(57)【要約】【課題】  電流のＯＮ／ＯＦＦ動作が繰り返し行われた後の導通限界電流値を向上させる。【解決手段】  押釦スイッチ用カバー部材１は、キートップ２と、押圧部３と、接点部材４と、薄肉部５と、支持部６とを有する。接点部材４は、導電材として、ニッケル被覆グラファイトを使用する。ニッケル被覆グラファイトにおけるニッケルの含有量は、１５〜８５重量％である。ニッケル被覆グラファイトを構成するグラファイト粒子の平均粒径は、４５〜１５０[μｍ]である。ニッケル被覆グラファイトは、シリコーン系ゴム材料 １００重量部に対して、１５０〜９５０重量部含有させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーン系ゴム材料に導電材を含有させた押釦スイッチ用接点部材であって、
前記導電材は、０℃における比抵抗が１０×１０―６Ωcm以下である金属により被覆されたグラファイト粒子からなる金属被覆グラファイトであることを特徴とする押釦スイッチ用接点部材。
【請求項２】
前記金属が、金、銀、ニッケルのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ用接点部材。
【請求項３】
前記金属被覆グラファイトにおける前記金属の含有量が、１５〜８５重量％であることを特徴とする請求項１または２に記載の押釦スイッチ用接点部材。
【請求項４】
前記グラファイト粒子の平均粒径が、４５〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の押釦スイッチ用接点部材。
【請求項５】
前記シリコーン系ゴム材料 １００重量部に対して、前記金属被覆グラファイトを１５０〜９５０重量部含有させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の押釦スイッチ用接点部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、車載用電子機器、パソコン、リモコン等のスイッチ部として利用される押釦スイッチ用接点部材に関するものであり、特に、比較的高い電流を必要とするパワーウィンドウやミラースイッチ等の車載用電子機器に用いられる押釦スイッチ用接点部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、シリコーン系ゴム材料を主材とし、銀粉またはニッケル粉とシランカップリング剤とを含有させたシリコーン系ゴム接点部材が開示されている。このシリコーン系ゴム接点部材は、銀粉またはニッケル粉を含有することによって接触電気抵抗を低下させ、初期の導通限界電流値を５００[ｍＡ]以上（判定基準：電圧降下値１[Ｖ]以下）にまで上昇させている。
【特許文献１】特開平５―１５１８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、電子機器の押釦スイッチにおいては、電子機器を正常に動作させるために、高電流による通電が必要とされる。しかしながら、一般に、押釦スイッチは、繰り返し打鍵されることによって、導通限界電流値が低下してしまう傾向にある。例えば、押釦スイッチの接点として上述したシリコーン系ゴム接点部材を用いた場合には、打鍵回数１０万回の通電打鍵試験を行うと、導通限界電流値が２０[ｍＡ]程度にまで低下してしまう。なお、通電打鍵試験とは、押釦スイッチを打鍵することによって電流のＯＮ／ＯＦＦ動作を連続して繰り返す試験のことをいう。
【０００４】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するために、電流のＯＮ／ＯＦＦ動作が繰り返し行われた後の導通限界電流値を向上させる押釦スイッチ用接点部材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】
【０００５】
本発明の押釦スイッチ用接点部材は、シリコーン系ゴム材料に導電材を含有させた押釦スイッチ用接点部材であって、当該導電材は、０℃における比抵抗が１０×１０―６[Ωcm]以下である金属により被覆されたグラファイト粒子からなる金属被覆グラファイトであることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、金属よりも抵抗値が高いグラファイトを金属で被覆した金属被覆グラファイトを、接点部材に含有させることができるため、低抵抗かつ高い通電打鍵性を有する接点部材を得ることができる。したがって、電流のＯＮ／ＯＦＦ動作が繰り返し行われた後の導通限界電流値を向上させることができる。
【０００７】
本発明の押釦スイッチ用接点部材において、上記金属が、金、銀、ニッケルのいずれかであることが好ましい。このようにすれば、接点としての低抵抗性をより向上させることができる。
【０００８】
本発明の押釦スイッチ用接点部材において、上記金属被覆グラファイトにおける上記金属の含有量が、１５〜８５重量％であることが好ましい。
【０００９】
本発明の押釦スイッチ用接点部材において、上記グラファイト粒子の平均粒径が、４５〜１５０[μｍ]であることが好ましい。このようにすれば、適量のグラファイト粒子を含み、かつ、耐久性にも優れた押釦スイッチ用接点部材を得ることができる。
【００１０】
本発明の押釦スイッチ用接点部材において、上記シリコーン系ゴム材料 １００重量部に対して、上記金属被覆グラファイトを１５０〜９５０重量部含有させることが好ましい。このようにすれば、十分な導電性を有し、かつ、耐久性にも優れた押釦スイッチ用接点部材を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る押釦スイッチ用接点部材によれば、電流のＯＮ／ＯＦＦ動作が繰り返し行われた後の導通限界電流値を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施形態の説明に先立ち、本発明の特徴である押釦スイッチ用接点部材に金属被覆グラファイトを含有させることに至った経緯について説明する。
【００１３】
まず、一般に、押釦スイッチでは、打鍵が繰り返されることによって、接点部材の一部が基板上に滑落して堆積する。したがって、従来のように接点部材に金属単体を含有させた場合には、抵抗値が低い金属粒子が基板上に滑落して堆積することになる。このため、堆積した金属粒子によって電極間にブリッジが形成されると、すぐにショートしてしまうという問題がある。この問題を解決するために、金属粒子よりも抵抗値が高いグラファイト単体を接点部材に含有させることが考えられる。これは、抵抗値が高い分、金属粒子の場合に比して多くのグラファイト粒子が堆積しなければショートが発生しないためである。しかしながら、接点部材にグラファイト単体を含有させた場合には、接点部材として必要な低抵抗が得られない。そこで、本願発明者は、グラファイトを金属で被覆した金属被覆グラファイトを接点部材に含有させることによって、低抵抗かつ高い通電打鍵性を実現させることができるとの知見を得て、本発明を完成した。
【００１４】
以下、本発明に係る押釦スイッチ用接点部材の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
まず、図１を参照して、本実施形態における押釦スイッチ用接点部材が適用された押釦スイッチ用カバー部材について説明する。図１は、押釦スイッチ用カバー部材１の断面図である。図１に示す押釦スイッチ用カバー部材１は、キートップ２と、押圧部３と、接点部材４と、薄肉部５と、支持部６とを有する。このように構成される押釦スイッチ用カバー部材１は、パワーウィンドウやミラースイッチ等の電子機器に取り付けられると、以下のように動作する。まず、キートップ２が押下されることにより、薄肉部５が屈曲し、押圧部３が押し下げられる。押圧部３が押し下げられると、押圧部３の先端に配置されている接点部材４が、基板上に対向して配置されている固定接点に接触する。これにより、押下されたキートップ２に対応する押釦スイッチが導通状態となる。
【００１６】
本実施形態における接点部材４は、導電材として、ニッケル被覆グラファイトを使用する。ニッケル被覆グラファイトは、ニッケルにより被覆されたグラファイト粒子からなる金属被覆グラファイトである。
【００１７】
ニッケル被覆グラファイトにおけるニッケルの含有量は、１５〜８５重量％である。ニッケル被覆グラファイトを構成するグラファイト粒子の平均粒径は、４５〜１５０[μｍ]である。ここで、グラファイト粒子の平均粒径を１５重量％未満にすると、グラファイトを被覆している金属の割合が少なくなりすぎて十分な低抵抗が得られなくなってしまう。一方、グラファイト粒子の平均粒径を８５重量％超にすると、金属の割合が多くなりすぎてコスト的に高くなってしまう。
【００１８】
ニッケル被覆グラファイトは、シリコーン系ゴム材料 １００重量部に対して、１５０〜９５０重量部含有させる。ここで、ニッケル被覆グラファイトを、１５０重量部以下にすると十分な導電性を得ることができず、９５０重量部以上にするとゴムとしての強度を十分に発揮することができなくなる。これらの特性を考慮すると、ニッケル被覆グラファイトは、１８０〜４００重量部含有させることが好ましく、より好ましくは、２３０〜３００重量部含有させるのがよい。
[実施例]
以下において、本実施形態における接点部材４の実施例および比較例について説明する。
【００１９】
（実施例１）まず、表１に示す各配合材料をロールにて混練した。次に、混練した材料を成形金型に注入し、１６０[℃]、５分間、２１０[ｋｇｆ／ｃｍ２]の条件で加熱圧縮成形した。これにより、厚さ０．５[ｍｍ]の導電ゴムシートが得られた。
【表１】
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【００２０】
次に、得られた導電ゴムシートを、直径３[ｍｍ]のポンチで打抜いた。これにより、直径３[ｍｍ]の接点部材が得られた。なお、接点部材は、直径が３[ｍｍ]である必要はなく、接点部材を用いる押釦スイッチの形状に適した大きさであればよい。
【００２１】
実施例１の接点部材を用いて押釦スイッチを作製するには、まず、押釦スイッチ用成形金型の所定位置に接点部材を配置する。次に、所定配合された原料ゴムを成形金型内に注入し、所定条件で加熱圧縮成形する。これにより押釦スイッチが得られる。
【００２２】
（比較例１）次に、表２に示す各配合材料を用いて、上述した実施例１の接点部材と同様にして比較例１の接点部材を得た。
【表２】
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【００２３】
次に、上述した実施例１の接点部材の初期電気特性を確認するために、実施例１の接点部材を用いた押釦スイッチの接触抵抗値および初期電圧降下値を測定した。この接触抵抗値および初期電圧降下値の測定結果を表３に示す。
【表３】
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【００２４】
表３に示す接触抵抗値および初期電圧降下値を測定する際の諸条件は、以下の通りである。まず、接触抵抗値を測定する測定器として、デジタルマルチメータ「DIGITAL MULTIMETER R6561」（(株)アドバンテスト製）を使用し、初期電圧降下値を測定する測定器として、電圧/電流発生器「DC VOLTAGE CURRENT SOURCE/MONITOR TR6143」（(株)アドバンテスト製）を使用した。この電圧/電流発生器の電圧リミットは、一般的な自動車のバッテリーに合わせて１２[Ｖ]に設定した。また、押釦スイッチの基板として、電極間隔および電極幅が共に０．５[ｍｍ]であるクシ歯型金めっき基板を用い、押釦スイッチへの上方からの荷重を２００[ｇ]とした。さらに、測定時の判断基準を、通電が可能でかつ電圧降下値が１[Ｖ]以下であることとした。
【００２５】
このような諸条件のもとで測定された接触抵抗値は０．３４５[Ω]であり、１０００[ｍＡ]の電流を流すのに必要な初期電圧降下値は０．３５２[Ｖ]であった。すなわち、１０００[ｍＡ]の高電流を流す場合であっても電圧降下値が判断基準である１[Ｖ]を大幅に下回っていた。これにより、実施例１の接点部材は、高電流下においても十分に実用可能であることが実証された。
【００２６】
次に、実施例１の接点部材の耐久性を確認するために、実施例１の接点部材を用いた押釦スイッチと、比較例１の接点部材を用いた押釦スイッチとを使用して、それぞれ通電打鍵試験を実施した。この通電打鍵試験の試験結果を表４に示す。
【表４】
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【００２７】
表４に示す通電打鍵試験を実施する際の諸条件は、以下の通りである。まず、押釦スイッチを打鍵する打鍵機として、突き上げ式の打鍵機を使用した。また、この打鍵機に取り付けられた押釦スイッチに対する上方からの荷重を２００[ｇ]とし、この押釦スイッチに対する下方からの突き上げ量を２[ｍｍ]として１秒間に１回ずつ合計１０万回突き上げた。さらに、押釦スイッチの導通状態を測定するための測定器として、上述した電圧/電流発生器「DC VOLTAGE CURRENTSOURCE/MONITOR TR6143」を使用し、この電圧/電流発生器の電圧リミットを１２[Ｖ]に設定した。また、電圧/電流発生器において電圧リミットである１２[Ｖ]以上の電圧が発生した場合や、１０万回の打鍵の途中で接点に異常（例えば、ショートによる燃焼等）が発生した場合に、導通不良であると判断した。なお、押釦スイッチの基板として、電極間隔および電極幅が共に０．５[ｍｍ]であるクシ歯型金めっき基板を用いた。
【００２８】
このような諸条件のもとで通電打鍵試験を実施した結果、実施例１の接点部材では、１０万回打鍵された後も、２００[ｍＡ]までは、導通不良と判断されることなく通電した。すなわち、実施例１の接点部材における１０万回打鍵時の導通限界電流値は、２００[ｍＡ]であることが判明した。これに対して、比較例１の接点部材では、１０万回打鍵時の導通限界電流値が２０[ｍＡ]であった。
【００２９】
これらの結果を踏まえると、接点部材の導電材にニッケル被覆グラファイトを使用することによって、１０万回打鍵された後の導通限界電流値を確実に向上させられることが実証された。
【００３０】
なお、上述した実施形態においては、導電材としてニッケル被覆グラファイトを使用しているが、導電材はこれに限られない。例えば、金、銀、銅、アルミニウム等のように０[℃]における比抵抗が１０×１０―６[Ωcm]以下である金属により被覆されたグラファイト粒子からなる金属被覆グラファイトを、導電材として使用してもよい。ただし、接点に使用されることを考慮する場合には、ニッケル被覆グラファイト、金被覆グラファイトまたは銀被覆グラファイトを使用することが好ましい。さらにコスト面についても考慮する場合には、ニッケル被覆グラファイトを使用することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態における押釦スイッチ用接点部材が適用された押釦スイッチの断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・押釦スイッチ用カバー部材、２・・・キートップ、３・・・押圧部、４・・・接点部材、５・・・薄肉部、６・・・支持部。
【図１】
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