(57)【要約】本発明の可動接点１０は、金属繊維不織布にシリコーンゴム１２が含浸されて圧縮されたものである。この接点１０は、金属繊維不織布とシリコーンゴムという柔軟性のある素材で作成されるため、全体として柔軟性を有し、相手側の接点に多少の凹凸があった場合にも、この凹凸に合わせて変形するので、確実な導通が得られる。さらに、この接点１０は、インサート成形により押圧部材１の作動部２ａに貼り付けることができる。この際、表裏に導電性や接着性などの物理的な差がないので、面を合わせる必要が無い。これにより、十分な導電性を有するとともに、キースイッチの押圧部材に比較的簡単に貼り付けることができる接点を提供できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属繊維の不織布にシリコーンゴムが含浸されて板状に圧縮成形されており、表面のゴム面から前記金属繊維が露出していることを特徴とする接点。
【請求項２】
前記金属繊維が金メッキされていることを特徴とする請求項１記載の接点。
【請求項３】
押圧部と、該押圧部の一部に貼り付けられた可動接点と、該可動接点に対向する部分に配置された固定接点と、を備え、
前記可動接点が請求項１又は２に記載された接点であることを特徴とするキースイッチ。
【請求項４】
プレス金型内に、液状シリコーンゴムを両面に塗布した金属繊維不織布を置き、
該シリコーンゴムの粘度を１０００Ｐａ・Ｓ以下の状態に保持しながら、該金属繊維不織布を前記プレス金型で加熱・圧縮することを特徴とする接点の製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の接点を、インサート成形によりキースイッチの押圧部に貼り付けることを特徴とするキースイッチの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低抵抗の接点、及び、それを用いた、車載用の入力スイッチなどに使用されるキースイッチに関する。さらには、接点をキースイッチの押圧部材に比較的簡単に貼り付けることができるキースイッチの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、車載用の入力スイッチなどに使用される、従来のキースイッチの一例を説明する。
図４は、従来のキースイッチの構造の一例を示す側面図である。
キースイッチ２０は、押圧部材２１と、押圧部材２１に設けられた可動接点３０と、可動接点３０に対向する基板Ｓ上に配置された固定接点Ｃと、を備える。押圧部材２１が押されると、同部材２１に設けられた可動接点３０が基板上の固定接点Ｃに接触して導通が得られる。
押圧部材２１の材料としては、絶縁性や弾性を考慮して、一般にシリコーンゴムが使用される。ただし、シリコーンゴムは離型性が高く、金属と接着しないので、金属接点を設けるために、一般に、シリコーンゴムの表面に接着性を持たせるためのプライマー層２２を形成している。そして、このプライマー層２２の上に金属薄板接点を接着固定する。この金属薄板接点は、洋白２３の上にニッケルメッキ２４を施し、さらに金メッキ２５を施した後、所定形状に打ち抜いたものである。このように、金属薄板接点の作製には、多くのプロセスが必要である。
一方、前述の金属薄板接点以外の接点も提案されている（例えば、実開昭５６−１６６６１６、特開２００３−８６０４３、特開平１１−２３８４２３参照）。実開昭５６−１６６６１６に提案されている接点は、カーボン繊維を用いた不織布に、シリコーンゴムにカーボン粉末を混入した導電材を含浸させたものである。特開２００３−８６０４３に提案されている接点は、導電性の弾性体に、所定のピッチで金属線状体を埋設させたものである。また、特開平１１−２３８４２３に提案されている接点は、シリコーンゴムと導電性不織布の積層体からなる。
これらの接点は、導電性が不十分であることや、積層構造体の製造に手間がかかるという問題があると思われる。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、十分な導電性を有するとともに、キースイッチの押圧部材に比較的簡単に貼り付けることができる接点を提供することを目的とする。
本発明の接点は、金属繊維の不織布にシリコーンゴムが含浸されて板状に圧縮成形されており、表面のゴム面から前記金属繊維が露出していることを特徴とする。
本発明によれば、金属繊維が全体に渡って絡み合っているため、厚さ方向及び面方向に高い導電性を有する接点を製造できる。また、接点の表裏に導電性や接着性などの物理的な差がないので、スイッチに貼り付ける際に、面を合わせる必要がない。さらに、金属繊維不織布とシリコーンゴムという柔軟性のある素材で作製されるため、全体として柔軟性を有する。したがって、相手側の接点に多少の凹凸があった場合にも、この凹凸に合わせて変形するので、確実な導通が得られる。
本発明においては、前記金属繊維が金メッキされていることとしてもよい。なお、この場合、母体となる繊維は金メッキ可能なものならば、非金属のものであってもよい。
接点は打ち抜き加工された後にスイッチ等に組み込まれることが多い。その打ち抜き加工の際、接点の側面で金属繊維不織布の金属繊維が切断される。その繊維が腐食する場合、腐食はその切断された繊維のみにしか起こらず、他の金属繊維には広がらない。なお、従来の金属薄板接点は、打ち抜き断面である側面にはメッキ層が存在しないので、側面から腐食が始まると接点全体に広がってしまうことがある。
本発明のキースイッチは、押圧部と、該押圧部の一部に貼り付けられた可動接点と、該可動接点に対向する部分に配置された固定接点と、を備え、前記可動接点が前記の接点であることを特徴とする。
本発明の接点の製造方法は、プレス金型内に、液状シリコーンゴムを両面に塗布した金属繊維不織布を置き、該シリコーンゴムの粘度を１０００Ｐａ・Ｓ以下の状態に保持しながら、該金属繊維不織布を前記プレス金型で加熱・圧縮することを特徴とする。
本発明によれば、加熱によりシリコーンゴムの粘度が低下して、絡み合う金属繊維の間に入り込み始める。さらに、加圧されることにより、粘度の低くなったシリコーンゴムが金属繊維不織布の厚さ方向に徐々に入り込み、金属繊維間に充填される（シリコーンゴムが金属繊維不織布に含浸される）。この際の粘度としては、１０００Ｐａ・Ｓ以下、特には２００Ｐａ・Ｓ以下であることが好ましい。その後、室温硬化もしくは加熱硬化してシリコーンゴムを金属繊維間に充填された状態で硬化させることにより、可動接点を作製できる。したがって、比較的簡単な方法で接点を製造することができる。さらに、表裏で導電性や接着性などの物理的な差のない接点を製造できる。
本発明のキースイッチの製造方法は、前記の接点を、インサート成形によりキースイッチの押圧部に貼り付けることを特徴とする。
前述の接点は、インサート成形により、シリコーンゴム製のキースイッチに貼り付けることができる。つまり、接点に含まれるシリコーンゴムと、キースイッチ材料であるシリコーンゴムのいずれか、あるいは両方が反応し始める温度以上の温度に加熱しながらインサート成形を行うと、一方あるいは両方のシリコーンゴムが反応し、両ゴムが境界面で接着反応し始める。その後放熱すると、両ゴムが境界面で接着した状態で硬化し、キースイッチ材料のシリコーンゴムと接点に含まれるシリコーンゴムとが接着する。つまり、従来の製法に必要なプライマー処理が不要であり、キースイッチの作業プロセスを少なくできる。また、接点の表裏に電導度や接着性などの物理的な差はないので、接点の表裏を合わせる作業なども不要になる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本発明の実施の形態に係るキースイッチの構造を説明する図であり、図１（Ａ）は、キースイッチ全体の構造を示す断面図、図１（Ｂ）は接点の構造を模式的に示す断面図である。
図２は、図１のキースイッチを作製する方法を説明する図である。
図３は、シリコーンゴムが含浸された金属繊維不織布を撮影した写真であり、図３（Ａ）は平面、図３（Ｂ）は切断面である。
図４は、従来のキースイッチの構造の一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るキースイッチの構造を説明する図であり、図１（Ａ）は、キースイッチ全体の構造を示す断面図、図１（Ｂ）は接点の構造を模式的に示す断面図である。
キースイッチ１は、押圧部材（押圧部）２と、押圧部材２に設けられた可動接点１０とを有する。可動接点１０に対向する基板Ｓ上には、固定接点Ｃが設けられている。押圧部材２はシリコーンゴムで作製され、押圧操作される作動部２ａと、基板Ｓに固定される支持部２ｂと、作動部２ａから支持部２ｂにつながる、斜め下方向に張り出すように形成されたスカート部（屈曲部）２ｃとを有する。作動部２ａの下面には、可動接点１０が設けられている（詳細後述）。作動部２ａを押し下げると、スカート部２ｃが外に膨らむように変形して、作動部２ａの下面に設けられた可動接点１０が基板Ｓ上の固定接点Ｃに当接し、導通が得られる。
可動接点１０は、図１（Ｂ）（図３の写真も参照）に模式的に示すように、金属繊維（例えば、ステンレスやチタン、ニッケル、銅など）１１を織らずに絡み合わせてシート状にしたもの（金属繊維不織布）にシリコーンゴム１２が含浸されて圧縮されたものである。あるいは、金属繊維に金メッキを施したものを絡み合わせてシート状にしたものであってもよい。絡み合った金属繊維１１の間にシリコーンゴム１２が存在し、表面の所々に金属繊維１１が露出している。金属繊維１１は全体に渡って絡み合っているため、厚さ方向及び面方向に導電性を有する。
この接点１０の利点を説明する。
（１）金属繊維不織布にシリコーンゴムを含浸させて圧縮するという簡単な工程で作製できる。
（２）詳しくは後述するが、この金属接点は、シリコーンゴム製の作動部に、プライマー処理することなく、インサート成形することで貼り付けることができ、従来の製法に比べて簡単にキースイッチを製造できる。この際、接点の表裏に電導度や接着性などの物理的な差はないので、接点の表裏を合わせる作業などは不要である。
（３）この接点は、金属不織布の金属繊維間にシリコーンゴムが充填されたものであるので、全体として柔軟性を有する。したがって、固定接点に多少の凹凸があった場合にも、この凹凸に合わせて変形するので、確実な導通が得られる。
（４）接点の側面で金属不織布の金属繊維が切断されて、その繊維が腐食する場合、腐食はその切断された繊維のみにしか起こらず、他の金属繊維には広がらない。これに対して、従来の金属薄板接点は側面にメッキ層が存在しないので、側面から腐食が始まると全体に広がってしまうことがある。
次に、このキースイッチを作製する方法を説明する。
図２は、図１のキースイッチを作製する方法を説明する図である。
まず、金属繊維不織布を準備する（Ｓ１）。なお、金属繊維に金メッキを施したものを絡み合わせてシート状にしたものでもよい。次に、この金属繊維不織布の片面又は両面にシリコーンゴムを塗布し（Ｓ２）、両面から加圧・圧縮する（Ｓ３）。加熱により、シリコーンゴムの粘度が低下して、絡み合う金属繊維の間に入り込み始める。この際、シリコーンゴムの粘度を１０００Ｐａ・Ｓ、好ましくは２００Ｐａ・Ｓ以下に低下させる。さらに、圧縮することにより、粘度の低くなったシリコーンゴムが金属繊維不織布の厚さ方向に徐々に入り込み、金属繊維間に充填される（シリコーンゴムが金属繊維不織布に含浸される）。その後、放熱して（Ｓ４）、シリコーンゴムを金属繊維間に充填された状態で硬化させる。このシリコーンゴム含浸不織布を、可動接点の形状に打ち抜き加工する（Ｓ５）。これにより、可動接点が作製される（Ｓ６）。
そして、この可動接点をインサート成形金型に装填する。接点には表裏がないので、向き合わせが不要である。そして、押圧部材の材料であるシリコーンゴムを注入してインサート成形する（Ｓ７）。この際、接点の金属繊維不織布に含浸されたシリコーンゴムと、押圧部材材料であるシリコーンゴムのいずれか、あるいは両方が反応し始める温度以上の温度に加熱しながら行う。すると、一方あるいは両方のシリコーンゴムが反応し、両ゴムが境界面で接着反応し始める。その後放熱すると、両ゴムが境界面で接着した状態で硬化し、押圧部材材料のシリコーンゴムと、接点に含浸したシリコーンゴムとが接着する。これにより接点が接着された押圧部材（キースイッチ）が作製される（Ｓ８）。
【実施例】
【０００６】
まず、金属繊維不織布（ベカルト東鋼社製）を準備した。この金属繊維不織布は、金属繊維としてニッケル繊維を使用したもので、厚さは０．４ｍｍ、繊維の径は１０〜１５μｍである。次に、この金属繊維不織布の両面にシリコーンゴム（ＫＥ−１３１０ＳＴ（商品名）、信越化学工業株式会社製）を塗布した。このシリコーンゴムは、粘度が８０Ｐａ・Ｓである。
次に、このシリコーンゴムが塗布された金属繊維不織布を、温度調節可能なプレス金型で圧縮した。加熱温度は１１０〜１３０℃、加圧力は２００ｋｇｆ／ｃｍ２、押圧時間は５〜１０分であった。その後、型を開き、シリコーンゴムが含浸された金属繊維不織布を室温で１０分以上放置した。成形後の金属繊維不織布の面方向の導電率は１Ω以下であった。なお、この導電率は以下の方法で求めた。まず、成形後の金属不織布を径が３ｍｍの円形に打ち抜き加工して可動電極を作製する。一方、幅０．２ｍｍ、間隔０．２ｍｍで配設された線状の電極を有する固定電極を準備する。可動電極を固定電極に対して１００ｇｆ／ｃｍ２以上の圧力で接触させたときの、隣接する電極間を流れる電流を計測して導電率を求めた。なお、カーボン電極の場合は、同様に求められた導電率が４Ωであり、本発明の可動電極は良好な導電率を有しているといえる。
図３は、シリコーンゴムが含浸された金属繊維不織布を撮影した写真であり、図３（Ａ）は平面、図３（Ｂ）は切断面である。平面は、実体顕微鏡にて約１５０倍に拡大した
もの、切断面は約３０倍に拡大したものである。なお、写真撮影に際して、シリコーンゴムに赤色の着色材を含有させて、シリコーンゴムの存在を分かりやすくしている。
図３（Ａ）に示すように、この金属繊維不織布は赤みがかった金属光沢を有する銀色の外観を有する。図３（Ｂ）の写真に示すように、断面には赤色に着色されたシリコーンゴムが点在しており、シリコーンゴムが含浸されていることが確認できる。また、両方の面は、ほとんど銀色であり、金属不織布が露出していることがわかる。そして、厚さ方向にも金属繊維が絡み合っている状態が確認できる。
次に、このシリコーンゴムが含浸された金属繊維不織布を、接点の形状（例えば、円形や四角形）に打ち抜き加工して接点を作製した。そして、この接点を、インサート成型機に装填し、押圧部材の材料であるシリコーンゴム（ＫＥ−９５１（商品名）、信越化学工業株式会社製）を注入してインサート成形した。このシリコーンゴムのウィリアム可塑度は再練り１０分後で２４０、比重は１．１４である。成形は、１７０℃に加熱しながら行った。成形時間は７分であった。その後、室温２３±５℃で放置した。これにより、接点が押圧部材材料であるシリコーンゴムに接着した。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、表裏に電導度や接着性などの物理的な差がないことや、柔軟性や耐食性を有することなどの利点を有する接点を提供できる。また、金属繊維不織布にシリコーンゴムを含浸させて圧縮することにより作製できるので、接点の製造工程が簡略化できる。さらに、この接点はシリコーンゴム製の押圧部材にインサート成形で接着させることができるので、キースイッチの製造工程も簡略化できる。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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【国際調査報告】
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