転する。例えば、２つの変形部４２及び４４が撓み変形し、それぞれ破線で示す位置に反転する。
【００３８】
このように変形部４２及び４４が変形することで、これら変形部を内壁とするガス室６３、６５の容積が増大する。このガス室６３、６５の容積が増大する分だけ、スイッチの内部圧力は低下する。
【００３９】
以上のように、スイッチを押下することでスイッチ内部の圧力が一時的に上昇するが、所定の圧力に達すると変形部が撓み変形し、そのドーム形状をスイッチ外側に凸形状となるよう反転させることで、ガス室の容積を増大させる。
【００４０】
これにより、スイッチ内部の圧力上昇を、所定の圧力以下に抑制することができる。スイッチ押下時におけるスイッチ内部の圧力上昇が抑制されるため、スイッチの操作感触を良好なものにすることができる。
【００４１】
したがって、従来のように、気体のみを透過させる特殊なシール材や、接点室と連通する比較的大きな容積を有する空気溜りをメンブレンスイッチに設ける必要がなく、低コストで、コンパクトなメンブレンスイッチを実現することができる。
【００４２】
次に、気温が上昇する場合の動作について説明する。気温上昇時においては、常温時に比べ、スイッチ内部にある気体が膨張し、スイッチ内部の圧力は上昇する。
【００４３】
このスイッチの内部圧力が所定の圧力以上となったとき、常温時においてスイッチ外側に凹形状である変形部４２，４４，４６のうち１つが撓み変形し、そのドーム形状を反転させる。例えば、変形部４２がスイッチ外側に凸形状を有するよう、破線で示す位置にドーム形状が反転する。
【００４４】
このように１つの変形部４２が変形することで、変形部４２を内壁とするガス室６３の容積が増大する。このガス室６３の容積が増大する分だけ、スイッチの内部圧力は低下する。
【００４５】
以上のように、気温が上昇に応じてスイッチ内部の圧力は一時的に上昇するが、所定の圧力以上となったときドーム形状の変形部が撓み変形し、スイッチ外側に凸形状となるようドーム形状を反転させ、ガス室の容積を増大させる。これにより、スイッチ内部の圧力上昇を、所定の圧力以下に抑制することができる。
【００４６】
したがって、気温の上昇によって膨張した気体の高い圧力が、スイッチ内部に常に作用することを防止することができる。高い圧力がスイッチ内部に常に作用することで、接点シート及びスペーサと、接着シートの間に剥れが生じ、スイッチ内部と外気が通じて水分が浸入してしまうことを防止する。
【００４７】
次に、このような気温上昇時（高温時）において、スイッチを押下した場合について説明する。気温上昇時において、スイッチ外側に凹形状である、残り２つの変形部４４，４６が撓み変形し、そのドーム形状を反転させる。これら２つの変形部を内壁とするガス室６５，６７の容積が増大することにより、気温上昇時においても、スイッチ押下時におけるスイッチ内部の圧力上昇を抑制することができる。
【００４８】
したがって、気温の上昇によるスイッチ内部の圧力上昇と、スイッチ押下による圧力上昇が同時に起こる場合においても、スイッチの操作感触を良好なものにすることができる。
【００４９】
次に、気温が低下する場合の動作について説明する。気温低下時においては、常温時に比べ、スイッチ内部、すなわちガス室６０，６２，６４，６６、接点室５３，５５、及び通気溝７０，７２，７６，７４，７８にある気体が収縮し、スイッチ内部の圧力は低下する。
【００５０】
このスイッチの内部の圧力が所定の圧力以下となったとき、常温時においてスイッチ外側に凸形状である変形部４０が撓み変形し、スイッチ外側に凹形状となるよう、破線で示す位置にドーム形状が反転する。
【００５１】
このように変形部４０が変形することで、これらの変形部を内壁とするガス室６１の容積が減少する。このガス室６１の容積が減少する分だけ、スイッチの内部圧力は上昇する。
【００５２】
以上のように、気温の低下に応じてスイッチ内部の圧力は一時的に低下するが、所定の圧力以下となったとき変形部が撓み変形し、スイッチ外側に凹形状となるようドーム形状を反転させ、ガス室の容積を減少させる。これにより、スイッチ内部の圧力低下を、所定の圧力以上に抑制することができる。
【００５３】
したがって、接点室の圧力低下により、上部接点シートの接点部がスイッチ内側に撓み変形し、これら接点部に設けられた接点と、下部接点シートに設けられた対向する接点とが、誤導通してしまうことを防止することができる。
【００５４】
以上の第１実施形態において、変形部は下部接点シートに設けられたが、この変形部は上部接点シートに設けられても良い。メンブレンスイッチの設置場所に、変形部のドーム形状がスイッチ外側に反転可能な空間があり、かつ意匠上問題の無いような接点シートに設けられれば良い。例えば、上部接点シート及び下部接点シートの双方に変形部が設けられ、１つのガス室の内壁を構成するような構成としても良い。
【００５５】
また、第１実施形態において、ガス室は４箇所設けられたが、これに限定されるものではない。例えば、より容積の小さいガス室を、より多数設けることで、スイッチ内部の圧力変化により多段にスイッチ内部の容積を変化させる構成としても良い。
【００５６】
〔第２実施形態〕
第２実施形態のメンブレンスイッチの構成について説明する。図３は、第２実施形態のメンブレンスイッチ８０の縦断面図であり、図４は、メンブレンスイッチ８０の内部形状の概略を示す上面図である。なお、図３は、図４のＢ−Ｂ線による断面図を示している。
【００５７】
第２実施形態のメンブレンスイッチ８０には、下部接点シートに１つの変形部が一体に成型されている。この変形部は、同心円状に凹凸を形成するよう蛇腹形状に成型されており、スイッチ内部の圧力変化に応じて連続的に撓み変形することができる。この点で、変形部がドーム形状に成型されている第１実施形態とは異なる。以下に、第２実施形態のメンブレンスイッチの構成について、図３、図４を用いて詳細を説明する。なお、第１実施形態のメンブレンスイッチと共通の構成には、同一の符号が付されている。
【００５８】
第２実施形態のメンブレンスイッチ８０の下部接点シート１４には、同心円状に凹凸を形成し（図４）、かつ断面は９つの湾曲が連続した形状を有する（図３）、蛇腹形状の変形部８２が一体に成型されている。スペーサ１６には、図４に示すように、上部接点シート１２の接点部３２，３４に対向する位置に、それぞれ開口５２，５４が形成され、下部接点シート１４の変形部８２に対向する位置に、開口８４が形成されている。これらの開口５２，５４，８４は、スペーサ１６の表裏を貫通している。
【００５９】
そして、図３に示すように、２枚の接点シート１２，１４をスペーサ１６に貼り合せることにより、接点室５３，５５と、ガス室８６が形成される。ガス室８６は、スペーサの開口８４と上部接点シート１２、及び下部接点シート１４の変形部８２を内壁として形成される。これら接点室５３，５５、及びガス室６１，６３，６５，６７は、外気から完全に密封されており、完全な防水性を有している。
【００６０】
上部接着シート１８は、スペーサの開口５２，５４，８４に対向する部位が切除され、更に、開口５２と開口５４を接続する部位と、開口５２と開口８４を接続する部位について溝形状に切除される。そして、上部接着シート１８と、上部接点シート１２とスペーサ１６を貼り合わせることにより、上部接点シート１２と、上部接着シート１８、及びスペーサ１６で囲まれた通気溝７６，７８が形成される。これらの通気溝７６，７８は、気体が流通可能に形成されており、接点室５３，５５、及びガス室８６は、互いに連通している。
【００６１】
なお、第２実施形態のメンブレンスイッチ８０は、初期状態、すなわち常温かつスイッチを押下していない状態において、下部接点シートの変形部８２は、図３に実線で示すように、下部接点シート１４の平坦な面に対称となるよう蛇腹形状（凹凸形状）を有する状態に設定されている。
【００６２】
下部接点シートの変形部８２は、スイッチ内部（ガス室８６、接点室５３，５５、及び通気溝７６，７８）にある気体の膨張や収縮による、ガス室８６の圧力変化に応じて、連続的に撓み変形可能に構成されている。すなわち、ガス室８６の圧力が上昇すると、蛇腹形状の変形部８２がスイッチ外側（スペーサ１６を有しない側）に撓み変形し、ガス室８６の容積を増加させる。一方、ガス室８６の圧力が低下すると、蛇腹形状の変形部８２がスイッチ内側（スペーサ１６を有する側）に撓み変形し、ガス室８６の容積を減少させる。
【００６３】
次に、第２実施形態のメンブレンスイッチの動作について、図３、図４を用いて説明する。メンブレンスイッチがさらされる気温変化時における変形部８２の動作と、これに加えてスイッチを押下した時（スイッチＯＮ時）における、変形部８２の動作について、以下に詳細を説明する。
【００６４】
まず、気温が常温であり、かつスイッチ押下時の動作について説明する。接点部３２の意匠面３６を押下すると、第１実施形態と同様に、接点室５３の容積が減少し、接点室５３内の気体が圧縮され、スイッチ内部の圧力が上昇する。接点室５３の内部で圧縮された空気は、接点室とガス室を接続する通気溝７６を経て、ガス室８６に流入する。この空気の流入により、ガス室８６の圧力が上昇する。
【００６５】
このガス室８６の圧力上昇に応じて、同心円状に凹凸を形成するよう蛇腹形状を有している変形部８２が、スイッチ外側（スペーサ１６を有しない側）に連続的に撓み変形し、図３に一点鎖線で示す位置に移動する。変形部８２が撓み変形することで、この変形部８２を内壁とするガス室８６の容積が増大する。このガス室８６の容積が増大する分だけ、スイッチ内部の圧力上昇は抑制される。
【００６６】
気温上昇時の動作についても、スイッチ押下時と同様である。変形部８２は、気温の上昇に応じて、図３に実線で示す位置よりもスイッチ外側に撓み変形し、この変形部を内壁とするガス室８６の容積を増大させる。このガス室８６の容積が増大する分だけ、スイッチの内部の圧力上昇は抑制される。
【００６７】
気温上昇時において、さらにスイッチを押下した場合は、変形部８２が、図３に一点鎖線で示す位置から、さらにスイッチ外側に撓み変形することで、スイッチ内部の圧力上昇を抑制することができる。
【００６８】
気温低下時においては、常温時に比べ、スイッチ内部の気体は収縮し、スイッチ内部の圧力は低下する。このスイッチ内部の圧力低下に応じて、同心円状に凹凸を形成するよう蛇腹形状を有している変形部８２が、スイッチ内側（スペーサ１６を有する側）に連続的に撓み変形し、図３に二点鎖線で示す位置に移動する。変形部８２が撓み変形することで、この変形部８２を内壁とするガス室８６の容積が減少する。このガス室８６の容積が減少する分だけ、スイッチ内部の圧力低下は抑制される。
【００６９】
以上のように、第２実施形態のメンブレンスイッチは、気温の変化及びスイッチ押下によるスイッチ内部の圧力変化に応じて、随時、変形部８２を撓み変形させる。接点室と連通する変形部を１箇所設けるだけで、スイッチ内部の圧力上昇及び圧力低下を抑制することができる。
【００７０】
以上の第２実施形態において、変形部８２は下部接点シートに設けられたが、この変形部は上部接点シート１２に設けられても良い。メンブレンスイッチの設置場所に、同心円状に凹凸を有する蛇腹形状が撓み変形可能な空間があり、かつ意匠上問題の無いような接点シートに設けられれば良い。
【００７１】
また、変形部８２の蛇腹形状は、図３に示すように９つの湾曲が連続した形状で成型されたが、これに限定されるものではない。例えば、より曲率半径の小さな湾曲を、より多数有する蛇腹形状であっても良い。
【００７２】
〔第３実施形態〕
第３実施形態のメンブレンスイッチの構成について説明する。図５は、第３実施形態のメンブレンスイッチ９０の縦断面図であり、図６は、メンブレンスイッチ９０の内部形状の概略を示す上面図である。なお、図５は、図６のＣ−Ｃ線による断面図を示している。第３実施形態のメンブレンスイッチ９０は、接点シートに設けられ接点室に連通する通気孔を、外気から密閉可能に、接点シートに取り付けられた遮蔽カバーを備えている。この遮蔽カバーと接点シートを内壁とするガス室が形成され、ガス室の圧力変化に応じて、遮蔽カバーの変形部が変形し、ガス室の容積を変化させる。この点で、第１及び第２実施形態と異なる。以下に、第３実施形態のメンブレンスイッチの構成について、図５、図６を用いて詳細を説明する。なお、第１及び第２実施形態のメンブレンスイッチと共通の構成には、同一の符号が付されている。
【００７３】
第３実施形態のメンブレンスイッチ９０の下部接点シート１４には、第１及び第２実施形態とは異なり、変形部は成型されず、接点室に連通する通気孔９１が形成されている。
【００７４】
また、下部接着シート２０は、スペーサの開口５２，５４に対向する部位が切除され、更に、開口５２と開口５４を接続する部位と、開口５２と通気孔９１を接続する部位について溝形状に切除される。そして、下部接着シート２０と、下部接点シート１４とスペーサ１６を貼り合わせることにより、下部接点シート１４と、上部接着シート２０、及びスペーサ１６で囲まれた通気溝７７，７９が形成される。これらの通気溝７７，７９は、気体が流通可能に形成されており、接点室５３，５５、及び通気孔９１は、互いに連通している。
【００７５】
更に、下部接点シート１４には、通気孔９１を覆うように、遮蔽カバー９３が取り付けられる。遮蔽カバー９３は、同心円状に凹凸を形成する蛇腹形状の変形部９２を有しており、ポリエステルで一体に成型されている。この遮蔽カバー９３を下部接点シート１４に取り付けることにより、遮蔽カバー９３と、通気孔９１を含む下部接点シート１４とを内壁とするガス室９６が形成される。ガス室９６と、接点室５３，５５は、通気溝７７，７９及び通気孔９１を介して互いに連通している。
【００７６】
なお、第３実施形態のメンブレンスイッチ９０は、初期状態（常温かつスイッチを押下していない状態）において、遮蔽カバーの変形部９２が、図５に実線で示すように、蛇腹形状（凹凸形状）の湾曲が、下部接点シートの面に対して平行に並ぶ状態に設定されている。
【００７７】
遮蔽カバーの変形部９２は、スイッチ内部（ガス室９６、接点室５３，５５、及び通気溝７７，７９）にある気体の膨張や収縮による、ガス室９６の圧力変化に応じて、連続的に撓み変形可能に構成されている。すなわち、ガス室９６の圧力が上昇すると、蛇腹形状の変形部８２がスイッチ外側（スペーサ１６を有しない側）に撓み変形し、ガス室９６の容積を増加させる。一方、ガス室９６の圧力が低下すると、蛇腹形状の変形部９２がスイッチ内側（スペーサ１６を有する側）に撓み変形し、ガス室９６の容積を減少させる。
【００７８】
次に、第３実施形態のメンブレンスイッチの動作について、図５、図６を用いて説明する。メンブレンスイッチがさらされる気温変化時における変形部９２の動作と、これに加えてスイッチを押下した時（スイッチＯＮ時）における、変形部９２の動作について、以下に詳細を説明する。
【００７９】
まず、気温が常温であり、かつスイッチ押下時の動作について説明する。接点部３２の意匠面３６を押下すると、第１実施形態と同様に、接点室５３の容積が減少し、接点室５３内の気体が圧縮され、スイッチ内部の圧力が上昇する。接点室５３の内部で圧縮された空気は、接点室とガス室を接続する通気溝７７及び通気孔９１を経て、ガス室９６に流入する。
【００８０】
このガス室９６の圧力上昇に応じて、同心円状に凹凸を形成するよう蛇腹形状を有している変形部９２が、スイッチ外側（スペーサ１６を有しない側）に連続的に撓み変形し、図５に一点鎖線で示す位置に移動する。変形部９２が撓み変形することで、この変形部９２を内壁とするガス室９６の容積が増大する。このガス室９６の容積が増大する分だけ、スイッチ内部の圧力上昇は抑制される。
【００８１】
気温上昇時の動作についても、スイッチ押下時と同様である。変形部９２は、気温の上昇に応じて、図３に実線で示す位置よりもスイッチ外側に撓み変形し、この変形部を内壁とするガス室８６の容積を増大させる。このガス室８６の容積が増大する分だけ、スイッチの内部の圧力上昇は抑制される。
【００８２】
気温上昇時において、さらにスイッチを押下した場合は、変形部９２が、図５に一点鎖線で示す位置から、さらにスイッチ外側に撓み変形することで、スイッチ内部の圧力上昇を抑制することができる。
【００８３】
気温低下時においては、常温時に比べ、スイッチ内部の気体は収縮し、圧力は低下する。このスイッチ内部の圧力低下に応じて、同心円状に凹凸を形成するよう蛇腹形状を有している変形部９２が、スイッチ内側（スペーサ１６を有する側）に連続的に撓み変形し、図５に二点鎖線で示す位置に移動する。変形部９２が撓み変形することで、この遮蔽カバー９３の変形部９２を内壁とするガス室９６の容積が減少する。このガス室９６の容積が減少する分だけ、スイッチ内部の圧力低下は抑制される。
【００８４】
以上のように、第３実施形態のメンブレンスイッチ９０は、第２実施形態と同様にスイッチ内部の圧力変化に応じて、随時、変形部９２を撓み変形させる。接点シートに接点室と連通する通気孔を１箇所設け、変形部を有する遮蔽カバーを、接点シートの通気孔を覆うように取り付けるという簡単な構成で、スイッチ内部の圧力上昇及び圧力低下を抑制することができる。
【００８５】
この第３実施形態において、遮蔽カバー９３の変形部９２は、同心円状に凹凸を形成する蛇腹形状としたが、これに限定されるものではない。遮蔽カバーの形状は、第１実施形態の接点シートに成型されたドーム形状としても良い。接点シートに接点室に連通する通気孔を複数設け、更に、各通気孔ごとにドーム形状を有する遮蔽カバーで覆うように構成することで、第１実施形態と同様の効果を奏することもできる。
【００８６】
以上の第１、第２及び第３の実施形態について説明した。これらの実施形態において、接点シートや遮蔽カバーの変形部は、ドーム形状又は蛇腹形状に成型されたが、これに限定されるものではない。変形部は、これを内壁として形成されるガス室の圧力変化に応じて変形可能であれば、他の形状でも良い。また、これらの実施形態において、接点シートや、遮蔽カバーは、ポリエステルで成型されるものとしたが、その他の材質でも良い。接点シートや遮蔽カバーに、前述のドーム形状、又は同心円状に凹凸を有する蛇腹形状といった変形部が形成可能で、かつガス室の圧力変化に応じて撓み変形するよう、適切な材質が選択される。例えば、ウレタンやポリエチレンテレフタレート等を使用しても良い。また、接点シートと、スペーサは接着テープにより貼りあわされたが、これに限定されるものではない。通気溝を形成するよう間隔をあけて接着材を塗布して貼りあわせる構成とすることも好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】第１実施形態のメンブレンスイッチの縦断面図である。
【図２】第１実施形態のスイッチ内部形状の概略を示す上面図である。
【図３】第２実施形態のメンブレンスイッチの縦断面図である。
【図４】第２実施形態のスイッチ内部形状の概略を示す上面図である。
【図５】第３実施形態のメンブレンスイッチの縦断面図である。
【図６】第３実施形態のスイッチ内部形状の概略を示す上面図である。
【図７】従来のメンブレンスイッチの縦断面図である。
【図８】従来例（特許文献１）のメンブレンスイッチの縦断面図である。
【図９】従来例（特許文献２）のメンブレンスイッチの縦断面図である。
【図１０】従来例（特許文献３）のメンブレンスイッチの斜視図であり、（ａ）は接点シートとスペーサを分解した図であり、（ｂ）はスイッチを押下した状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０メンブレンスイッチ、１２上部接点シート、１４下部接点シート、１６スペーサ、１８，２０接着シート、２２接点、３２接点部、４０変形部、５２開口、５３接点室、６１ガス室、７６通気溝、８０メンブレンスイッチ、８２変形部、８６ガス室、９０メンブレンスイッチ、９１通気孔、９２変形部、９３遮蔽カバー、９６ガス室。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれのシート面に、互いに対向して接点が形成された２枚の接点シートと、
２枚の接点シートの間に設けられ、シート面の接点に対向する位置に接点用の開口が形成されたスペーサと、を有し、
スペーサの開口と２枚の接点シートを内壁として接点室が形成されるメンブレンスイッチであって、
２枚の接点シートと、スペーサに設けられた接点用とは異なる開口を内壁として、接点室に連通するガス室が形成され、
２枚の接点シートの少なくとも一方には、ガス室の圧力変化に応じて変形可能な変形部が成型され、
接点室内の圧力変化に応じて接点シートの変形部が撓み変形することにより、ガス室の容積が変化することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載のメンブレンスイッチであって、
接点シートの変形部は、ドーム形状に成型され、
接点室内の圧力変化に応じてドーム形状が反転して撓み変形することにより、ガス室の容積が変化することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項３】
請求項１に記載のメンブレンスイッチであって、
接点シートの変形部は、同心円状に凹凸を形成するよう蛇腹形状に成型され、
接点室内の圧力変化に応じて蛇腹形状が撓み変形することにより、ガス室の容積が変化することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項４】
それぞれのシート面に、互いに対向して接点が形成された２枚の接点シートと、
２枚の接点シートの間に設けられ、シート面の接点に対向する位置に接点用の開口が形成されたスペーサと、を有し、
スペーサの開口と２枚の接点シートを内壁として接点室が形成されるメンブレンスイッチであって、
接点シートには、接点室に連通する通気孔が設けられ、
この通気孔を外気から密閉可能に、接点シートに取り付けられた遮蔽カバーを備え、
通気孔を含む接点シートと遮蔽カバーを内壁とするガス室が形成され、
遮蔽カバーには、ガス室の圧力変化に応じて変形可能な変形部が成型され、
接点室内の圧力変化に応じて、遮蔽カバーの変形部が撓み変形することにより、ガス室の容積が変化することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項５】
請求項４に記載のメンブレンスイッチであって、
遮蔽カバーの変形部は、ドーム形状に成型され、
接点室内の圧力変化に応じてドーム形状が反転して撓み変形することにより、ガス室の容積が変化することを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項６】
請求項４に記載のメンブレンスイッチであって、
遮蔽カバーの変形部は、同心円状に凹凸を形成するよう蛇腹形状に成型され、
蛇腹形状が撓み変形することにより、ガス室の容積が変化することを特徴とするメンブレンスイッチ。

【図１】