(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状に形成されている固定側端子と、この固定側端子の内側で上記固定側端子から離反して配置された可動側端子とが、一方の面に設けられている基板と；
上記固定側端子と常に接触する固定側接点が周縁部に形成され、上記可動側端子と接触・離脱可能である可動側接点が凹側ほぼ中央部に形成され、常態においては、上記可動側接点が上記可動側端子から離反した状態になるように、上記基板上に載置されている円形状でドーム形状の可撓性ダイヤフラムと；
上記ダイヤフラムと上記基板とに接して上記ダイヤフラムの全面と上記ダイヤフラムの周縁部の上記基板とを覆い、上記ダイヤフラムが上記基板の表面に沿う方向にずれないように、上記基板と上記ダイヤフラムとを粘着により保持する保持フィルムと；
上記保持フィルムに設けられ、上記ダイヤフラム周縁からわずかに離れた位置に存在し、上記基板と上記ダイヤフラムとで囲繞されている空間に存在する空気が、上記ダイヤフラムの変形に応じて通過するための貫通孔であって、円形、楕円、四角の四隅を円弧で形成した形状、スリットの端部のところに円形の孔を貫通させた形状である円形状等の貫通孔と；
を有することを特徴とする平面スイッチ。
【請求項２】
請求項１において、
上記貫通孔の形状は円形状であり、この円の直径が０．０５ｍｍ〜２ｍｍの間であることを特徴とする平面スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等の操作スイッチに使用される平面スイッチに係り、特に、金属等のダイヤフラムを用い、このダイヤフラムに覆いかぶさっているフィルムに設けられているエアチャネル孔の位置を工夫した平面スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の平面スイッチ２０を示す図である。
【０００３】
図３（１）は、平面スイッチ２０の平面図であり、図３（２）は、図３（１）におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＢ断面を示す図である。
【０００４】
従来の平面スイッチ２０では、固定側端子１４と、固定側端子１４と離反している可動側端子１５とが、基板１６の片方の面に設けられている。
【０００５】
また、ドーム形状のダイヤフラム１１は可撓性を具備し、ダイヤフラム１１の周縁部には、固定側端子１４と接触する固定側接点１２が形成され、ダイヤフラム１１の凹側ほぼ中央部には、可動側端子１５と接触・離脱可能である可動側接点１３が形成され、ダイヤフラム１１は、固定側接点１２が固定側端子１４に常に接触するように、基板１６上に載置されている。
【０００６】
保持フィルム２７は、ダイヤフラム１１と１６基板とに接してダイヤフラム１１の全面とダイヤフラム１１の周縁部の周りに存在する基板１６とを覆い、ダイヤフラム１１が１６基板の表面に沿う方向（矢印ＡＲ２１の直角方向）にずれないように、ダイヤフラム１１を保持している。なお、保持フィルム２７の片面である基板１６、ダイヤフラム１１側の面は、粘着性を有する。
【０００７】
保持フィルム２７には、貫通孔２８が設けられている。貫通孔２８は、ダイヤフラム１１の外周縁の一部とオーバーラップしている。すなわち、ダイヤフラム１１の外周縁の一部が、貫通孔２８を介して、平面スイッチ２０の外部から覗けるようになっている。
【０００８】
平面スイッチ２０を、矢印ＡＲ２１の方向に押し下げると、可動側接点１３が可動側端子１５に近づくように、ダイヤフラム１１が変形し、ダイヤフラム１１と基板１６とによって囲まれている空間ＳＰ３１の体積が減少する。この減少によって、空間ＳＰ３１内の空気圧が上昇する。この空気圧の上昇によって、固定側接点１２と固定側端子１４との間のわずかな隙間と、貫通孔２８とを通って、空間ＳＰ３１内の空気が、平面スイッチ２０の外部に漏れる。
【０００９】
続いて、上記押し下げを解除すると、ダイヤフラム１１が押し下げる前の形状に復元する。この復元をするときに、空間ＳＰ３１の体積が増加し、この増加によって、空間ＳＰ３１内の空気圧が減少し、平面スイッチ２０の外部から、空間ＳＰ３１内に空気が入ってくる。
【００１０】
図４は、第２の従来の平面スイッチ３０を示す平面図である。
【００１１】
平面スイッチ３０は、貫通孔２８の代わりに、スリット３１が設けられている点が、平面スイッチ２０とは異なっており、その他の部分は、平面スイッチ２０と同様に構成されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の平面スイッチ２０では、押し下げを解除するときに、平面スイッチ２０の外部から平面スイッチの内部の空間ＳＰ３１に空気が入ってくる。
【００１３】
このとき、上記空気の中に含まれている微細な粉塵も同時に入ってきて、固定側接点１２と固定側端子１４とが接する部位、可動側端子１５の表面、および可動側接点１３の表面に付着するおそれがある。
【００１４】
そして、上記押し下げ、押し下げ解除の動作を繰り返すにしたがって、固定側接点１２と固定側端子１４とが接する部位、可動側端子１５の表面、および可動側接点１３の表面に付着した微細な粉塵の量が多くなり、接触不良を引き起こしやすくなるという問題がある。
【００１５】
従来の平面スイッチ３０では、ダイヤフラム１１の外周縁の近傍にスリット３１が設けられ、スリット３１の断面積が、平面スイッチ２０に設けられている貫通孔２８よりも少なく、しかも、スリット３１から侵入する微細な粉塵が、保持フィルム３７の粘着部分にある程度吸着されるので、１回あたりの押し下げ、押し下げ解除動作で、平面スイッチ３０の内部に侵入する粉塵の量は減少する。したがって、平面スイッチ２０よりも、平面スイッチ３０のほうが、接触不良を引き起こしにくい。
【００１６】
しかし、平面スイッチ３０では、上記押し下げ、押し下げ解除によって発生する応力が、スリット３１の端部３１Ａに集中しやすく、上記押し下げ、押し下げ解除の動作を繰り返すことによって、保持フィルム３７に設けられているスリット３１の端部３１Ａに亀裂が発生しやすいという問題がある。
【００１７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、特に、可撓性のドーム形状のダイヤフラムを有する平面スイッチであって、この平面スイッチを押し下げ、続いてこの押し下げる動作を解除するときに、上記平面スイッチ内の気圧を一定に保つエアチャネル用の貫通穴を具備するフィルムを有する平面スイッチにおいて、上記押し下げ、押し下げ解除動作を繰り返した場合、接触不良の発生を効果的に抑制することができる平面スイッチを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、円環状に形成されている固定側端子と、この固定側端子の内側で上記固定側端子から離反して配置された可動側端子とが、一方の面に設けられている基板と、上記固定側端子と常に接触する固定側接点が周縁部に形成され、上記可動側端子と接触・離脱可能である可動側接点が凹側ほぼ中央部に形成され、常態においては、上記可動側接点が上記可動側端子から離反した状態になるように、上記基板上に載置されている円形状でドーム形状の可撓性ダイヤフラムと、上記ダイヤフラムと上記基板とに接して上記ダイヤフラムの全面と上記ダイヤフラムの周縁部の上記基板とを覆い、上記ダイヤフラムが上記基板の表面に沿う方向にずれないように、上記基板と上記ダイヤフラムとを粘着により保持する保持フィルムと、上記保持フィルムに設けられ、上記ダイヤフラム周縁からわずかに離れた位置に存在し、上記基板と上記ダイヤフラムとで囲繞されている空間に存在する空気が、上記ダイヤフラムの変形に応じて通過するための貫通孔であって、円形、楕円、四角の四隅を円弧で形成した形状、スリットの端部のところに円形の孔を貫通させた形状である円形状等の貫通孔とを有する平面スイッチである。
【００１９】
請求項２に記載されている発明は、請求項１において、上記貫通孔の形状は円形状であり、この円の直径が０．０５ｍｍ〜２ｍｍの間である平面スイッチである。
【００２０】
【発明の実施の形態および実施例】
図１は、本発明の実施例である平面スイッチ１０の構成を示す図である。
【００２１】
図１（１）は、平面スイッチ１０の平面図であり、図１（２）は、図１（１）におけるＩＡ−ＩＢ断面を示す図である。
【００２２】
平面スイッチ１０は、基板１６と、基板１６上に載置されている平面スイッチ１１と、平面スイッチ１１と基板１６とを覆って保持する保持フィルム１７とを有する。
【００２３】
ここで、基板１６は、２つのスイッチング回路用端子として、環状の固定側端子１４と、固定側端子１４の中央付近に配置され、固定側端子１４と離反している可動側端子１５とを、基板１６の片方の面に具備する。
【００２４】
また、ほぼ円盤状の金属の薄い板でドーム形状に構成されているダイヤフラム１１は可撓性を具備し、ダイヤフラム１１の周縁部には、固定側端子１４と接触する固定側接点１２が形成され、ダイヤフラム１１の凹側ほぼ中央部には、可動側端子１５と接触・離脱可能である可動側接点１３が形成され、ダイヤフラム１１は、固定側接点１２が固定側端子１４に常に接触するように、ダイヤフラム１１を伏せた状態で、基板１６上に載置されている。なお、可動側端子１５と可動側接点１３とは、常態（平面スイッチ１０が押し下げられていない状態）においては、互いが離れている。
【００２５】
保持フィルム１７は、ダイヤフラム１１と１６基板とに接してダイヤフラム１１の全面とダイヤフラム１１の周縁部の周りに存在する基板１６とを覆い、ダイヤフラム１１が基板１６の表面に沿う方向（矢印ＡＲ２１の直角方向）にずれないように、ダイヤフラム１１を保持している。なお、保持フィルム２７の片面である基板１６、ダイヤフラム１１側の面は、粘着性を有する。
【００２６】
また、保持フィルム１７には、基板１６とダイヤフラム１１とで囲繞されている（囲まれている）空間に存在する空気が、平面スイッチ１０の押し下げ、押し下げ解除によるダイヤフラムの変形に応じて通過するため貫通孔１８が設けられている。
【００２７】
さらに、貫通穴１８は、ダイヤフラム１１の周縁からわずかに離れた位置に存在するように設けられている。すなわち、貫通孔１８とダイヤフラム１１の周縁部とは互いに干渉していない。
【００２８】
なお、貫通孔１８は、打ち抜き加工によって形成されたものであり、円形状、すなわち、貫通孔１８の軸線に対して垂直な断面の形状が円形である形状をしている。また、貫通孔１８の直径は約１ｍｍである。
【００２９】
貫通孔１８は複数、例えば８つ設けられ、これら８つの貫通孔１８のそれぞれは、ダイヤフラム１１の周縁から僅かに離れた位置（ダイヤフラムと重なり合わない位置）に存在し、しかも、ダイヤフラム１１の中心から所定の半径で描かれたピッチサークルの円周上で等分配（等間隔で配置）された位置に存在する。
【００３０】
なお、貫通孔１８の周縁と、ダイヤフラム１１の外周縁との間の最短距離Ｌ１１は、約１ｍｍである。
【００３１】
次に、押し下げ、続いて、この押し下げを解除したときの平面スイッチ１０の動作について説明する。
【００３２】
図２（１）は、平面スイッチ１０の押し下げ途中の状態、図２（２）は、押し下げが終了した状態を示す断面図である。
【００３３】
図１（２）に示す状態（平面スイッチ１０を押し下げる前の状態）において、平面スイッチ１０を矢印ＡＲ１１の方向に押し下げる。この押し下げによって、図２（１）に示すように、ダイヤフラム１１と保持フィルム１７とが変形し、可動側接点１３が可動側端子１５に近づく。
【００３４】
この状態で、矢印ＡＲ１１の方向に、平面スイッチ１０をさらに押し下げると、図２（２）に示すように、ダイヤフラム１１と保持フィルム１７とがさらに変形し、可動側接点１３が可動側端子１５に接触し、固定側端子１４と可動側端子１５とが互いに電気的に接続される。この状態で、平面スイッチ１０の押し下げ動作が終了する。
【００３５】
上記押し下げ動作をしているときに、ダイヤフラム１１が潰れた量にしたがって、ダイヤフラム１１と基板１６とで囲まれている空間ＳＰ１１の体積が減少し、この減少で、空間ＳＰ１１内の空気圧が上昇する。
【００３６】
そして、空間ＳＰ１１内の空気が、固定側接点１２と固定側端子１４との間に僅かに存在する隙間と、保持フィルム１７と基板１６との間に僅かに存在する隙間と、貫通孔１８とを通って、平面スイッチ１０の外に排出される。
【００３７】
続いて、図２（２）に示すように、押し下げが終了した状態において、この押し下げを解除すると、ダイヤフラム１１が具備している弾性によって、ダイヤフラム１１が、図２（１）に示す状態を経由して、図１（２）示す元の状態（押し下げ開始前の状態）に復元する。
【００３８】
上記復元動作をしているときに、ダイヤフラム１１の復元量にしたがって、ダイヤフラム１１と基板１６とで囲まれている空間ＳＰ１１の体積が増加し、この増加で、空間ＳＰ１１内の空気圧が下降する。
【００３９】
そして、貫通孔１８と、保持フィルム１７と基板１６との間に僅かに存在する隙間と、固定側接点１２と固定側端子１４との間に僅かに存在する隙間とを通って、空気が平面スイッチ１０の外部から平面スイッチ１０の中に入ってくる。
【００４０】
また、平面スイッチ１０内への空気の流入に伴って、空気中に存在している微細な粉塵も、平面スイッチ１０の中に入ってくるおそれがある。
【００４１】
平面スイッチ１０によれば、貫通孔１８が、ダイヤフラム１１の外周縁から僅かに離れている（図１（１）に示す距離Ｌ１１が約１ｍｍある）だけなので、上記復元動作をするときに、空間ＳＰ１１に（平面スイッチ１０内に）空気がスムーズに流入し、円滑な復元動作が行われる。
【００４２】
また、平面スイッチ１０によれば、上記復元動作をするときに、空間ＳＰ１１に空気といっしょに微細な粉塵が入り込むことがあるが、貫通孔１８が、ダイヤフラム１１の外周縁から僅かに離れているので、上記微細な粉塵は、基板１６と保持フィルム１７との間に存在する僅かな隙間を通過しなければならず、この隙間を通過するときに、粘着性を有する保持フィルム１７の面（基板１６側の面）に、上記微細な粉塵が捕捉される。
【００４３】
したがって、１回の復元動作によって平面スイッチ１０内に入り込む粉塵の量は、従来よりも少なくなり、固定側接点１２、可動側接点１３、固定側端子１４、可動側端子１５に付着する微細な粉塵の量も、従来よりも少なくなる。
【００４４】
そして、平面スイッチ１０を押し下げ続いて押し下げを解除する操作を繰り返しても、例えば従来の平面スイッチ２０より、接触不良が発生しにくくなる。
【００４５】
また、貫通孔１８の形状が円形であるので、押し下げ等の動作に伴う応力集中が、貫通孔１８の周縁に発生しにくく、押し下げ続いて押し下げを解除する動作を繰り返しても、貫通孔１８の周縁に亀裂が発生しにくい。
【００４６】
なお、平面スイッチ１０では、金属ダイヤフラムを用いているが、例えば導電性プラスチック等の導電性、弾性を具備する部材を用いてもよい。
【００４７】
また、平面スイッチ１０では、貫通孔１８の直径を約１ｍｍとしているが、貫通孔の直径を例えば０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲内にすることができる。
【００４８】
また、平面スイッチ１０では、貫通孔１８の周縁と、ダイヤフラム１１の外周縁との間の最短距離Ｌ１１を、約１ｍｍとしているが、最短距離Ｌ１１を、例えば０ｍｍを超え２ｍｍ以下の値にしてもよい。
【００４９】
また、平面スイッチ１０では、貫通孔１８を打ち抜き加工で形成しているが、打ち抜き加工、ドリル加工、針を用いた加工のうちの少なくとも１つを用いて加工形成してもよい。
【００５０】
また、平面スイッチ１０では、貫通孔１８の数を８つとしているが、少なくとも１つの貫通孔が設けられていればよい。また、等間隔に貫通孔を設けなくてもよい。
【００５１】
また、平面スイッチ１０では、貫通孔の形状を円形としているが、長円、楕円、四角形の四隅を円弧で形成した形状、図４に示すスリット３１の端部３１Ａのところに円形の孔を貫通させた形状等、円形以外の形状であって、貫通孔の周縁部に応力集中が発生しにくい形状の貫通孔を採用してもよい。
【００５２】
さらに、平面スイッチ１０では、ダイヤフラム１１の外形が円形になっているが、楕円、長円等、ダイヤフラムの機能を発揮できる形状を採用してもよい。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、可撓性のドーム形状のダイヤフラムを有する平面スイッチであって、この平面スイッチを押し下げ、続いてこの押し下げる動作を解除するときに、上記平面スイッチ内の気圧を一定に保つエアチャネル用の貫通穴を具備するフィルムを有する平面スイッチにおいて、上記押し下げ、押し下げ解除動作を繰り返した場合、接触不良の発生を効果的に抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である平面スイッチの構成を示す図である。
【図２】平面スイッチを押し下げた状態を示す断面図である。
【図３】従来の平面スイッチを示す図である。
【図４】第２の従来の平面スイッチを示す平面図である。
【符号の説明】
１０・・・平面スイッチ、
１１・・・ダイヤフラム、
１２・・・固定側接点、
１３・・・可動側接点、
１４・・・固定側端子、
１５・・・可動側端子、
１６・・・基板、
１７・・・保持フィルム、
１８・・・貫通孔。
【図１】
0004252248.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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