(57)【要約】本発明は、特にフレキシブルタッチパッド（４〜６）、例えば自動車産業における可撓性入力デバイス用の、回路基板上の導体トラック（２，３）の間欠接触のための接触要素（７）に関する。本発明によると、高電圧使用に特に適した、非常に信頼性のある構造が達成でき、それによって接触要素が金属フォーム（８）から作られる。金属フォームは好ましくは、タッチパッドの構造の材料にもなれるエラストマー材料により、少なくとも部分的に浸透される。本発明はさらに、接触要素及びこのような接触パッドを有するタッチパッド／入力デバイスの製造方法と、接触パッド（７）の用途に関する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にフレキシブルキーパッド（４〜６）又は入力デバイス用の、回路基板上の導体トラック（２，３）の間欠接触のための接触要素（７）であって、金属スポンジ（８）又は金属フォームを含むことを特徴とする接触要素。
【請求項２】
連続した金属ベースの網状組織と、同時に実質的に連続した空洞の網状組織を有する金属スポンジ（８）であることを特徴とする、請求項１に記載の接触要素（７）。
【請求項３】
前記金属スポンジ（８）又は金属フォームの空洞が、少なくとも部分的にエラストマー材料で充填されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の接触要素（７）。
【請求項４】
前記金属スポンジ（８）又は金属フォームの空洞が、実質的に完全にエラストマー材料で充填されていることを特徴とする、請求項３に記載の接触要素（７）。
【請求項５】
コンタクトピル（７）の形をとる前記接触要素が、キーパッド（４〜６）又はキーパッドの要素（５，６）に接続され、キーパッド（４〜６）又はキーパッドの要素（５，６）がエラストマー材料からなり、このエラストマー材料が、前記金属スポンジ（８）又は金属フォームの空洞に、少なくとも部分的に浸透していることを特徴とする、請求項３又は４に記載の接触要素（７）。
【請求項６】
前記エラストマー材料が、前記金属スポンジ（８）の空洞に、実質的に完全に浸透することを特徴とする、請求項５に記載の接触要素（７）。
【請求項７】
前記エラストマー材料が、シリコーンエラストマー、加硫及び未加硫液体シリコーンゴム、熱可塑性エラストマー又はゴムから選ばれる材料であることを特徴とする、請求項５又は６に記載の接触要素（７）。
【請求項８】
前記空洞に配置されたエラストマー材料がキーパッド（４〜６）の材料であることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載の接触要素（７）。
【請求項９】
前記接触要素が、その空洞が少なくとも部分的に、好ましくは少なくとも1つの表面領域において、導電性エラストマー材料、好ましくはグラファイト又は例えばニッケル粒子等の金属粒子を混合したエラストマー材料、特に好ましくはグラファイト又は例えばニッケル粒子等の金属粒子を混合したエラストマーシリコーンで充填された、コンタクトピル（７）の形であることを特徴とする、請求項３〜８のいずれか１項に記載の接触要素（７）。
【請求項１０】
前記接触要素がコンタクトピル（７）の形をとり、前記コンタクトピルは、導体トラックに面している表面に、特に金又はクロムの付加的な金属被膜が設けられていることを特徴とする、請求項３〜９のいずれか１項に記載の接触要素。
【請求項１１】
前記金属スポンジ（８）又は金属フォームの材料が、ニッケル、クロム、金、アルミニウム、銅又はこれらから形成される合金から選ばれる金属であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の接触要素（７）。
【請求項１２】
前記金属スポンジ（８）又は金属フォームの平均孔径が、１００〜１０００μｍ、好ましくは５５０〜７００μｍ、特に好ましくは６００〜６５０μｍの範囲にあることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の接触要素（７）。
【請求項１３】
前記接触要素は、０．５〜３ｍｍ、好ましくは０．５〜０．９ｍｍの範囲の厚みを有するコンタクトピル（７）の形をとることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の接触要素（７）。
【請求項１４】
前記接触要素が、１．６ｍｍの材料厚みを基準として、２００〜８００ｇ／ｍ２、特に好ましくは３００〜５００ｇ／ｍ２の範囲の密度を有する金属スポンジ（８）を含むことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の接触要素（７）。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の接触要素（７）を有する、キーパッド（４〜６）又はキーパッドの要素（４，５）を製造するための方法であって、前記接触要素を、圧縮金型、射出成形金型又はトランスファー成形金型の、好ましくは接触要素のために設けられたくぼみに入れ、続いてエラストマー混合物を供給又は入れ、金型を閉じ、前記エラストマーの粘度が低くなり少なくとも部分的に前記金属スポンジ内に入り込むように金型内の圧力と温度を設定することを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記金型内の圧力と温度は、前記エラストマーがコンタクトピル（７）の形の接触要素の金属スポンジ（８）又は金属フォーム内に、実質的に完全に入り込むように設定されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記接触要素（７）が、好ましくは金属スポンジ又は金属フォームの部分的圧縮をもたらす打ち抜き法で、金属スポンジシート（１４）又は金属フォームシートから製造されるコンタクトピルの形で提供されることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記打ち抜き工程の前後で、コンタクトピル（７）及び／又は金属スポンジシート（１４）又は金属フォームシートがナイフコーティング、印刷又はスプレー法により、導電性又は非導電性のエラストマー材料で、少なくとも部分的に充填又は被膜され、特に金又はクロムの付加的な金属被膜が設けられることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
キーパッド用又は、例えばキーボード又は特に、ウィンドオープナー、ミラーアジャスタ及び／又はモータの直接スイッチング等の自動車部門の入力デバイス等のキーパッド又は入力デバイス用の要素又は部品のコンタクトピルとしての、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の接触要素（７）の用途。
【請求項２０】
例えば可撓性のシリコーンアームバンドにキー機能を実現するために、特に一体化された接触領域を有する、金属フォーム又は金属スポンジを用いる、例えばシリコーン等のエラストマーに埋め込まれた導体トラックとしての、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の接触要素（７）の用途。
【請求項２１】
好ましくは、例えば、それにより形成された回路の遮断による切断時にはアラームが作動される保安用途のために、例えばシリコーン等のエラストマーに埋め込まれた可撓性の接触通路として金属フォーム又は金属スポンジを用いる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の接触要素（７）の用途。
【請求項２２】
前記金属フォーム又は金属スポンジを、大きい表面領域、すなわち全表面領域に渡って、又は特にシールドされるべき周波数に適合したメッシュ幅を有する網の形で、例えばシリコーン等のエラストマーに埋め込んだ、ＥＭＣシールドとしての、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の接触要素（７）の用途。
【請求項２３】
金属フォーム又は金属スポンジを可撓性の接触通路として例えばシリコーン等のエラストマーに埋め込み、それによりエラストマーが好ましくは同時にキーパッドとして働く、回路基板間、回路基板と電子部品の間、又は電子部品同士の間の電気的接続のためのコネクタとしての、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の接触要素（７）の用途。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にフレキシブルキーパッド又は入力デバイス用の、回路基板上の導体トラックの間欠接触のための接触要素に関する。さらに、本発明は、フレキシブルキーパッド又は入力デバイスの製造方法及びそのような接触要素の用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコーンキーパッドは例えばミラーアジャスタ、ウィンドオープナー等のスイッチング用のように、自動車部門においてますます頻繁に使用されている。
【０００３】
抵抗コードされた（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ−ｃｏｄｅｄ）回路においては、非常に低抵抗で信頼性のある接触要素を使用できることがきわめて重要である。高抵抗で信頼性のない接触要素を使用すると、接触障害又は不具合すら起る。さらに、例えば２００ｍＡもの高電流がスイッチ可能なことは、とりわけモータの直接スイッチングにとって、非常に重要である。
【０００４】
このようなキーパッドの場合、通常、例えばシリコーンのフレキシブルパッドが回路基板の上に配置される。回路基板上に導体トラックが配置され、導体トラックは作動させるべき場所にとぎれた部分を有する。回路基板からある距離をおいた接触要素が、フレキシブルシリコーンパッドの裏側に配置され、これらのとぎれた部分をブリッジする。これらの接触要素は、通常、コンタクトピル（ｃｏｎｔａｃｔ  ｐｉｌｌ）と呼ばれる。フレキシブルパッドを正確な領域で押し下げると接触が起る。
【０００５】
このような適用のために、今日では、通常、２つの異なる種類のコンタクトピルが使用されているが、ともに重大な欠点を有する。
【０００６】
カーボンピル：
シリコーン材料を、カーボン又は他の導電性粒子を用いて導電性とし、シートに圧入し打ち抜き、圧縮金型でキーパッドとともに加硫処理する。
【０００７】
これらのピルの欠点は、常に、接触抵抗が押圧に依存することである。すなわち、キーをかなり軽く押しただけの場合には、スイッチ抵抗が非常に高く、間違った解釈となり得る。これは、異なる機能性が、通常異なる大きさの抵抗を通って同じ導体通路の上に順番にコード化される場合には特に受け入れがたい。なぜなら、例えば作動が非常にわずかな場合、偶然同じ導体通路に配置された完全に異なる機能性が対応してトリガーされるためである。また、多くの場合、本当に低い接触抵抗（＜１オーム）は得られない。
【０００８】
ゴールドピル：
銅板の片側にシリコーン層を積層し、反対側を金属と金で被膜する。その後、ピルをシートから打ち抜き、圧縮金型でキーパッドとともに加硫処理する。
【０００９】
このピルの欠点は、材料が高価なことと、工程における棄却率の高さ、及び汚染されやすいことである。ほこりの粒子がピルと回路基板の間にはまり込むと、その堅固な構造のため、接触が隔離され切れる。さらなる欠点は、ゴールドピルは、一定の押圧下でのみ反応し、回路基板との接触に直接的に反応しないことである。
【００１０】
金網：
ＤＥ２３３５９０７、ＵＳ５０４７６０２、ＥＰ０９３８１１１などはまた、スイッチ用の接触領域として、金属又は炭素繊維、又は電気被膜した繊維の、織又は不織の繊維構造を設ける可能性を述べている。このような解決法の欠点は、上述のカーボンピル中の粒子と全く同じように、導電性を確保するためには、常に確実に繊維を実質的に十分接触させなければならないという事実である。さらに、まさにこの接触は、スイッチが集中的に作動されるとき、急速に劣化するという特性であり、繊維は古くなると切断されやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明は、遮られた導体トラックを有する回路基板又は類似の支持体上の導体トラックの間欠接触のための、改良された接触要素を提供するという目的に基づいている。これは、特に、例えば自動車部門用のフレキシブルキーパッド又は入力デバイスに用いることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成する解決法は、一方で、その中に存在する金属の連続した網状組織により、導体トラックが橋絡（ｂｒｉｄｇｅ）されるとき、明確な電導度又は明確なオーム抵抗を有する金属スポンジを含む接触要素によって得られる。金属スポンジはまた、本質的に、一定の可撓性と弾性変形性を有し、特に反復作動や例えば斜め作動下で、常に良好な接触を確保することができる。この可撓性により、ほこりの粒子をある程度吸収できる。
【００１３】
特に、金網又は炭素繊維を使用する場合に比べ、金属スポンジを接触要素として用いた場合、以下の思いがけない機能的に重要な利点が得られる：
−金属フォームの表面における接触は、格子によって固定密着して互いに接続されるが、金網の場合はこの接続がゆるい。従って、金属フォームは、特に接触押圧が低い臨界的な場合に、接触の信頼性を大いに増大させる。接触押圧が低い場合に、抵抗が増加すると、抵抗コードされた回路での使用は、その可能性が非常に制限されたものとなり、大きな誤動作のリスクを伴う。
−炭素繊維は、金属フォームより高い抵抗を有する。炭素繊維の場合２オームに達するが、金属フォームは０．２オームである。さらに、炭素繊維はうまく伝導するために一定の押圧が必要であるが、このことは言い換えると、接触押圧が低い重要な場合、決定的に不利である。
−金属フォームは、１２Ｖで５００ｍＡまでの電流をスイッチできるが、金網は、金属フィラメントが非常に薄いために、低電流においてでさえ、接点消耗を被り、故障する。
−金属フォームからのコンタクトピルの製造は、簡単な打ち抜き作業を含むが、非常に薄い金網は、その繊維状の特徴のため打ち抜きが困難で、いずれにせよ、まず、成形工程中の絶縁シリコーンによる浸透を防ぐために積層されなければならない。金属フォームのコンタクトピルの製造コストは、それに応じて低い。
−金属フォームピルの材料コストは金網より低い。
【００１４】
第一の好ましい実施形態によると、金属スポンジは、前述の機能性が確実に発揮できるように、実質的に連続した金属ベースの網状組織を有する金属スポンジである。特に、金属スポンジは、同時に、実質的に連続した空洞の網状組織を有することが好ましい。しかしながら、また、原則として、中で空洞が実質的に完全に連続した網状組織を形成するのではなく、むしろ孔隙で構成されている、いわゆる金属フォーム(金属性フォームとしても知られている）を使用することもできる。
【００１５】
金属スポンジという用語は、以後、実質的に連続した網状組織の形で空洞を有する、連続した金属ベースの網状組織を意味する用語として理解されるべきである。
【００１６】
このような金属スポンジのさらなる好ましい実施の形態は、金属スポンジの空洞が少なくとも部分的にエラストマー材料で充填されているという点に特徴がある。この実施形態は、驚くべきことに、優れた機能性により特徴づけられる。空洞に配置される、エラストマー材料、すなわち弾性材料は、従って少なくとも部分的に、好ましくは完全に充填された金属スポンジが、全体として、恒久的な弾性特性を与えられるという効果を有する。空洞が弾性材料で充填されていない場合、「空の」金属スポンジ又は金属フォームは、ある状況下、特に強い機械的荷重の下では、不可逆的に変形されることもあるが、このような充填された金属スポンジの場合には、空洞に配置された弾性材料のおかげで、もはやそのようなことは起らない。金属の網状組織はまた、荷重下での破壊を防ぎ、それにより、結果として起る導電性の損失を防ぐ。しかしながら、他方、金属材料の網状組織により、導電性の信頼性が高まり一定となる。このようにして、極度に繰り返され、過酷ともいえる使用下でさえ、長期間にわたりその機能を著しく発揮することのできる接触要素が、驚くほど簡単な製造工程で供給される。
【００１７】
さらなる好適な実施形態により、コンタクトピルの形の接触要素がキーパッド又はキーパッドの要素に接続され、キーパッド又はキーパッドの要素がエラストマー材料から成り、このエラストマー材料が少なくとも部分的に金属スポンジの空洞に浸透している場合、構造は特に単純である。同様に、この場合、エラストマー材料が金属スポンジの空隙に、実質的に完全に浸透することが好ましい。
【００１８】
エラストマー材料は、シリコーンエラストマー、加硫及び未加硫の液体シリコーンゴム、熱可塑性エラストマー又はゴムから選択される材料でよい。言い換えれば、キーパッドの分野で既に通常用いられているそれらの材料が使用される。
【００１９】
空洞に配置されたエラストマー材料がキーパッドの材料であり、ある程度キーパッドの材料が少なくとも部分的にコンタクトピルに入り込む場合、簡単で信頼できる製造工程及び低い製造コストにより特徴づけられる、最も簡単な構造が可能である。その場合、キーパッドの材料は、少なくとも部分的にコンタクトピルに浸透するので、一方で、コンタクトピルがキーパッドにしっかりと接続されるという効果と、他方で、コンタクトピルに上述の恒久的な弾性特性を付与するという効果を有する。
【００２０】
別の好ましい実施形態は、接触要素がコンタクトピルの形状をなし、コンタクトピルの空洞が少なくとも部分的に、好ましくは少なくとも1つの表面領域を、導電性エラストマー材料、好ましくはグラファイト又は例えばニッケル粒子等の金属粒子を混合したエラストマー材料、特に好ましくは、グラファイト又は例えばニッケル粒子等の金属粒子を混合したエラストマーシリコーンで充填されることを特徴とする。電導率の増加はまた、コンタクトピルの形をとる接触要素と、コンタクトピルが、特に金又はクロムの付加的な金属被膜を有する導体トラックに面する表面上に設けられることにより達成可能である。
【００２１】
コンタクトピルという用語に関しては、これらのピルが円形の、ある程度円筒形の（ｃｉｒｃｕｌａｒ−ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ）要素であってもよいが、また楕円形、六角形、正方形、長方形又は他の基本形状であってもよいと規定されなければならない。コンタクトピルは、通常円形の接触要素である。
【００２２】
金属スポンジの材料は、好ましくは、ニッケル、クロム、金、アルミニウム、銅又はこれらから成る合金又は混合物から選ばれる。層状に異なる金属からなるフォーム又はスポンジも可能である。
【００２３】
このようなスポンジは、例えば、蒸着工程（ＣＶＤ、化学蒸着）で製造され、プラスチックフォームが金属で被膜され、その後プラスチックが取り除かれ、その結果、連続した空洞を有する、連続した金属スポンジが得られる。１００−１０００μｍ、好ましくは５５０−７００μｍ、特に好ましくは６００−６５０μｍの範囲の平均孔径を有する、金属フォーム又は金属スポンジが好ましい。接触要素は、０．５−３ｍｍ、好ましくは０．５−０．９ｍｍの範囲の厚みを有するコンタクトピルの形をとることが好ましい。金属スポンジは、１．６ｍｍの材料厚みを基準にして、２００−８００ｇ／ｍ２、特に好ましくは３００−５００ｇ／ｍ２の範囲の密度を有するのが有利である。
【００２４】
さらに、本発明は、上述したような、接触要素を有するキーパッド又はキーパッドの要素（例えばシリコーンドーム）を製造するための方法に関する。本発明は、このような接触要素を圧縮金型、射出成形金型又はトランスファー成形金型の、好ましくは接触要素（ｃｏｎｔａｃｔｓ）のために設けられたくぼみに入れ、続いて、エラストマー混合物を入れ、供給し及び／又は注入し、金型を閉じて、金型内の圧力及び温度を、エラストマーの粘度が低くなり、少なくとも部分的に金属スポンジに入り込むように、設定するということを特徴とする。金型内の圧力と温度は、エラストマーが、コンタクトピルの形の接触要素の金属スポンジに実質的に完全に入り込むように、設定されることが好ましい。
【００２５】
接触要素は、好ましくは、金属スポンジの部分的な圧縮をもたらす打ち抜き工程又は切断工程において、金属スポンジシートから製造されるコンタクトピルの形で提供することができる。打ち抜き工程の前後で、コンタクトピル及び／又は金属スポンジシートは、ナイフコーティング、プリント又は吹きつけ工程により、少なくとも部分的に、導電性又は非導電性エラストマー材料で充填又は被覆するか、又は特に金又はクロムの付加的な金属被膜を設けることができる。金属スポンジシートが既にエラストマー材料で充填されている場合は、このような接触要素はまた、続いて、キーパッドの対応する場所で接着することも可能であり、または別の方法でキーパッドに接続することもできる（例えば下からシリコーンドームに）。
【００２６】
さらに、本発明は、例えばキーボード又は特に、ウィンドオープナー、ミラーアジャスタ、及び／又はモータの直接スイッチング用の、自動車部門の入力デバイスのような、キーパッド用又はキーパッド又は入力デバイス用の要素又は構成部品内のコンタクトピルとして、上述した、好ましくは上で特定したような方法により製造されたような接触要素の用途に関する。本発明による接触要素は比較的高い電流を確実にスイッチできるため、モータの直接スイッチングが可能である。
【００２７】
さらに、考えられる用途として、このような接触要素が、金属フォーム又は金属スポンジを用いて、例えば、可撓性のシリコーンアームバンド又は一般的にはシリコーンキーパッド内にキー機能を実現するために特に一体化された接触領域を有する、例えばシリコーンのようなエラストマー内に埋め込まれた導体トラックとして形成されることが含まれる。非常に一般的に、金属フォーム又は金属スポンジは、可撓性の接触通路として、例えばシリコーンのようなエラストマー内に埋め込むことができる。例えばフレキシブルタッチパッドとして、又は例えば、それによって形成された回路がとぎれて、断線が発生したときに警報が作動されるような保安用途としてである。また、金属フォーム又は金属スポンジを、大きい表面領域、例えば全表面領域に渡って、又は特にシールドされるべき周波数に適合したメッシュ幅を有する網の形で、例えばシリコーン等のエラストマー内に埋め込んで、ＥＭＣ遮蔽として使用することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明を、図に関連し、典型的な実施の形態に基づき、以下により詳しく説明する。
本発明は、特に、まず、図１及び２に基づき一般的に説明されるようなキーパッドと関連して理解されるべきである。
【００２９】
図１は、キーパッドのスイッチング領域の断面を示す。導体トラック２，３が、回路基板１上に設けられている。これらの導体トラックは、決められた位置においてとぎれており、接触、つまり２つの導体トラック２，３の橋絡が、上からの手動入力（キーボードが関与している場所を押すこと）によって、この位置で可能となることが表されている。このために、回路基板上に、具体例ではプラスチックキャップ４を含むキーパッドがあり、その下に、例えばシリコーンの可撓性要素がそれぞれスイッチング領域に配置されている。これらの可撓性要素は、プラスチックキャップ４に上向きに接続されるシリコーンドーム５を含む。このドーム５は、導体トラックのとぎれた部分に沿って横方向に、キーパッドベース６を有する膜５ａによって回路基板上に支えられている。ドーム５、膜５ａ及びベース６は、可撓性材料から一体に製造される。このような要素はまた、シリコーンキーと呼ばれる。コンタクトピル７は、ドーム５の裏側にしっかりと固定される。
【００３０】
例えば指で、プラスチックキャップ４を上から下向きに押すと、閾値力に到達後、膜５ａの座屈が起こり、コンタクトピル７が回路基板１又は左右から供給された２つの導体トラック２，３それぞれの上に押し下げられる。コンタクトピルは導電性要素、例えばカーボンピル又はゴールドピルであるため、導体２と３はそれによって互いに接続され、スイッチングが起きる。離すと、膜５ａの材料の弾力性のために、シリコーンドームは素早く、図１に示した元の位置に再び戻り、これにより、コンタクトピルが接触領域から上方に取り除かれるため、接続が再び遮断されることになる。
【００３１】
この状態を、図２により具体的に示す。図２には、例えばウィンドオープナー又はミラーのスイッチング、つまり自動車部門での利用が詳細に示されている。図２ａ）はそのようなスイッチング要素の図を示し、図２ｂ）に見られるような円形の間隙（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）を有するダイアフラム１７を含む。２つのキー１８は下からこれらの間隙を通り抜ける。ここでは、プラスチックキャップ４をキーの真上に接着又は設置することが可能である。
【００３２】
この場合のキーパッドは、上方図２ｃ）、斜視図２ｅ）及び図２ｃ）の点線に沿った断面図２ｆ）に見られるように、２つの実際のスイッチング要素を含む。このキーパッド４の下方には、図２ｄ）に示された回路基板１が配置されており、その上に２つの別の導体通路が配置されており、それぞれキー１８の下方に接触領域２０を有し、つまり導体がこれらの領域２０で遮断されており、キーパッドが対応して作動されるといつでも、キーパッドのコンタクトピル７によりそこで橋絡されるようになっている。ここで、また、キーパッドは例えばシリコーンゴム等の可撓性の弾性材料から製造され、ドーム５、膜５ａ及びベース６を一体に含み、中にコンタクトピル７が下から固定されている独立した空洞がベースとドームの間に形成されている。
【００３３】
本発明の目的は、ある程度、カーボンピルとゴールドピルの２つの上述した技術の利点を結合し、同時にそれらの欠点を排除する解決法を見つけることである。言い換えると、カーボンピルの柔らかさ（ほこりを取り込み、低価格）に、ゴールドピルの電気特性（非常に低い接触抵抗、作動力と無関係）を付加したものである。
【００３４】
これは、コンタクトピル７のための材料として金属スポンジ、好ましくは、通常１．６ｍｍの厚みの場合、例えば１００ＰＰＩ（１インチあたりの孔隙）の孔隙率及び例えば４００ｇｒ／ｍ２の密度を有するニッケル金属スポンジを用いることによって達成される。このことは、図３ａ）に模式的に表示される。
【００３５】
コンタクトピルは金属フォーム又はスポンジから打ち抜かれる。これを行う際、必要であればフォーム又はスポンジをいくらか圧縮してもよい。コンタクトピルの製造方法を、図４に関連して、以下でさらに説明する。
【００３６】
スポンジピルを、圧縮金型の、接触要素のために設けられたくぼみに入れ、続いてエラストマー混合物を置き、又は注入し、又は供給し、金型を閉じる。圧力（通常１５０ｋｇ／ｃｍ２）と金型内の温度（通常１７０℃）により、エラストマーは粘度が低くなり、少なくとも部分的に金属スポンジ内に入り込む。同時に、金属スポンジは、圧縮金型内で圧力により圧縮され、下方に、部分的にエラストマーをちりばめた、かなり均質な表面領域を形成する。この表面領域は接触要素として働き、スポンジは表面だけでなくピル全体に渡る「網状組織」として電導する。
【００３７】
このような金属スポンジピルは、ゴールドピルに近い電気特性を有し、ほこりの影響を受けにくく、低コストで製造もできる。
【００３８】
最も簡単な実施形態においては、金属スポンジのピルは、金属スポンジから打ち抜き又は切り抜いたピルであり、そうでなければこれ以上変更しない。図３ｂ）にこの状態を表す。この導電性金属スポンジ又はフォームは、金型内で絶縁シリコーンとともに加硫され、又は、何か他の方法で、例えば接着、締め付け等により、キーパッドに付けられる。
【００３９】
別の実施形態においては、キーパッドに固定される又はキーパッドに一体化される前に、金属スポンジピルが既に、少なくとも部分的にエラストマー材料で充填され、エラストマー材料は、非導電性又は付加的に導電性であるように形成されてもよい。金属フォームは全体に又は部分的に導電性又は非導電性材料で充填される。これは、例えば、グラファイト又は金属粉末を混合したシリコーンでもよい。材料で完全に充填されたこのような金属スポンジピルを、図３ｃ）に図示する。ピルはこれらのシートから製造される。
【００４０】
さらなる実施形態では、よりよい導電率のために、金属スポンジピルの少なくとも接点に面する、つまり、導体トラックに面する側を、付加的に被膜する。言い換えれば、金属スポンジの片側又は両側を、導電性材料で被膜する。被膜は例えばナイフコーティング（ｋｎｉｆｅ−ａｐｐｌｙｉｎｇ）又はスプレーコーティング法により実施することができる。このような被膜１０を図３ｄ）に模式的に図示する。
【００４１】
付加的な実施形態では、金属スポンジピルに表面仕上げを設けられる。このため、金属スポンジは、導電率を高め、接点消耗を減らすために、付加的に、片面又は両面を、あるいは全体にわたって、金又は何か他の高品質層で被膜できる。金属フォームピルは、例えば、蒸着又は電気被膜により金メッキされる。これは、すべての変形の場合において、片面又は両面に実施することができる。あるいは、打ち抜かれたピルはドラム（ｄｒｕｍ）で被膜することができる。被膜１０と組み合わせたこのような実施形態を、図３ｅ）に図示する。
【００４２】
以下、この構造の全般的な利点を列挙すると、
−低価格
−現存の金型に必要な変更がない
−接触抵抗が接触圧に左右されない
−ほこりや汚れに強い
−接触抵抗が低い
−高いスイッチング電流が可能であるため、例えばモータを直接制御できる
−回路基板との接触での直接接触
【００４３】
具体的な詳細：
金属スポンジ：
原則として、様々な種類の多孔性金属担体がある：
−いわゆるセルラーメタル（ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｍｅｔａｌ）：空間を分離したセルに分割する。セルの境界は固体金属から形成され、内部空間は空洞である。個々のセルはすべて互いに分離されていることが理想的である。
−いわゆる多孔性金属：この金属は非常に多数の孔隙、つまり滑らかな表面を有する、閉じた曲線状の気体空間を含む。
−いわゆる金属フォーム：フォームは多孔性金属の特殊な形である。このようなフォームは、気泡が微細分散した形で液体中に存在する液体フォームから作り出される。
−いわゆる金属スポンジ：空間が、同様に連続した空洞の網状組織と共存して、連続して連結された金属の網状組織により充填されている。このような金属スポンジ製品は、例えばＣＶＤ（化学蒸着）法により製造される。その場合、プラスチックフォームが金属で被膜され、次のステップでプラスチックが取り除かれ、その結果金属スポンジだけが残る。
【００４４】
本発明には、導電性金属フォーム及び金属スポンジが考えられ、金属スポンジが好ましい。
【００４５】
このような金属スポンジは、例えばニッケル、例えばクロム又は金で被膜されたニッケル、アルミニウム、銅等からなる。様々な孔径を使用することができるが、通常４００μｍである。
【００４６】
具体的には、例えば次の製品が適している：Ｉｎｃｏｆｏａｍ  ニッケル  純正；厚さ１．７〜２．３ｍｍの範囲で、１．７ｍｍが好ましく（さらに平らにローラーで延ばすことができる）、密度（それぞれ材料厚さ１．６ｍｍとして）４００〜８００ｇ／ｍ２、好ましくは約４００ｇ／ｍ２で、セルの大きさ５５０〜７００μｍ、好ましくは６１０μｍ。Ｉｎｃｏ  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手できる。
【００４７】
金属スポンジシート１４からこのようなコンタクトピル７を製造するための可能な方法を、図４に示す。図４ａ）に見られるように、同軸に配置されたラム又はプッシャー１３を有する、例えば円形の打ち抜き道具１２が使用される。打ち抜き道具１２は、その先端に、外側に円錐形に形成されたテーパを有し、実際の刃先となる。
【００４８】
金属スポンジシート１４を柔らかい下方面１５上に置き、打ち抜き道具１２を、ラムを後退させた状態で金属スポンジシートに打ち抜くように導入する。
【００４９】
次のステップで（図４ｂ）、このように切り取られた打ち抜き片１６（ピル）が、予定される利用のために必要とされる程度、通常０．７ｍｍまで、ラム１３によって圧縮される。
【００５０】
続いて、図４ｃに示すように、打ち抜き片１６を打ち抜き道具にくっつけたまま、打ち抜き道具１２，１３を後退させる。これを支援するために、磁気装置又は負圧（吸引）に基づく装置が、ラムに設けられてもよい。
【００５１】
続いて、打ち抜き道具１２，１３を移動させ、図４ｄ）に示すように、打ち抜き片１６又はコンタクトピルを、打ち抜き道具１２からプッシャー１３により取り除き、例えば容器に受け、あるいはすぐに金型に入れる。
【００５２】
図５には、このような金属スポンジ又は金属フォームを用いる、さらなる可能な方法を示す。エラストマー、具体的にはシリコーンのフレキシブルパッド２１には、１つの領域において重なるように、金属フォーム又は金属スポンジの２つの導体２及び３が埋め込まれ、エラストマー又はシリコーンによって浸透される。この領域においては、２つの導体の間に、空洞２２が存在する。導体は位置２４で対応する電子部品又は回路に接続され、図のキー領域２３でこのパッド２１に上から（又は同等に下から）圧力がかけられると、２つの導体２，３は、パッド２１の可撓性により接触し、その結果、キー機能を発揮する。このようなパッドは、同様に、例えば充填されていない金属フォーム又は金属スポンジとして、導体を金型に入れ、続けて、図５の構造を形成するために、エラストマーを供給することにより製造することができる。
【００５３】
コーティング：
導電性又は非導電性エラストマーを、例えばナイフコーティング、吹きつけ、スクリーン印刷、パッド印刷等の方法で塗布することができる。
【００５４】
ダウ・コーニング社製の液体シリコーン３６３１を、コーティング用の基材又は可撓性充填材として使用することができる。
【００５５】
Ｉｎｃｏ  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製のニッケル被覆炭素粒子を、例えば導電性粒子として使用することができる。
【００５６】
レアードテクノロジー製のＸｙｓｈｉｅｌｄＸＹ８００型ニッケルメッキグラファイトを、コーティング用のペースト（基材＋調合済み粒子）として使用することができる。
【００５７】
できれば着色顔料を含むＨＴＶシリコーン、例えばダウ・コーニング社製のＢ６６７０型、３０−８０ショアＡ、好ましくは７０ショアＡを、可撓性充填材として使用することができる。
【００５８】
表面仕上げ：
金、クロム等の材料を、例えばスパッタリング、蒸着、電気メッキ等の方法で塗布することができる。
【００５９】
キーパッド／エラストマー：
通常、キーマット用のＨＴＶシリコーンエラストマーが使用されるが、本発明はまた、液体シリコーンゴム（ＬＳＲ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）又はあらゆる種類のゴムを用いて実現することができる。
【００６０】
加工：
−金属スポンジをピルに打ち抜き、圧縮金型に直接入れることができる。
−金属スポンジを、エラストマーと一緒にシートに形成することができ、その後このシートからコンパクトピルを打ち抜き切断する（またレーザー技術）。これらは、その後、再び金型内でシリコーンとともに加硫処理される。
−導電率を改良するために、ピルを金属スポンジと導電性エラストマー（エラストマー＋導電性粒子）を用いて製造してもよい。
−圧縮金型の代わりに、ピルを射出成形金型、トランスファー成形金型又は他の金型に入れてもよい。
【００６１】
キーパッドへのピルの取り付け：
−形状的結合：シリコーンが金属スポンジ構造に流れ込む。
−化学的結合：充填材／コーティングがシリコーンキーパッドと化学結合する。
−接着：接着によって既成のキーパッドにピルを貼り付ける。
【００６２】
コンタクトピル：
−円形、長方形、どのようなものでもよい
−厚み：出発原料又は付加的に打ち抜き工程又は切断工程において圧縮された金属スポンジ又はフォームの金属スポンジの厚み
【００６３】
このような接触要素の、例えば以下のような利用が可能である：
−一般的なキーマット
−ウィンドオープナー、ミラーアジャスタ等のコンタクトピル
−モータの直接スイッチング
−現在使用されている低抵抗ピル及びゴールドピルの代替品
−シリコーンに直接埋め込まれている一体化された接触要素を有する可撓性の導体トラック
−広く、トラック等の形をした、エラストマー、例えばシリコーン内に埋め込まれた金属フォーム又はスポンジの可撓性の接触通路、例えば保安用途のために、例えば、切断時（回路の遮断）にはアラームを作動させることができる、シリコーン内に埋め込まれた可撓性の導体通路
−金属フォームが、網の形状であろうと全表面領域にわたってであろうと、広い表面領域にわたりシリコーン中に埋め込まれている場合、ＥＭＣシールド
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】従来技術による、キーパッド（シリコーンドーム）のスイッチング領域の概略図である。
【図２】モーターコントローラー用のキーパッド要素の図を示す。ａ）は部品全体の上方図であり、ｂ）はダイアフラムの上方図であり、ｃ）はキーパッドの上方図であり、ｄ）は回路基板の上方図であり、ｅ）はキーパッドの斜視図であり、ｆ）は図２ｃ）中の点線に沿ったキーパッドの断面図である。
【図３】ａ）はコンタクトピルとして金属フォームを有するキーパッドの要素を示し、ｂ）は充填材なしの金属フォームを示し、ｃ）はエラストマーで完全に充填された金属フォームを示し、ｄ）は表面領域をエラストマーで充填された金属フォームを示し、ｅ）は付加的な金属被膜を有するｄ）の金属フォームを示す。
【図４】コンタクトピルを製造するための可能な方法の個々の工程を、ａ）からｄ）に示す。
【図５】一体化されたフレキシブルキーパッドが表されたさらに具体的な実施形態を示す。
【符号の説明】
【００６５】
１      回路基板
２，３  導体トラック
４      プラスチックキャップ
５      シリコーンドーム
５ａ    膜
６      キーパッドベース
７      接触要素、コンタクトピル
８      金属スポンジ
９      充填された金属スポンジ
１０    金属スポンジの被膜領域
１１    金属スポンジの表面仕上げ領域
１２    打ち抜き道具
１３    ラム／プッシャー
１４    金属スポンジシート
１５    柔らかい下面
１６    圧縮された打ち抜き片
１７    ダイアフラム
１８    キー
１９    ダイアフラム内のキーのための隙間
２０    回路基板上の接触領域
２１    シリコーンパッド
２２    空洞
２３    キー領域
２４    導体用の接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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