接点ドーム連結シート
【課題】複数の接点ドームの間でバラツキが生じ複数の接点ドームのうち荷重特性や抵抗値等が規格値から一つでも外れていると接点ドーム連結シート全体が不良となる不都合を回避すること。
【解決手段】回路基板Pに設けた固定接点9に対して導電接触可能な可動接点18を有する複数の接点ドーム部12と、この複数の接点ドーム部12を連結するシート状のベース部13とでなる接点ドーム連結シート11であって、接点ドーム部12が、前記可動接点18を下端に有し上端が押圧操作を受ける押圧部17と、回路基板P上に載置するとともに前記ベース部13と固着する基台部15と、基台部15から上方に延びて押圧部17と連結するスカート16部と、を備えるゴム状弾性体であり、ベース部13が樹脂フィルムであり、基台部15の底面15bから離れた基台部51内にベース部13との固着部を設けた。
【解決手段】回路基板Pに設けた固定接点9に対して導電接触可能な可動接点18を有する複数の接点ドーム部12と、この複数の接点ドーム部12を連結するシート状のベース部13とでなる接点ドーム連結シート11であって、接点ドーム部12が、前記可動接点18を下端に有し上端が押圧操作を受ける押圧部17と、回路基板P上に載置するとともに前記ベース部13と固着する基台部15と、基台部15から上方に延びて押圧部17と連結するスカート16部と、を備えるゴム状弾性体であり、ベース部13が樹脂フィルムであり、基台部15の底面15bから離れた基台部51内にベース部13との固着部を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の入力操作を行うキースイッチの一構成部品としての接点ドーム連結シートに関し、特に複数の接点ドームをフィルムで一体化した接点ドーム連結シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等の入力操作用スイッチ装置として、可動接点を有する接点ドームを回路基板上に置き、接点ドームがキートップなどの押圧部材で押し込まれると、可動接点が回路基板上に設けた固定接点と接触しスイッチ機能を発揮する技術が知られている。ここで、多数のスイッチが存在する場合は、複数の接点ドームがシートに連結された接点ドーム連結シートとすることができ、接点ドームとシートはシリコーンゴム等の同一材料を用いて金型で一体成形されている。こうした技術の一例が、例えば特開平０８−２７６４３５号公報（特許文献１）の段落［0014］に記載されている。
【０００３】
しかしながら、接点ドームとシートとを一体成形すると、材料の充填方法や材料の流れ具合により個々の接点ドームを一様に形成することが困難で、複数の接点ドームの間でバラツキが生じることがある。そうすると、押圧する際の荷重特性が接点ドームごとに異なるおそれがある。仮に、複数の接点ドームのうち、荷重特性や抵抗値等が規格値から一つでも外れていると接点ドーム連結シート全体が不良となることから金型による一体成形は歩留まりが良くないという課題を有していた。
【０００４】
この課題を解決するため、複数の接点ドームを一体成形せず、個々に接点ドームを製造しておき、シートに接点ドームを接着する方法を試みた。接点ドームを個別に製造すれば、シートとの貼り合わせ前に個々の接点ドームの検査を行なうことができ、規格値から外れた接点ドームがあればその接点ドームのみを廃棄すれば良く接点ドーム連結シート全体の不良を回避できるというメリットがある。また、シートには接点ドームとは別材質の樹脂フィルムを用いることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２７６４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シートに個々の接点ドームを接着していくと、図８で示すようにシート３と接点ドーム２ａ，２ｂとを接着する接着層４ａ，４ｂの厚みが接着箇所ごとに相違する場合が生じ、この接点ドーム連結シート１を回路基板Ｐ上に載置すると、可動接点８から固定接点９までの高さＴ１，Ｔ２が接点ドーム２ａ，２ｂによって異なるという不都合が生ずるおそれがある。
【０００７】
また、接点ドームごとに不良が発生するといった課題とは別に、接点ドーム連結シートは回路基板を覆う部材であるため、回路基板への浸水を防ぐ防水効果やゴミの浸入を防ぐ密閉効果を持たせることへの要求もあったが、押圧操作時には接点ドームと回路基板とで形成される空間に溜まったエアを外部に排出する必要があり、こうしたエア溝を接点ドームに設ける必要から、接点ドーム連結シートに防水や密閉といった気密性を持たせることまでは困難であった。
【０００８】
そこで、こうした課題を解決するために本発明はなされたものであり、接点ドームごとの荷重特性のバラツキが無く歩留まりの良い接点ドーム連結シートを提供することを目的とする。
また、表裏両面間の気密性を高めることができる接点ドーム連結シートを提供することを別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで本発明は、回路基板に設けた固定接点に対して導電接触可能な可動接点を有する複数の接点ドーム部と、この複数の接点ドーム部を連結するシート状のベース部とでなる接点ドーム連結シートであって、接点ドーム部が、前記可動接点を下端に有し上端が押圧操作を受ける押圧部と、回路基板上に載置するとともに前記ベース部と固着する基台部と、基台部から上方に延びて押圧部と連結するスカート部と、を備えるゴム状弾性体であり、ベース部が樹脂フィルムであり、基台部の底面から離れた基台部内にベース部との固着部を設けた接点ドーム連結シートを提供する。
【００１０】
回路基板に設けた固定接点に対して導電接触可能な可動接点を有する複数の接点ドーム部と、この複数の接点ドーム部を連結するシート状のベース部とでなる接点ドーム連結シートであるため、この接点ドーム連結シートに設けた可動接点を回路基板等に設けた固定接点と接触させることでスイッチをＯＮすることができる。即ち、固定接点と接触する可動接点の面積を広く設けることができるので、固定接点との間で点接触ではなく面接触させることができ、また、可動接点以外に導電部を設ける必要がない。そのため、回路基板側の固定接点を積層形成する必要がなく固定接点の形成が容易である。
接点ドーム部が、前記可動接点を下端に有し上端が押圧操作を受ける押圧部と、回路基板上に載置するとともに前記ベース部と固着する基台部と、基台部から上方に延びて押圧部と連結するスカート部と、を備えるゴム状弾性体としたため、金属皿バネとは異なり、長い押圧ストロークで軽くＯＮすることができるクリック感を得ることができる。また、絶縁体で接点部が覆われるため、気密性が得やすく、また他の電子部品との導電接触を回避しやすい。
そして、ベース部が樹脂フィルムであるため、ベース部の厚みを薄くしても丈夫であり、また取扱い性に優れている。
【００１１】
そしてまた、基台部の底面から離れた基台部内にベース部との固着部を設けたため、基台部とベース部とを固着する接着剤の塗布ムラがあり、その厚みにバラツキがあるような場合でも、固定接点との間隔を所定の長さにすることが容易で、接点ドーム部ごとの荷重特性のバラツキを無くすことができる。また、接点ドーム部単体で押圧荷重の検査をおこなうことが可能であるため、検査で良品となった接点ドーム部のみを使用する事ができるため、接点ドーム連結シートとしての歩留まりを向上させることができる。
基台部の底面から離れた基台部内にベース部との固着部を設けたため、ベース部の底面から下の基台部内にエアの流出孔となるエア溝を設けることができ、ベース部の裏面の気密性を高めることが容易である。
さらに、接点ドーム部ごとに別途製造するため、仕様の異なる接点ドーム部の取付け、接点ドーム部の配置変更に容易に対応することができ、設計変更や製造が容易である。
【００１２】
接点ドーム部と回路基板によって生じる閉空間に対して押圧部への押圧操作時にエアが出入りするエア溝を設けることができ、より具体的には、エア溝を基台部の底面に設けることができる。
接点ドーム部と回路基板によって生じる閉空間に対して押圧部への押圧操作時にエアが出入りするエア溝を基台部の底面に設けたため、エア溝の形成部位をベース部との固着部とは別部位とすることができ、エア溝に接着剤が入り込むことを防ぐことが可能である。そのため、所望の操作荷重やクリック感が得られる接点ドーム連結シートとすることができる。これに対して、基台部の底面にベース部と固着する固着部を設ける場合には、基台部の底面にエア溝があると、基台部とベース部とを固着する接着剤がエア溝内に入り込むおそれがある。
【００１３】
接点ドーム部と樹脂フィルムとの固着部を基台部の上面に設けることができる。基台部とベース部との固着部を基台部の上面に設けたため、接点ドーム部と樹脂フィルムとを接着する接着層の厚みが可動接点から固定接点までの間隔に影響を与えない。そのため、接着剤の塗布厚に関わらず可動接点から固定接点までの間隔を所望の長さとすることができる。したがって、所望の荷重特性を有する接点ドーム部を容易に得ることができる。
【００１４】
接点ドーム部と樹脂フィルムとの固着部を基台部の底面と上面との間の中間部に設けることができる。基台部とベース部との固着部を基台部の底面と上面との間の中間部に設けたため、接点ドーム部と樹脂フィルムとを接着する接着剤の塗布厚に関わらず可動接点から固定接点までの間隔を所望の長さとすることができる。そのため、所望の荷重特性を有する接点ドーム部を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の接点ドーム連結シートによれば、接点ドーム部ごとの荷重特性のバラツキが無く歩留まりが良い。
また、本発明の接点ドーム連結シートによれば、接点ドーム連結シートの裏面側を防水、防塵することができ、表面側に対する気密性に優れた入力操作用スイッチ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の接点ドーム連結シートの平面図である。
【図２】図１のＳＡ−ＳＡ線断面図である。
【図３】図１のＳＢ−ＳＢ線断面図である。
【図４】図３の一の接点ドーム部の底面図である。
【図５】第１実施形態の接点ドーム連結シートを回路基板上に載置した状態を示す模式図である。
【図６】第２実施形態の接点ドーム連結シートを回路基板上に載置した状態を示す模式図である。
【図７】ベース部の端にリブ部を設けた状態を示す模式図である。
【図８】比較例の接点ドーム連結シートを回路基板上に載置した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
接点ドーム連結シートについて図面に基づき詳細に説明する。各説明において同一の構成、作用効果等については重複説明を省略する。
【００１８】
第１実施形態（図１〜図５）：
接点ドーム連結シート１１は、図１や図２で示すように、裏面に可動接点を有し全体的にはドーム状に形成され「接点ドーム」となる接点ドーム部１２と、こうした接点ドーム部１２を繋ぐ「シート」として形成されるベース部１３とを有し、接点ドーム部１２とベース部１３とは接着層１４で固着されている。そして、図５で示すように、固定接点９の設けられた回路基板Ｐ上に載置して用いられる。
【００１９】
接点ドーム部１２の構成を詳述すると、回路基板Ｐに載置されるとともに前記ベース部１３と固着する基台部１５と、基台部１５から上方に傾斜して延びるスカート部１６と、スカート部１６の上端にあってスカート部１６によって支持される押圧部１７とを有し、上端から押圧操作を受ける押圧部１７の下端には可動接点１８が形成されている。
また、押圧部１７への押圧操作時に、接点ドーム部１２と回路基板Ｐによって生じる閉空間Ｓ（図５参照）内からその外部へエアが排出され、屈曲したスカート部１６が復元すると閉空間Ｓ内にエアが流入できるように、基台部１５の底面１５ｂには、閉空間Ｓの内外を連通するエア溝１５ａが図３や図４で示すように設けられている。
そして、ベース部１３との接着箇所となる固着部は、基台部１５の上面１５ｃに設けられている。
基台部１５の底面１５ｂから可動接点１８の底面までの距離を１ｍｍ〜２ｍｍ、基台部１５底面１５ｂの外径を６ｍｍ〜１０ｍｍ、基台部１５底面１５ｂの内径を２．５ｍｍ〜８ｍｍ、基台部１５の厚みを０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ、押圧部の外径を２ｍｍ〜６ｍｍとするのは好ましい態様である。
【００２０】
接点ドーム部１２は、スカート部１６の弾性変形と形状復帰を可能とさせることから、弾性変形が可能なゴム状弾性体でなり、熱硬化性ゴム、熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。例えば、熱硬化性ゴムでは、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴムなどが挙げられ、熱可塑性エラストマーでは、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどが挙げられる。ゴム弾性による形状復帰をするために圧縮永久歪みの小さい熱硬化性ゴムが好ましく、温度依存性が小さいシリコーンゴムは好ましい材質の一つである。ゴム弾性を得るための材料の硬度は、３０〜７０（ＪＩＳ−Ｋ６２５３（ＩＳＯ７６１９−１に対応）、タイプＡデュロメータによる測定値）であることが好ましい。
【００２１】
可動接点１８は、導電性高分子、導電性金属、導電性金属酸化物、カーボン系導電物を含有する樹脂で印刷形成することができる。例えば、導電性高分子としては、ポリチオフェン系、ポリアセチレン系などが挙げられる。導電性金属としては、金、銀、白金、ニッケルなどが挙げられる。導電性金属酸化物としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系、酸化亜鉛、スズ酸化膜などが挙げられる。カーボン系導電物としては、粒径が５〜３００nmのカーボンブラックが挙げられる。またこれら導電性金属酸化物を含有する樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
可動接点１８はまた、金属板などを有する導電チップを別途製造し、押圧部１７に固着して可動接点１８とすることもできる。
【００２２】
ベース部１３は、接点ドーム連結シート１１のシート形状を表出させる部材であり、一定の厚さの平板状に形成されている。
ベース部１３には、樹脂フィルムを用いることができ、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂などの樹脂フィルムが挙げられる。ウレタン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂などが好ましい。
ベース部１３の厚さとしては、薄型化の要請から１５０μｍ以下が好ましく、３０μｍ〜５０μｍ程度がより好ましい。
【００２３】
接点ドーム部１２とベース部１３とを固着する接着層１４となる接着剤には、接点ドーム部１２を構成するゴム状弾性体とベース部を構成する樹脂フィルムとを接着可能な接着剤を選択することができ、ホットメルト型接着剤、ＵＶ接着剤、熱硬化型接着剤、瞬間接着剤などの各種接着剤の他、両面テープなどを用いることができる。
【００２４】
次に、接点ドーム連結シート１１の製造方法の一例を示す。まず、接点ドーム部１２とベース部１３をゴム状弾性体と樹脂フィルムからそれぞれ形成する。
接点ドーム部１２は、複数の接点ドーム部１２を象る金型に原料となるミラブル型シリコーンゴムを注入し、硬化させる。成形された接点ドーム部１２の押圧部１７の下端には可動接点１８を印刷して形成する。こうして得られた接点ドーム部１２は必要によりさらに加熱した後、個々の接点ドーム部１２の形状に切断する。
一方、ベース部１３は、原料となる樹脂フィルムを所定の大きさに裁断するとともに接点ドーム部１２を固着する部分に穴（開口）１３ａをあけて形成する。そして、接点ドーム部１２に設けた基台部１５の上面１５ｃを、所定の接着剤でベース部１３の開口縁に固着する。
【００２５】
この接点ドーム連結シート１１によれば、接点ドーム部１２とベース部１３とを固着する接着層１４の塗布量や位置にバラツキがあっても、回路基板Ｐに接点ドーム連結シート１１を載置した際の可動接点１８から固定接点９までの間隔にバラツキは発生せず、複数の接点ドーム部１２間の押圧ストロークが一定しクリック感も均一な接点ドーム連結シート１１を得ることができる。
【００２６】
また、基台部の底面にベース部を固着する場合には、接点ドーム部とベース部とを固着する接着剤が、ベース部の底面に設けたエア溝をも塞いでしまうおそれがあるのに対し、基台部１５の上面１５ｃに接着剤が塗布されるため、エア溝１５ａに接着剤が付着することがない。従って、エア溝に接着剤が入り込んでしまい、エア溝の大きさにバラツキが生じることにより、押圧操作時の触感が複数の接点ドーム部の間で相違し、また所望の荷重特性が出ないといった不都合が生じない。
【００２７】
さらに、基台部の底面にベース部を固着する場合には、接着層が所望の接着箇所よりはみ出してしまうおそれがあるため、図８の領域Ｒで示すように、ベース部３の開口３ａの穴径が基台部５の内側５ｅの径よりも小さく設計する必要がある。しかしながら、押圧部７を傾けて押すことがあるシーソーキーとして利用すると、可動接点８の端がベース部３の開口３ａ端に当たってしまうという干渉の問題が生じ、接点どうしの導通に悪影響を及ぼす可能性がある。
ところが、ベース部１３を基台部１５の上面１５ｃに固着した接点ドーム連結シート１１では、図５で示す閉空間Ｓ内にベース部１３が配置されないため、押圧部７を傾けて押したとしても可動接点８の端がベース部１３の開口３ａ端に当たってしまうという干渉の問題は生じない。可動接点１８の径とベース部１３の開口１３ａ径を固定することができ、設計負担の増大といった問題が生じない。
【００２８】
エア溝１５ａをベース部１３の裏面側に設けることができ、ベース部の裏面側の気密性を高めることができる。
【００２９】
基台部１５の厚さ分だけ、回路基板Ｐとベース部１３との間に隙間が生じるため、ベース部１３と干渉させずに回路基板Ｐの上にＬＥＤを設置することができる場合がある。よって、ベース部１３にＬＥＤと干渉する場合に設ける開口が不要となる。また、ＬＥＤの上にベース部１３が存在するため、遮光・導光・拡散機能をベース部１３に設けることが可能になる。
【００３０】
基台部の下面に接着層を設けると、この接着層が剥がれた場合には接点ドーム部がベース部から容易に外れてしまうという不都合があるが、接点ドーム連結シート１１では、基台部１５の上面１５ｃに接着層１４を設けたため、この接着層１４が剥がれても、ベース部３の開口３ａの穴径は基台部５の外径より小さいため、基台部１５がベース部１３に引っ掛かり、ベース部１３から接点ドーム部１２が容易に外れることがない。
【００３１】
第２実施形態（図６）：
本実施形態の接点ドーム連結シート２１は、図６で示すように、樹脂フィルムでなるベース部１３と基台部１５との固着部が基台部１５の中間部１５ｄに設けられている構成が第１実施形態の接点ドーム連結シート１１と相違している。
基台部１５の中間部１５ｄは、基台部１５の上面１５ｃと底面１５ｂとの間とすることができる。ベース部１３と基台部１５との固着は、接着剤による接着や加熱圧着などの種々の接着方法を利用することができる。また、基台部１５の上面１５Cと底面１５ｂでベース部１３を挟み込む事ができるので、接着剤を用いて固着しなくても良い。
こうした接点ドーム連結シート２１においても、接点ドーム連結シート１１と同様の作用効果を奏することができる。
【００３２】
実施形態の変更：
上記実施形態において示した構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であり、上記実施形態で示した例に限定されるものではない。
例えば、接点ドーム部１２は２つに限定されず、３つ以上であっても良い。また、その大きさ、形状も同じである必要はなく、相違しても良い。即ち、上記実施形態では個々の接点ドーム部１２を均質にすることを前提に説明しているが、接点ドーム部１２ごとに別仕様とすることを排除する趣旨ではなく、接着剤の塗布ムラに基づく接着層１４厚みの影響を受けずに可動接点１８と固定接点９との間隔Ｔを所望の間隔とすることができるという特徴を有する。
また、エア溝１５ａは、２つに限らず、必要に応じて１つまたは２つ以上設けることもできる。また、基台部１５の底面１５ａ以外の部位であっても、ベース部１３の底面より下方にエア溝１５ａを設ければ、接点ドーム連結シートを気密に構成することができる。
【００３３】
さらに、ベース部１３の端部には、回路基板Ｐに載置する基台部１５と同様の部位を設けることができる。また接点ドーム連結シート１１，１２の底面側を表面側から気密にするために、図７で示すように、接点ドーム連結シート１１，１２に筐体や回路基板Ｐに対して当接するリブ部２０を設けることもできる。
【符号の説明】
【００３４】
１，１１，２１ 接点ドーム連結シート
２ａ，２ｂ，１２ 接点ドーム部（接点ドーム）
３，１３ ベース部（シート）
３ａ，１３ａ 開口
４ａ，４ｂ，１４ 接着層
５，１５ 基台部
１５ａ エア溝
１５ｂ 底面
１５ｃ 上面
１５ｄ 中間部
１５ｅ 内側
６，１６ スカート部
７，１７ 押圧部
８，１８ 可動接点
９ 固定接点
２０ リブ部
Ｐ 回路基板
Ｓ 閉空間
Ｒ 領域
Ｔ１，Ｔ２ 高さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の入力操作を行うキースイッチの一構成部品としての接点ドーム連結シートに関し、特に複数の接点ドームをフィルムで一体化した接点ドーム連結シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等の入力操作用スイッチ装置として、可動接点を有する接点ドームを回路基板上に置き、接点ドームがキートップなどの押圧部材で押し込まれると、可動接点が回路基板上に設けた固定接点と接触しスイッチ機能を発揮する技術が知られている。ここで、多数のスイッチが存在する場合は、複数の接点ドームがシートに連結された接点ドーム連結シートとすることができ、接点ドームとシートはシリコーンゴム等の同一材料を用いて金型で一体成形されている。こうした技術の一例が、例えば特開平０８−２７６４３５号公報（特許文献１）の段落［0014］に記載されている。
【０００３】
しかしながら、接点ドームとシートとを一体成形すると、材料の充填方法や材料の流れ具合により個々の接点ドームを一様に形成することが困難で、複数の接点ドームの間でバラツキが生じることがある。そうすると、押圧する際の荷重特性が接点ドームごとに異なるおそれがある。仮に、複数の接点ドームのうち、荷重特性や抵抗値等が規格値から一つでも外れていると接点ドーム連結シート全体が不良となることから金型による一体成形は歩留まりが良くないという課題を有していた。
【０００４】
この課題を解決するため、複数の接点ドームを一体成形せず、個々に接点ドームを製造しておき、シートに接点ドームを接着する方法を試みた。接点ドームを個別に製造すれば、シートとの貼り合わせ前に個々の接点ドームの検査を行なうことができ、規格値から外れた接点ドームがあればその接点ドームのみを廃棄すれば良く接点ドーム連結シート全体の不良を回避できるというメリットがある。また、シートには接点ドームとは別材質の樹脂フィルムを用いることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２７６４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シートに個々の接点ドームを接着していくと、図８で示すようにシート３と接点ドーム２ａ，２ｂとを接着する接着層４ａ，４ｂの厚みが接着箇所ごとに相違する場合が生じ、この接点ドーム連結シート１を回路基板Ｐ上に載置すると、可動接点８から固定接点９までの高さＴ１，Ｔ２が接点ドーム２ａ，２ｂによって異なるという不都合が生ずるおそれがある。
【０００７】
また、接点ドームごとに不良が発生するといった課題とは別に、接点ドーム連結シートは回路基板を覆う部材であるため、回路基板への浸水を防ぐ防水効果やゴミの浸入を防ぐ密閉効果を持たせることへの要求もあったが、押圧操作時には接点ドームと回路基板とで形成される空間に溜まったエアを外部に排出する必要があり、こうしたエア溝を接点ドームに設ける必要から、接点ドーム連結シートに防水や密閉といった気密性を持たせることまでは困難であった。
【０００８】
そこで、こうした課題を解決するために本発明はなされたものであり、接点ドームごとの荷重特性のバラツキが無く歩留まりの良い接点ドーム連結シートを提供することを目的とする。
また、表裏両面間の気密性を高めることができる接点ドーム連結シートを提供することを別の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで本発明は、回路基板に設けた固定接点に対して導電接触可能な可動接点を有する複数の接点ドーム部と、この複数の接点ドーム部を連結するシート状のベース部とでなる接点ドーム連結シートであって、接点ドーム部が、前記可動接点を下端に有し上端が押圧操作を受ける押圧部と、回路基板上に載置するとともに前記ベース部と固着する基台部と、基台部から上方に延びて押圧部と連結するスカート部と、を備えるゴム状弾性体であり、ベース部が樹脂フィルムであり、基台部の底面から離れた基台部内にベース部との固着部を設けた接点ドーム連結シートを提供する。
【００１０】
回路基板に設けた固定接点に対して導電接触可能な可動接点を有する複数の接点ドーム部と、この複数の接点ドーム部を連結するシート状のベース部とでなる接点ドーム連結シートであるため、この接点ドーム連結シートに設けた可動接点を回路基板等に設けた固定接点と接触させることでスイッチをＯＮすることができる。即ち、固定接点と接触する可動接点の面積を広く設けることができるので、固定接点との間で点接触ではなく面接触させることができ、また、可動接点以外に導電部を設ける必要がない。そのため、回路基板側の固定接点を積層形成する必要がなく固定接点の形成が容易である。
接点ドーム部が、前記可動接点を下端に有し上端が押圧操作を受ける押圧部と、回路基板上に載置するとともに前記ベース部と固着する基台部と、基台部から上方に延びて押圧部と連結するスカート部と、を備えるゴム状弾性体としたため、金属皿バネとは異なり、長い押圧ストロークで軽くＯＮすることができるクリック感を得ることができる。また、絶縁体で接点部が覆われるため、気密性が得やすく、また他の電子部品との導電接触を回避しやすい。
そして、ベース部が樹脂フィルムであるため、ベース部の厚みを薄くしても丈夫であり、また取扱い性に優れている。
【００１１】
そしてまた、基台部の底面から離れた基台部内にベース部との固着部を設けたため、基台部とベース部とを固着する接着剤の塗布ムラがあり、その厚みにバラツキがあるような場合でも、固定接点との間隔を所定の長さにすることが容易で、接点ドーム部ごとの荷重特性のバラツキを無くすことができる。また、接点ドーム部単体で押圧荷重の検査をおこなうことが可能であるため、検査で良品となった接点ドーム部のみを使用する事ができるため、接点ドーム連結シートとしての歩留まりを向上させることができる。
基台部の底面から離れた基台部内にベース部との固着部を設けたため、ベース部の底面から下の基台部内にエアの流出孔となるエア溝を設けることができ、ベース部の裏面の気密性を高めることが容易である。
さらに、接点ドーム部ごとに別途製造するため、仕様の異なる接点ドーム部の取付け、接点ドーム部の配置変更に容易に対応することができ、設計変更や製造が容易である。
【００１２】
接点ドーム部と回路基板によって生じる閉空間に対して押圧部への押圧操作時にエアが出入りするエア溝を設けることができ、より具体的には、エア溝を基台部の底面に設けることができる。
接点ドーム部と回路基板によって生じる閉空間に対して押圧部への押圧操作時にエアが出入りするエア溝を基台部の底面に設けたため、エア溝の形成部位をベース部との固着部とは別部位とすることができ、エア溝に接着剤が入り込むことを防ぐことが可能である。そのため、所望の操作荷重やクリック感が得られる接点ドーム連結シートとすることができる。これに対して、基台部の底面にベース部と固着する固着部を設ける場合には、基台部の底面にエア溝があると、基台部とベース部とを固着する接着剤がエア溝内に入り込むおそれがある。
【００１３】
接点ドーム部と樹脂フィルムとの固着部を基台部の上面に設けることができる。基台部とベース部との固着部を基台部の上面に設けたため、接点ドーム部と樹脂フィルムとを接着する接着層の厚みが可動接点から固定接点までの間隔に影響を与えない。そのため、接着剤の塗布厚に関わらず可動接点から固定接点までの間隔を所望の長さとすることができる。したがって、所望の荷重特性を有する接点ドーム部を容易に得ることができる。
【００１４】
接点ドーム部と樹脂フィルムとの固着部を基台部の底面と上面との間の中間部に設けることができる。基台部とベース部との固着部を基台部の底面と上面との間の中間部に設けたため、接点ドーム部と樹脂フィルムとを接着する接着剤の塗布厚に関わらず可動接点から固定接点までの間隔を所望の長さとすることができる。そのため、所望の荷重特性を有する接点ドーム部を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の接点ドーム連結シートによれば、接点ドーム部ごとの荷重特性のバラツキが無く歩留まりが良い。
また、本発明の接点ドーム連結シートによれば、接点ドーム連結シートの裏面側を防水、防塵することができ、表面側に対する気密性に優れた入力操作用スイッチ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の接点ドーム連結シートの平面図である。
【図２】図１のＳＡ−ＳＡ線断面図である。
【図３】図１のＳＢ−ＳＢ線断面図である。
【図４】図３の一の接点ドーム部の底面図である。
【図５】第１実施形態の接点ドーム連結シートを回路基板上に載置した状態を示す模式図である。
【図６】第２実施形態の接点ドーム連結シートを回路基板上に載置した状態を示す模式図である。
【図７】ベース部の端にリブ部を設けた状態を示す模式図である。
【図８】比較例の接点ドーム連結シートを回路基板上に載置した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
接点ドーム連結シートについて図面に基づき詳細に説明する。各説明において同一の構成、作用効果等については重複説明を省略する。
【００１８】
第１実施形態（図１〜図５）：
接点ドーム連結シート１１は、図１や図２で示すように、裏面に可動接点を有し全体的にはドーム状に形成され「接点ドーム」となる接点ドーム部１２と、こうした接点ドーム部１２を繋ぐ「シート」として形成されるベース部１３とを有し、接点ドーム部１２とベース部１３とは接着層１４で固着されている。そして、図５で示すように、固定接点９の設けられた回路基板Ｐ上に載置して用いられる。
【００１９】
接点ドーム部１２の構成を詳述すると、回路基板Ｐに載置されるとともに前記ベース部１３と固着する基台部１５と、基台部１５から上方に傾斜して延びるスカート部１６と、スカート部１６の上端にあってスカート部１６によって支持される押圧部１７とを有し、上端から押圧操作を受ける押圧部１７の下端には可動接点１８が形成されている。
また、押圧部１７への押圧操作時に、接点ドーム部１２と回路基板Ｐによって生じる閉空間Ｓ（図５参照）内からその外部へエアが排出され、屈曲したスカート部１６が復元すると閉空間Ｓ内にエアが流入できるように、基台部１５の底面１５ｂには、閉空間Ｓの内外を連通するエア溝１５ａが図３や図４で示すように設けられている。
そして、ベース部１３との接着箇所となる固着部は、基台部１５の上面１５ｃに設けられている。
基台部１５の底面１５ｂから可動接点１８の底面までの距離を１ｍｍ〜２ｍｍ、基台部１５底面１５ｂの外径を６ｍｍ〜１０ｍｍ、基台部１５底面１５ｂの内径を２．５ｍｍ〜８ｍｍ、基台部１５の厚みを０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ、押圧部の外径を２ｍｍ〜６ｍｍとするのは好ましい態様である。
【００２０】
接点ドーム部１２は、スカート部１６の弾性変形と形状復帰を可能とさせることから、弾性変形が可能なゴム状弾性体でなり、熱硬化性ゴム、熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。例えば、熱硬化性ゴムでは、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴムなどが挙げられ、熱可塑性エラストマーでは、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどが挙げられる。ゴム弾性による形状復帰をするために圧縮永久歪みの小さい熱硬化性ゴムが好ましく、温度依存性が小さいシリコーンゴムは好ましい材質の一つである。ゴム弾性を得るための材料の硬度は、３０〜７０（ＪＩＳ−Ｋ６２５３（ＩＳＯ７６１９−１に対応）、タイプＡデュロメータによる測定値）であることが好ましい。
【００２１】
可動接点１８は、導電性高分子、導電性金属、導電性金属酸化物、カーボン系導電物を含有する樹脂で印刷形成することができる。例えば、導電性高分子としては、ポリチオフェン系、ポリアセチレン系などが挙げられる。導電性金属としては、金、銀、白金、ニッケルなどが挙げられる。導電性金属酸化物としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系、酸化亜鉛、スズ酸化膜などが挙げられる。カーボン系導電物としては、粒径が５〜３００nmのカーボンブラックが挙げられる。またこれら導電性金属酸化物を含有する樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
可動接点１８はまた、金属板などを有する導電チップを別途製造し、押圧部１７に固着して可動接点１８とすることもできる。
【００２２】
ベース部１３は、接点ドーム連結シート１１のシート形状を表出させる部材であり、一定の厚さの平板状に形成されている。
ベース部１３には、樹脂フィルムを用いることができ、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂などの樹脂フィルムが挙げられる。ウレタン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂などが好ましい。
ベース部１３の厚さとしては、薄型化の要請から１５０μｍ以下が好ましく、３０μｍ〜５０μｍ程度がより好ましい。
【００２３】
接点ドーム部１２とベース部１３とを固着する接着層１４となる接着剤には、接点ドーム部１２を構成するゴム状弾性体とベース部を構成する樹脂フィルムとを接着可能な接着剤を選択することができ、ホットメルト型接着剤、ＵＶ接着剤、熱硬化型接着剤、瞬間接着剤などの各種接着剤の他、両面テープなどを用いることができる。
【００２４】
次に、接点ドーム連結シート１１の製造方法の一例を示す。まず、接点ドーム部１２とベース部１３をゴム状弾性体と樹脂フィルムからそれぞれ形成する。
接点ドーム部１２は、複数の接点ドーム部１２を象る金型に原料となるミラブル型シリコーンゴムを注入し、硬化させる。成形された接点ドーム部１２の押圧部１７の下端には可動接点１８を印刷して形成する。こうして得られた接点ドーム部１２は必要によりさらに加熱した後、個々の接点ドーム部１２の形状に切断する。
一方、ベース部１３は、原料となる樹脂フィルムを所定の大きさに裁断するとともに接点ドーム部１２を固着する部分に穴（開口）１３ａをあけて形成する。そして、接点ドーム部１２に設けた基台部１５の上面１５ｃを、所定の接着剤でベース部１３の開口縁に固着する。
【００２５】
この接点ドーム連結シート１１によれば、接点ドーム部１２とベース部１３とを固着する接着層１４の塗布量や位置にバラツキがあっても、回路基板Ｐに接点ドーム連結シート１１を載置した際の可動接点１８から固定接点９までの間隔にバラツキは発生せず、複数の接点ドーム部１２間の押圧ストロークが一定しクリック感も均一な接点ドーム連結シート１１を得ることができる。
【００２６】
また、基台部の底面にベース部を固着する場合には、接点ドーム部とベース部とを固着する接着剤が、ベース部の底面に設けたエア溝をも塞いでしまうおそれがあるのに対し、基台部１５の上面１５ｃに接着剤が塗布されるため、エア溝１５ａに接着剤が付着することがない。従って、エア溝に接着剤が入り込んでしまい、エア溝の大きさにバラツキが生じることにより、押圧操作時の触感が複数の接点ドーム部の間で相違し、また所望の荷重特性が出ないといった不都合が生じない。
【００２７】
さらに、基台部の底面にベース部を固着する場合には、接着層が所望の接着箇所よりはみ出してしまうおそれがあるため、図８の領域Ｒで示すように、ベース部３の開口３ａの穴径が基台部５の内側５ｅの径よりも小さく設計する必要がある。しかしながら、押圧部７を傾けて押すことがあるシーソーキーとして利用すると、可動接点８の端がベース部３の開口３ａ端に当たってしまうという干渉の問題が生じ、接点どうしの導通に悪影響を及ぼす可能性がある。
ところが、ベース部１３を基台部１５の上面１５ｃに固着した接点ドーム連結シート１１では、図５で示す閉空間Ｓ内にベース部１３が配置されないため、押圧部７を傾けて押したとしても可動接点８の端がベース部１３の開口３ａ端に当たってしまうという干渉の問題は生じない。可動接点１８の径とベース部１３の開口１３ａ径を固定することができ、設計負担の増大といった問題が生じない。
【００２８】
エア溝１５ａをベース部１３の裏面側に設けることができ、ベース部の裏面側の気密性を高めることができる。
【００２９】
基台部１５の厚さ分だけ、回路基板Ｐとベース部１３との間に隙間が生じるため、ベース部１３と干渉させずに回路基板Ｐの上にＬＥＤを設置することができる場合がある。よって、ベース部１３にＬＥＤと干渉する場合に設ける開口が不要となる。また、ＬＥＤの上にベース部１３が存在するため、遮光・導光・拡散機能をベース部１３に設けることが可能になる。
【００３０】
基台部の下面に接着層を設けると、この接着層が剥がれた場合には接点ドーム部がベース部から容易に外れてしまうという不都合があるが、接点ドーム連結シート１１では、基台部１５の上面１５ｃに接着層１４を設けたため、この接着層１４が剥がれても、ベース部３の開口３ａの穴径は基台部５の外径より小さいため、基台部１５がベース部１３に引っ掛かり、ベース部１３から接点ドーム部１２が容易に外れることがない。
【００３１】
第２実施形態（図６）：
本実施形態の接点ドーム連結シート２１は、図６で示すように、樹脂フィルムでなるベース部１３と基台部１５との固着部が基台部１５の中間部１５ｄに設けられている構成が第１実施形態の接点ドーム連結シート１１と相違している。
基台部１５の中間部１５ｄは、基台部１５の上面１５ｃと底面１５ｂとの間とすることができる。ベース部１３と基台部１５との固着は、接着剤による接着や加熱圧着などの種々の接着方法を利用することができる。また、基台部１５の上面１５Cと底面１５ｂでベース部１３を挟み込む事ができるので、接着剤を用いて固着しなくても良い。
こうした接点ドーム連結シート２１においても、接点ドーム連結シート１１と同様の作用効果を奏することができる。
【００３２】
実施形態の変更：
上記実施形態において示した構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であり、上記実施形態で示した例に限定されるものではない。
例えば、接点ドーム部１２は２つに限定されず、３つ以上であっても良い。また、その大きさ、形状も同じである必要はなく、相違しても良い。即ち、上記実施形態では個々の接点ドーム部１２を均質にすることを前提に説明しているが、接点ドーム部１２ごとに別仕様とすることを排除する趣旨ではなく、接着剤の塗布ムラに基づく接着層１４厚みの影響を受けずに可動接点１８と固定接点９との間隔Ｔを所望の間隔とすることができるという特徴を有する。
また、エア溝１５ａは、２つに限らず、必要に応じて１つまたは２つ以上設けることもできる。また、基台部１５の底面１５ａ以外の部位であっても、ベース部１３の底面より下方にエア溝１５ａを設ければ、接点ドーム連結シートを気密に構成することができる。
【００３３】
さらに、ベース部１３の端部には、回路基板Ｐに載置する基台部１５と同様の部位を設けることができる。また接点ドーム連結シート１１，１２の底面側を表面側から気密にするために、図７で示すように、接点ドーム連結シート１１，１２に筐体や回路基板Ｐに対して当接するリブ部２０を設けることもできる。
【符号の説明】
【００３４】
１，１１，２１ 接点ドーム連結シート
２ａ，２ｂ，１２ 接点ドーム部（接点ドーム）
３，１３ ベース部（シート）
３ａ，１３ａ 開口
４ａ，４ｂ，１４ 接着層
５，１５ 基台部
１５ａ エア溝
１５ｂ 底面
１５ｃ 上面
１５ｄ 中間部
１５ｅ 内側
６，１６ スカート部
７，１７ 押圧部
８，１８ 可動接点
９ 固定接点
２０ リブ部
Ｐ 回路基板
Ｓ 閉空間
Ｒ 領域
Ｔ１，Ｔ２ 高さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に設けた固定接点に対して導電接触可能な可動接点を有する複数の接点ドーム部と、この複数の接点ドーム部を連結するシート状のベース部とでなる接点ドーム連結シートであって、
接点ドーム部が、前記可動接点を下端に有し上端が押圧操作を受ける押圧部と、回路基板上に載置するとともに前記ベース部と固着する基台部と、基台部から上方に延びて押圧部と連結するスカート部と、を備えるゴム状弾性体であり、ベース部が樹脂フィルムであり、基台部の底面から離れた基台部内にベース部との固着部を設けた接点ドーム連結シート。
【請求項２】
接点ドーム部と回路基板によって生じる閉空間に対して押圧部への押圧操作時にエアが出入りするエア溝を基台部の底面に設けた請求項１記載の接点ドーム連結シート。
【請求項３】
前記固着部を基台部の上面に設けた請求項１または請求項２記載の接点ドーム連結シート。
【請求項４】
前記固着部を基台部の底面と上面との間の中間部に設けた請求項１または請求項２記載の接点ドーム連結シート。
【請求項１】
回路基板に設けた固定接点に対して導電接触可能な可動接点を有する複数の接点ドーム部と、この複数の接点ドーム部を連結するシート状のベース部とでなる接点ドーム連結シートであって、
接点ドーム部が、前記可動接点を下端に有し上端が押圧操作を受ける押圧部と、回路基板上に載置するとともに前記ベース部と固着する基台部と、基台部から上方に延びて押圧部と連結するスカート部と、を備えるゴム状弾性体であり、ベース部が樹脂フィルムであり、基台部の底面から離れた基台部内にベース部との固着部を設けた接点ドーム連結シート。
【請求項２】
接点ドーム部と回路基板によって生じる閉空間に対して押圧部への押圧操作時にエアが出入りするエア溝を基台部の底面に設けた請求項１記載の接点ドーム連結シート。
【請求項３】
前記固着部を基台部の上面に設けた請求項１または請求項２記載の接点ドーム連結シート。
【請求項４】
前記固着部を基台部の底面と上面との間の中間部に設けた請求項１または請求項２記載の接点ドーム連結シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３４７２８（Ｐ２０１２−２３４７２８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０３０１８（Ｐ２０１１−１０３０１８）
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００２３７０２０）ポリマテック株式会社 (234)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００２３７０２０）ポリマテック株式会社 (234)
【Ｆターム（参考）】
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