(57)【要約】【課題】ラバードームを押した感覚と電気的にＯＮ状態になる点との隔たりを小さく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】メンブレンスイッチ１は、スペーサ２の開口部２０に対応して設けられた下部電極３１を有し、下部粘着層３３を介してスペーサの一方主面２１に設けられた下部シート３と、開口部を介して下部電極に対向するように設けられた上部電極４１を有し、上部粘着層４３を介してスペーサの他方主面２２に設けられた上部シート４と、を備え、開口部の周縁部に対応する取付部５２を有するラバードーム５を介して上部シートに印加される押圧力により、下部電極と上部電極とを接触させて導通させるメンブレンスイッチであり、平面視におけるラバードームの下面の外縁部５２２は、スペーサの開口部と、当該開口部の周囲に位置する下部粘着層の下部縁部３３１と、の間に位置している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するスペーサと、
前記開口部に対応して設けられた第１の電極を有し、第１の粘着層を介して前記スペーサの一方主面に設けられた第１のシートと、
前記開口部を介して前記第１の電極に対向するように設けられた第２の電極を有し、第２の粘着層を介して前記スペーサの他方主面に設けられた第２のシートと、を備え、
前記開口部の周縁部に対応する取付部を有するラバードームを介して前記第１のシート又は前記第２のシートに印加される押圧力により、前記第１の電極と前記第２の電極とを接触させて導通させるメンブレンスイッチにおいて、
平面視における前記取付部の外縁部は、前記開口部と、前記開口部の周囲に位置する前記第１の粘着層の第１の縁部と、の間に位置してい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、
前記外縁部は、前記開口部と、前記開口部の周囲に位置する前記第２の粘着層の第２の縁部と、の間に位置してい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又は２に記載のメンブレンスイッチであって、
前記第１のシートにおける前記第１の電極の周囲には、平面視において前記開口部の内部に位置する突起部が設けられていることを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のメンブレンスイッチであって、
前記突起部の高さは、前記第１の電極の高さよりも大きいことを特徴とするメンブレンスイッチ。
【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するものである。
【背景技術】
【０００２】
スペーサプレートの開口部を介して対向する電極同士の接点が、キーに対応する位置に配置されたメンブレンスイッチが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２９１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなメンブレンスイッチの上部に、押圧力によって弾性変形するラバードームを装着して構成したキーボード等においては、当該ラバードームが押し込まれて変形してから電極同士が接触するまでに要する押し込み量が大きいため、ラバードームを押した感覚と電気的にＯＮ状態になる点との隔たりが大きいという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ラバードームを押した感覚と電気的にＯＮ状態になる点との隔たりを小さくすることができるメンブレンスイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明に係るメンブレンスイッチは、開口部を有するスペーサと、前記開口部に対応して設けられた第１の電極を有し、第１の粘着層を介して前記スペーサの一方主面に設けられた第１のシートと、前記開口部を介して前記第１の電極に対向するように設けられた第２の電極を有し、第２の粘着層を介して前記スペーサの他方主面に設けられた第２のシートと、を備え、前記開口部の周縁部に対応する取付部を有するラバードームを介して前記第１のシート又は前記第２のシートに印加される押圧力により、前記第１の電極と前記第２の電極とを接触させて導通させるメンブレンスイッチにおいて、平面視における前記取付部の外縁部は、前記開口部と、前記開口部の周囲に位置する前記第１の粘着層の第１の縁部と、の間に位置していることを特徴とする。
【０００７】
［２］上記発明において、前記外縁部は、前記開口部と、前記開口部の周囲に位置する前記第２の粘着層の第２の縁部と、の間に位置していてもよい。
【０００８】
［３］上記発明において、前記第１のシートにおける前記第１の電極の周囲には、平面視において前記開口部の内部に位置する突起部が設けられていてもよい。
【０００９】
［４］上記発明において、前記突起部の高さは、前記第１の電極の高さよりも大きくてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、平面視におけるラバードームの取付部の外縁部は、スペーサの開口部と、当該開口部の周囲に位置する第１の粘着層の第１の縁部及び当該開口部の周囲に位置する第２の粘着層の第２の縁部の少なくとも一方と、の間に位置している。これにより、ラバードームが押し込まれた際、当該ラバードームが変形する前に第１の電極と第２の電極とを互いに接近させることができる。このため、ラバードームを押した感覚と電気的にＯＮ状態になる点との隔たりを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の第１実施形態におけるメンブレンスイッチを示す断面図である。
【図２】図２は本発明の第１実施形態におけるメンブレンスイッチの変形例を示す断面図である。
【図３】図３は本発明の第１実施形態におけるメンブレンスイッチの作用を説明するためのグラフである。
【図４】図４は本発明の第２実施形態におけるメンブレンスイッチを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
≪第１実施形態≫
図１は第１実施形態におけるメンブレンスイッチを示す断面図であり、図２は第１実施形態におけるメンブレンスイッチの変形例を示す断面図である。
【００１４】
本実施形態におけるメンブレンスイッチ１は、例えばノートブックパソコン等のキーボードに用いられる入力スイッチであり、図１に示すように、スペーサ２と、下部シート（第１のシート）３と、上部シート（第２のシート）４と、を備えている。上部シート４の上部には、ラバードーム５が取り付けられている。なお、メンブレンスイッチ１の用途は特に限定されない。
【００１５】
スペーサ２は、所定の厚さを有するシート状の部材であり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ:Polyethylene terephthalate）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene  naphthalate）等の可撓性を有する絶縁性材料から形成されている。このスペーサ２には、電極３１、４１（何れも後述）が互いに対向するための円形状の開口部２０を有している。開口部２０の形状は、平面視において下部電極３１及び上部電極４１を包囲する形状であればよく、特に限定されない。例えば、平面視において開口部２０が矩形状等であってもよい。
【００１６】
スペーサ２の下側主面２１には下部粘着層３３を介して下部シート３が設けられていると共に、スペーサ２の上側主面２２には上部粘着層４３を介して上部シート４が設けられている。本実施形態におけるスペーサ２の下側主面２１が本発明の一方主面の一例に相当し、上側主面２２が本発明の他方主面の一例に相当する。
【００１７】
下部シート３は、例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等の可撓性を有する絶縁性材料から構成されている。下部粘着層３３は、スペーサ２と下部シート３との間において、スペーサ２の開口部２０の周縁部２０１を除いた略全面に設けられており、下部粘着層３３の下部縁部３３１は、平面視において開口部２０の周囲に位置している。これにより、開口部２０の周縁部２０１において、スペーサ２と下部シート３との間には、間隙２０２が形成されている。
【００１８】
下部電極３１の外形は、平面視においてスペーサ２の開口部２０よりも小さい円形状となっており、下部シート３においてスペーサ２の開口部２０に対応する位置に設けられている。すなわち、平面視において、下部電極３１の中心とスペーサ２の開口部２０の中心Ｃとは、相互に略一致している。なお、なお、「中心」とは、平面形状における重心に相当する点を示す。下部電極３１の形状は、上記に特に限定されない。例えば、下部電極の外形が、矩形状、メッシュ状又は櫛歯状等であってもよい。
【００１９】
上部シート４も、下部シート３と同様、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等の可撓性を有する絶縁性材料から構成されている。上部粘着層４３は、スペーサ２と上部シート４との間において、スペーサ２の開口部２０の周縁部２０１を除いた略全面に設けられており、当該上部粘着層４３の上部縁部４３１は、平面視において開口部２０の周囲に位置している。
【００２０】
これにより、開口部２０の周縁部２０１において、スペーサ２と上部シート４との間には、間隙２０３が形成されている。本実施形態では、下部粘着層３３の下部縁部３３１及び上部粘着層４３の上部縁部４３１は、平面視において実質的に同一の形状となっている。
【００２１】
特に図示しないが、下部シート３には下部電極３１に接続された引き出し配線が設けられていると共に、上部シート４には上部電極４１に接続された引き出し配線が設けられている。これらの引き出し配線を介して、下部電極３１と上部電極４１との電気的な接続状態を検知する。
【００２２】
上部電極４１の外形は、下部電極３１と同様の円形状となっており、スペーサ２の開口部２０に対応する位置に設けられている。すなわち、平面視において、上部電極４１の中心とスペーサ２の開口部２０の中心Ｃとは、相互に略一致している。なお、上部電極４１の形状も、上記に特に限定されない。例えば、上部電極の外形が、矩形状、メッシュ状又は櫛歯状等であってもよい。
【００２３】
なお、本実施形態では、下部粘着層３３の厚さ及び上部粘着層４３の厚さは、互いに略等しくなっているが、特にこれに限定されない。例えば、図２に示すように、下部粘着層３３の厚さＤ１よりも上部粘着層４３の厚さＤ２を大きくしてもよい（Ｄ１＜Ｄ２）。また、本実施形態では、平面視における下部粘着層３３の下部縁部３３１の形状及び配置は、上部粘着層４３の上部縁部４３１の形状及び配置と略一致しているが、それらが互いに異なっていてもよい。
【００２４】
本実施形態では、図１に示すように、上部シート４の上側主面４２１にラバードーム５が取り付けられている。ラバードーム５は、当該ラバードーム５の上方に上下動可能な状態で設けられるキートップ（不図示）を介して押圧力が伝達された際、当該キートップを元の位置に復帰させるために設けられるゴム材料等からなる弾性部材である。このラバードーム５は、略カップ状の本体部５１と、当該本体部５１の縁部から外側に向かって拡がる取付部５２と、から構成されている。なお、本実施形態では、ラバードーム５が上部シート４の上側主面４２１に直接取り付けられているが、特にこれに限定されない。例えば、上部シート４の上側主面４２１に、ＰＥＴ等から構成されるラバードーム支持部材（不図示）を設け、当該カバー部材を介してラバードーム５を上部シート４に取り付けてもよい。
【００２５】
本体部５１の内面中央部には、図１中の下方に向けて突出するように形成された突起５１１が設けられている。取付部５２は本体部５１の全周に形成されており、上部シート４の上側主面４２１に下面５２３が密着している。本体部５１及び取付部５２の外縁形状は、平面視において互いに同心円状となっている。また、本実施形態において、ラバードーム５の本体部５１及び取付部５２の外縁形状の中心は、スペーサ２の開口部２０の中心Ｃと略一致している。なお、ラバードーム５の外縁形状は特に上記に限定されない。
【００２６】
本実施形態では、図１に示すように、ラバードーム５の取付部５２の内縁部５２１の位置が、スペーサ２の開口部２０の縁部分２００の位置と略一致している。なお、ラバードーム５の取付部５２の内縁部５２１の位置が、スペーサ２の開口部２０内に位置していてもよい。
【００２７】
一方、ラバードーム５の取付部５２の外縁部５２２の位置は、下部粘着層３３の下部縁部３３１及び上部粘着層４３の上部縁部４３１の位置から僅かに開口部２０の中心Ｃ側に位置している。外縁部５２２と下部縁部３３１との間の距離及び外縁部５２２と上部縁部４３１との間の距離は、長い方が好ましい。すなわち、図２に示すように、外縁部５２２の位置が、縁部３３１、４３１よりもより開口部２０の中心Ｃ側に位置していることが好ましい。
【００２８】
次に、本実施形態におけるメンブレンスイッチ１の作用について説明する。図３は本実施形態におけるメンブレンスイッチ１の作用を説明するためのグラフである。
【００２９】
メンブレンスイッチ１に入力が行われる際は、キートップ（不図示）を介して図１中の上方から印加される押圧力が、ラバードーム５の本体部５１の頂部分に伝達される。次いで、当該押圧力によってラバードーム５の取付部５２の下面５２３が上部シート４を押圧し、当該押圧によって下部電極３１と上部電極４１とが互いに接近する。そして、本体部５１の頂部分は図１中の下方向に向かって凹むように変形し、突起５１１の先端が上部シート４の上側主面４２１に接触する。次いで、この状態でラバーシート５を介して上部シート４が下部シート３に向かって押圧されることにより、下部電極３１と上部電極４１とが接触し、入力が行われる。
【００３０】
上記の一連の動作において、ラバードーム５の押込み量と、入力時の押込み時に掛かる荷重との関係は、図３に示すグラフのようになる。すなわち、ラバードーム５が変形し始める前の段階（図３におけるステップ１。グラフ中のＳ１。）では、ラバードーム５の押込み量の増加に従い押込み時の荷重も増加する。そして、押込み時の荷重がピークを超えると、ラバードーム５は凹むように変形し始める。
【００３１】
次いで、当該ラバードーム５の本体部５１の突起５１１が上部シート４に接触した際（図３におけるステップ２。グラフ中のＳ２。）、押込み時の荷重は極小値になると共に、入力者はラバードーム５の変形の感覚（ラバードームを押した感覚）を得ることとなる。続いて、ラバードーム５の本体部５１の突起５１１が上部シート４に接触した状態でさらに当該ラバードーム５が押込まれることにより、押込み時の荷重が再び増加しつつ下部電極３１と上部電極４１とが接触してメンブレンスイッチ１がＯＮ状態となる（図３におけるステップ３。グラフ中のＳ３。）。
【００３２】
ここで、ラバードーム５の取付部５２の外縁部５２２が、スペーサ５の開口部２０と、下部粘着層３３の下部縁部３３１及び上部粘着層４３の上部縁部４３１の少なくとも一方と、の間に位置している場合には（図３におけるグラフＡ）、当該取付部５２の外縁部５２２が縁部３３１、４３１よりも外側に位置する場合（図３におけるグラフＢ）に比べ、図３のステップ２までの段階において、ラバードーム５の取付部５２を介して伝わる押圧力が間隙２０２、２０３（図１参照）の部分に向けて伝達され易い。
【００３３】
これにより、当該押圧力によって間隙２０２、２０３は押し縮められるため、図３のステップ２の段階において下部電極３１と上部電極４１との間の距離が小さくなる。このため、ラバードーム５を押した感覚と、メンブレンスイッチ１が電気的にＯＮ状態になる点と、の隔たり（図３におけるステップ２とステップ３の間の押込み量の差）を小さくすることができる（Ｗ１＜Ｗ２）。この効果は、図２に示すように、ラバードーム５の外縁部５２２と縁部３３１、４３１との間の距離が長いほどより向上する。ただし、ラバードーム５の外縁部５２２と縁部３３１、４３１との間の距離が長すぎる場合には、ラバードーム５や当該ラバードーム５の上方に取り付けられるキートップ（不図示）等の自重によって下部電極３１と上部電極４１とが接触することによる誤入力を起こす可能性が高まる。このため、ラバードーム５の外縁部５２２と縁部３３１、４３１との間の距離は、スペーサ２の開口部２０の縁部分２００からラバードーム５の外縁部５２２までの距離の３倍以下であることが好ましい。
【００３４】
本実施形態では、ラバードーム５の外縁部５２２は、下部粘着層３３の下部縁部３３１とスペーサ２の開口部２０の縁部分２００との間に位置しており、且つ、上部粘着層４３の上部縁部４３１とスペーサ２の開口部２０の縁部分２００との間に位置している。このため、上記の効果を一層向上することができる。なお、ラバードーム５の取付部５２の内縁部５２１の位置が、スペーサ２の開口部２０内に位置している場合においても、上記の効果をより向上することができる。
【００３５】
また、図２に示すように、下部シート３と上部シート４との間の距離を一定に保ちつつ、下部粘着層３３の厚さＤ１よりも上部粘着層３４の厚さＤ２を大きくした場合には（Ｄ１＜Ｄ２）、間隙２０３が間隙２０２よりも大きくなることにより、下部電極３１が上部電極４１により接近し易くなる。これにより、図３のステップ２の段階において、下部電極３１と上部電極４１との間の距離をより小さくすることができるため、メンブレンスイッチ１全体の厚さを増加させることなく上記の効果をさらに一層向上することができる。
【００３６】
本実施形態における下部シート３、下部粘着層３３、下部電極３１、及び下部縁部３３１が、本発明の第１のシート、第１の粘着層、第１の電極、及び第１の縁部の一例にそれぞれ相当し、本実施形態における上部シート４、上部粘着層４３、上部電極４１、及び上部縁部４３１が、本発明の第２のシート、第２の粘着層、第２の電極、及び第２の縁部の一例にそれぞれ相当する。
【００３７】
なお、下部シート３等と上部シート４等とを相互に入れ替えた構成として本発明を適用してもよい。すなわち、本実施形態における下部シート３、下部粘着層３３、下部電極３１、及び下部縁部３３１が、本発明の第２のシート、第２の粘着層、第２の電極、及び第２の縁部の一例にそれぞれ相当し、本実施形態における上部シート４、上部粘着層４３、上部電極４１、及び上部縁部４３１が、本発明の第１のシート、第１の粘着層、第１の電極、及び第１の縁部の一例にそれぞれ相当する構成として本発明を適用してもよい。
【００３８】
≪第２実施形態≫
図４は、本発明の第２実施形態におけるメンブレンスイッチを示す断面図である。第２実施形態におけるメンブレンスイッチは、下部シートに突起部が設けられていること以外は、上述した第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と相違する部分についてのみ説明し、第１実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
本実施形態におけるメンブレンスイッチ１Ｂでは、図４に示すように、下部シート３における下部電極３１の周囲に突起部３０が設けられている。この突起部３０は、平面視において下部電極３１の略全周を囲むように配置されており、下部電極３１と実質的に同一の材料から構成されている。なお、突起部３０を構成する材料は特に限定されない。例えば、樹脂材料等の絶縁性材料から当該突起部３０を構成してもよい。
【００４０】
また、突起部３０の形状及び配置も特に限定されない。例えば、突起部３０が下部電極３１の周囲を囲むように一体的に形成されていてもよく、互いに独立して形成された複数の突起部３０を下部電極３１の周囲に所定間隔で並べて配置してもよい。また、本実施形態では、下部シート３のみに突起部３０を設けているが、特にこれに限定されない。例えば、特に図示しないが、上部シート４における上部電極４１の周囲に同様の突起部を設けてもよく、下部シート３における下部電極３１の周囲、及び上部シートにおける上部電極４１の周囲の両方に突起部を設けてもよい。
【００４１】
突起部３０の高さ（厚さ）は特に限定されないが、図４に示すように、突起部３０の高さＬ１が下部電極３１の高さＬ２よりも大きいことが好ましい（Ｌ１＞Ｌ２）。なお、上部シート４において上部電極４１の周囲に突起部を設ける場合も、当該突起部の高さが上部電極４１の高さよりも大きいことが好ましい。
【００４２】
突起部３０は、平面視において、スペーサ２の開口部２０の内部に位置している。このため本実施形態では、突起部３０は全て上部シート４の主面４２に対向している。
【００４３】
本実施形態におけるメンブレンスイッチ１Ｂにおいても、ラバードーム５の外縁部５２２は、下部粘着層３３の下部縁部３３１よりもスペーサ２の開口部２０の中心Ｃ側に位置していると共に、上部粘着層４３の上部縁部４３１よりも当該中心Ｃ側に位置している。このため、第１実施形態で説明したメンブレンスイッチ１と同様の効果を奏することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、下部シート３における下部電極３１の周囲に突起部３０が設けられている。このため、ラバードーム５や当該ラバードームの上方に取り付けられるキートップ（不図示）等の自重によって下部電極３１と上部電極４１とが接触することによる誤入力を防ぐことができる。本実施形態では、突起部３０の高さＬ１が下部電極３１の高さＬ２よりも大きいことにより、この効果をより向上することができる。また、下部シート３及び上部シート４の両方に突起部を設けた場合において、この効果をさらにより向上することができる。
【００４５】
以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００４６】
１、１Ｂ・・・メンブレンスイッチ
２・・・スペーサ
２０・・・開口部
２００・・・縁部分
２０１・・・周縁部
２０２、２０３・・・間隙
２１・・・下側主面
２２・・・上側主面
３・・・下部シート
３０・・・突起部
３１・・・下部電極
３３・・・下部粘着層
３３１・・・下部縁部
４・・・上部シート
４１・・・上部電極
４３・・・上部粘着層
４３１・・・上部縁部
５、５Ｂ・・・ラバードーム
５１・・・本体部
５２・・・取付部
５２１・・・内縁部
５２２・・・外縁部
５２３・・・下面
【図１】
2016091797.tif 000003
【図２】
2016091797.tif 000004
【図３】
2016091797.tif 000005
【図４】
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