(57)【要約】【課題】たとえ粉塵等の異物が混入してもスイッチとしての機能を損なわず、接点の接触信頼性を向上せしめる。【解決手段】スイッチ装置１は、頭頂部の可動接点部５Ａが可動自在に可撓性を備えた椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム５と、このスイッチ用ドーム５の可動接点部５Ａと対向して配設される中央接点９Ａとこの中央接点９Ａの周りに配置される外周接点９Ｂとからなる固定接点部９を設けた基板３と、この基板３上の所定位置に前記スイッチ用ドーム５を配置すべく押さえるドーム押えシート１３と、前記スイッチ用ドーム５の頭頂部を下方へ押圧するアクチュエータ１５と、を備えている。また、前記基板３の前記固定接点部９における中央接点９Ａと外周接点９Ｂの間に粘着層１１が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を備えた椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームの可動接点部と対向して配設される中央接点と、この中央接点の周りに配置される外周接点とからなる固定接点部を設けた基板であって、
前記固定接点部における中央接点と外周接点の間に粘着層が設けられていることを特徴とする基板。
【請求項２】
前記粘着層は、基板上に印刷で形成されていることを特徴とする請求項１記載の基板。
【請求項３】
前記粘着層は、基板上に粘着シートを貼り付けて形成されていることを特徴とする請求項１記載の基板。
【請求項４】
頭頂部の可動接点部が可動自在に可撓性を備えた椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、このスイッチ用ドームの可動接点部と対向して配設される中央接点とこの中央接点の周りに配置される外周接点とからなる固定接点部を設けた基板と、この基板上の所定位置に前記スイッチ用ドームを配置すべく押さえるドーム押えシートと、前記スイッチ用ドームの頭頂部を下方へ押圧するアクチュエータと、を備えたスイッチ装置において、
前記基板の前記固定接点部における中央接点と外周接点の間に粘着層が設けられていることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項５】
前記粘着層は、基板上に印刷で形成されていることを特徴とする請求項４記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記粘着層は、基板上に粘着シートを貼り付けて形成されていることを特徴とする請求項４記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話などの各種電子機器に使用される押しボタンスイッチ等の操作用スイッチ装置に組み込まれるスイッチ用ドームを設置するための基板及び前記基板を用いたスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話に代表されるモバイル用電子機器に使用される押しボタンスイッチ等の操作用のキースイッチ１０１は、例えば特許文献１に示されているものと基本的に同様であり、図２に示されているように、電子機器の筐体１０３に組み込まれている。なお、電子機器としては、上記の携帯電話の他に、例えばデジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、あるいはその他の電子機器がある。
【０００３】
また、筐体１０３の内部には、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）もしくはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板１０５が設けられている。このプリント配線基板１０５には回路がパターン形成されており、絶縁シート１０７の上に導電性材料からなる中央接点（中央電極）１０９Ａが備えられ、この中央接点１０９Ａの周りに外周接点（電極）１０９Ｂが環状に備えられており、中央接点１０９Ａと外周接点１０９Ｂで電極対を構成している。
【０００４】
上記のプリント配線基板１０５上には、電極対の中央接点１０９Ａと外周接点１０９Ｂに整合させて椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム１１１（メタルドームもしくは金属製クリックバネ）が配置されている。すなわち、スイッチ用ドーム１１１は前記中央接点１０９Ａに接離可能な可撓性を備えており、その外周を外周接点部１０９Ｂに接続して載置されるもので、椀型形状の凸面側が例えば絶縁性のラバーシートなどの樹脂シートからなるドーム押えシート１１３により貼着されてプリント配線基板１０５上に押さえられ、位置決めされている。
【０００５】
さらに、上記のドーム押えシート１１３は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を基材とするシート材１１３Ａと、このシート材１１３Ａの一面に塗布した例えばアクリル系もしくはシリコン系粘着材からなる粘着剤層１１３Ｂとから構成されるものであり、スイッチ用ドーム１１１を保持する粘着剤層１１３Ｂはそのまま基板１０５の表面に貼り付けられる粘着剤と同じである。
【０００６】
上記のスイッチ用ドーム１１１は、導電性材料としての例えばステンレスもしくは銅系金属の板材を加工することによって得られる。さらに、スイッチ用ドーム１１１は上記の中央接点１０９Ａをほぼ中央にして覆うように、つまり椀型形状の凹面の中心方向側に前記中央接点１０９Ａが位置するように配置されている。
【０００７】
さらに、キースイッチ１０１は、上記のドーム押えシート１１３の上方に、スイッチ用ドーム１１１を押し込むためのアクチュエータとしての例えばキーマット１１５は前記スイッチ用ドーム１１１のみで図２において常時上方へ付勢されており、プリント配線基板１０５から離間した位置に配置されている。
【０００８】
キーマット１１５はシリコンラバーもしくはウレタンシートにポリカーボネイト等の硬質プラスチックを付帯させた絶縁性のシート状のものである。また、キーマット１１５には、ドーム押えシート１１３に整合する部分に押しボタン部１１７が設けられており、この押しボタン部の裏面中央部には突起部１１９が設けられており、スイッチ用ドーム１１１の頭頂部に接触して押し込むように構成されている。
【０００９】
また、キーマット１１５における押しボタン部１１７の周囲は厚さがきわめて薄くなっており、押しボタン部１１７はキーマット１１５の表面に対し、垂直方向に若干移動することができるように構成されている。
【００１０】
なお、キーマット１１５は、筐体１０３の内部に設けられており、位置決め穴などを用いて、キーマット１１５の突起部１１９が直接もしくは間接的にスイッチ用ドーム１１１の直上に位置するように組み立てられる。
【００１１】
したがって、上記のように構成されたキースイッチ１０１は、キーマット１１５の押しボタン部１１７が人の指などで押し込まれると、押しボタン部１１７の裏面側に設けられた突起部１１９がドーム押えシート１１３の上からスイッチ用ドーム１１１の頭頂部付近を押し下げる。スイッチ用ドーム１１１はその頭頂部付近が変位して変形し、２点鎖線で示されているように、反転して凹むように押し込まれる。これにより、スイッチ用ドーム１１１が中央接点１０９Ａに接触し、対をなす電極である中央接点１０９Ａと外周接点１０９Ｂがスイッチ用ドーム１１１を介して相互に電気的に接続されて、キースイッチ１０１がＯＮ状態となる。
【００１２】
このとき、スイッチ用ドーム１１１の変形は、そのスイッチ用ドーム１１１の頭頂部付近が反転して凹むので、この変形時にクリック感が得られる。また、押しボタン部１１７から指などを離すと、スイッチ用ドーム１１１はそれ自身の弾性力により初期形状の原位置に復帰し、対をなす電極である中央接点１０９Ａと外周接点１０９Ｂの間は電気的に分断され、キースイッチ１０１はＯＦＦ状態となる。なお、キースイッチ１０１には、良好な操作感触性と高い導電性が要求される。
【特許文献１】特公平４−７４８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、上述した従来のキースイッチ１０１には、スイッチ用ドーム１１１と基板電極（中央接点１０９Ａ、外周接点１０９Ｂ）の間に塵埃などの異物１２１が混入すると、図２に示されているように、スイッチ用ドーム１１１と基板電極である中央接点１０９Ａとの間に前記異物１２１が挟まって絶縁物となるために相互の接触を阻害して導通不良になる場合がある。その結果、スイッチとしての機能がなくなるという問題点があった。
【００１４】
この発明は、たとえ粉塵等の異物が混入してもスイッチとしての機能を損なわず、接点の接触信頼性を向上せしめることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、この発明の基板は、可撓性を備えた椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームの可動接点部と対向して配設される中央接点と、この中央接点の周りに配置される外周接点とからなる固定接点部を設けた基板であって、
前記固定接点部における中央接点と外周接点の間に粘着層が設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、この発明の基板は、前記基板において、前記粘着層は、基板上に印刷で形成していることが好ましい。
【００１７】
また、この発明の基板は、前記基板において、前記粘着層は、基板上に粘着シートを貼り付けて形成されていることが好ましい。
【００１８】
この発明のスイッチ装置は、頭頂部の可動接点部が可動自在に可撓性を備えた椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、このスイッチ用ドームの可動接点部と対向して配設される中央接点とこの中央接点の周りに配置される外周接点とからなる固定接点部を設けた基板と、この基板上の所定位置に前記スイッチ用ドームを配置すべく押さえるドーム押えシートと、前記スイッチ用ドームの頭頂部を下方へ押圧するアクチュエータと、を備えたスイッチ装置において、
前記基板の前記固定接点部における中央接点と外周接点の間に粘着層が設けられていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、この発明のスイッチ装置は、前記スイッチ装置において、前記粘着層は、基板上に印刷で形成されていることが好ましい。
【００２０】
また、この発明のスイッチ装置は、前記スイッチ装置において、前記粘着層は、基板上に粘着シートを貼り付けて形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の基板によれば、基板上の固定接点を構成する中央接点と外周接点の間に粘着層が設けられていることで、この基板がスイッチ装置に用いられることにより、たとえスイッチ装置の内部に異物が混入しても、スイッチ用ドームの可動接点部と中央接点との接触不良を発生しにくくすることができる。
【００２２】
この発明のスイッチ装置によれば、基板上の固定接点を構成する中央接点と外周接点の間に粘着層が設けられていることで、たとえ内部に異物が混入しても、スイッチ用ドームの可動接点部と中央接点との接触不良を発生しにくくすることができる。つまり、スイッチとしての機能を損なわず、接点の接触信頼性を向上せしめることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１を参照するに、この実施の形態に係るスイッチ装置１は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、あるいはその他の各種電子機器に使用される押しボタンスイッチ等の操作用のスイッチ装置であり、この実施の形態に係る基板としての例えばＰＣＢ（Printed Circuit Board）もしくはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板３に、スイッチ用ドーム５（メタルドームもしくは金属製クリックバネ）が組み込まれるものである。
【００２５】
スイッチ用ドーム５は、導電性材料としての例えばステンレスもしくは銅系金属の板材を加工することによって得られる。さらに、基板３上の接点部に接離可能な可撓性を備えた椀型形状のものである。なお、スイッチ用ドーム５は、直径Ａが例えば４ｍｍで、高さＢは例えば２００μｍである。
【００２６】
また、プリント配線基板３は、絶縁シート７の上に導電性材料からなる中央接点（中央電極）９Ａが備えられ、この中央接点９Ａの周りに外周接点（外周電極）９Ｂが環状に備えられており、中央接点９Ａと外周接点９Ｂで電極対となる固定接点部９を構成している。なお、プリント配線基板３には回路がパターン形成されている。
【００２７】
さらに、絶縁シート７の上には上記の固定接点部９の中央接点９Ａと外周接点９Ｂの間に粘着層１１が設けられている。この粘着層１１は、例えば基板３上に印刷工法で形成しても良く、あるいは、基板３上に粘着シートを貼り付けて形成しても良い。また、粘着層１１は、固定接点部９の中央接点９Ａと外周接点９Ｂの間の絶縁シート７の全面に設けられても、あるいは部分的に複数ヵ所に設けられても良い。
【００２８】
なお、上記の固定接点部９は、この実施の形態では、中央接点９Ａと環状の外周接点９Ｂの２つで対をなす固定接点部９で構成されているが、外周接点９Ｂが前記環状を幾つかに分割して断続的な環状に配置して複数の接点で構成されても良い。いずれにしても、固定接点部９は中央接点９Ａと１つ又は複数の外周接点９Ｂで構成されている。
【００２９】
上記のプリント配線基板３上には、前述したスイッチ用ドーム５が電極対の中央接点９Ａと外周接点９Ｂに整合させて配置されている。すなわち、スイッチ用ドーム５は、上記の中央接点９Ａと外周接点９Ｂとの導通をＯＮ・ＯＦＦせしめるために、スイッチ用ドーム５の頭頂部の凹面側に位置する可動接点部５Ａが前記中央接点９Ａに接離可能な可撓性を備えており、その椀型形状の外周が外周接点９Ｂに接続して載置されるものである。上記のスイッチ用ドーム５は、その椀型形状の凸面側が例えば絶縁性のラバーシートなどの樹脂シートからなるドーム押えシート１３により基板３上に押さえられ、位置決めされている。
【００３０】
上記のドーム押えシート１３は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を基材とするシート材１３Ａと、このシート材１３Ａの一面に塗布した例えばアクリル系もしくはシリコン系粘着材からなる粘着剤層１３Ｂとから構成されるものであり、スイッチ用ドーム５を保持する粘着剤層１３Ｂはそのまま基板３の表面に貼り付けられる粘着剤と同じである。
【００３１】
上記のスイッチ用ドーム５は、上記の中央接点９Ａをほぼ中央にして覆うように、つまり椀型形状の凹面の中心方向側に前記中央接点９Ａが位置するように配置されている。つまり、スイッチ用ドーム５の頭頂部が下方へ押圧されると、２点鎖線で示されているように、頭頂部の付近が反転して凹むように押し込まれて可動接点部５Ａが中央接点９Ａに接触し、導通するように位置している。
【００３２】
さらに、スイッチ装置１は、上記のドーム押えシート１３の上方に、スイッチ用ドーム５を押し込むためのアクチュエータとしての例えばキーマット１５は前記スイッチ用ドーム５のみで図１において常時上方へ付勢されており、プリント配線基板３から離間した位置に配置されている。
【００３３】
キーマット１５はシリコンラバーもしくはウレタンシートにポリカーボネイト等の硬質プラスチックを付帯させた絶縁性のシート状のものである。また、キーマット１５には、ドーム押えシート１３に整合する部分に押しボタン部１７が設けられており、この押しボタン部１７の裏面中央部には突起部１９が設けられており、スイッチ用ドーム５の頭頂部に接触して押し込むように構成されている。
【００３４】
また、キーマット１５における押しボタン部１７の周囲は厚さがきわめて薄くなっており、押しボタン部１７はキーマット１５の表面に対し、垂直方向に若干移動することができるように構成されている。
【００３５】
なお、キーマット１５は、筐体２１の内部に設けられており、位置決め穴などを用いて、キーマット１５の突起部１９が直接もしくは間接的にスイッチ用ドーム５の直上に位置するように組み立てられる。
【００３６】
上記構成により、この実施の形態のスイッチ装置１は、キーマット１５の押しボタン部１７が人の指などで押し込まれると、押しボタン部１７の裏面側に設けられた突起部１９がドーム押えシート１３の上からスイッチ用ドーム５の頭頂部の付近を押し下げる。スイッチ用ドーム５はその頭頂部の付近が変位して変形し、反転して凹むように押し込まれる。これにより、スイッチ用ドーム５の可動接点部５Ａが中央接点９Ａに接触し、対をなす電極である中央接点９Ａと外周接点９Ｂがスイッチ用ドーム５を介して相互に電気的に接続されて、スイッチ装置１がＯＮ状態となる。
【００３７】
このとき、スイッチ用ドーム５は、スイッチ用ドーム５の頭頂部の付近が反転して凹むので、この変形時にクリック感が得られるように構成されている。また、押しボタン部１７から指などを離すと、スイッチ用ドーム５はそれ自身の弾性力により初期形状の原位置に復帰し、対をなす電極である中央接点９Ａと外周接点９Ｂの間は電気的に分断され、スイッチ装置１はＯＦＦ状態となる。
【００３８】
また、固定接点部９の中央接点９Ａと外周接点９Ｂの間に粘着層１１を設けたことで、スイッチ装置１の中に塵埃などの異物２３が混入しても、前記異物２３は粘着層１１にトラップされることになる。その結果、異物２３による不導通状態を発生しにくくすることができるので、スイッチ用ドーム５の可動接点部５Ａと中央接点９Ａとの接触が容易になり、スイッチとしての機能を損なわない。
【００３９】
次に、上記の実施の形態のスイッチ装置１の構成に基づいた実施例を作成し、さらに、この実施例と比較するために比較例を作成した。なお、実施例及び比較例において同様の部材には同じ符号を付して詳しい説明は省略し、主として異なる点について詳しく説明すると、実施例では、直径φ５ｍｍのスイッチ用ドーム５を用い、粘着層１１には粘着剤を印刷したプリント配線基板３を使用した。比較例では、直径φ５ｍｍのスイッチ用ドーム５と粘着層１１が無いプリント配線基板を使用した。
【００４０】
以上の実施例と比較例に対する粉塵試験を行った。なお、粉塵試験は、ダスト濃度が６０，０００ｍｇ／ｍ３内で１０分間の撹拌を行った後に、２４時間放置し、実施例と比較例の各スイッチ装置の試験個数は３００であり、１つのスイッチ装置につき５回動作した時の電気的接触を測定した。その結果は、表１に示す通りである。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１から分かるように、比較例では、７１％のスイッチ装置で接触（導通）不良が起こった。これに対して、実施例ではすべてのスイッチ装置１について電気的接触が得られた。つまり、接触（導通）の不良率は０％であった。
【００４３】
以上のことから、基板３上の固定接点部９を構成する中央接点９Ａと外周接点９Ｂの間に粘着層１１を設けたことで、たとえスイッチ装置１の内部に異物２３が混入しても、スイッチ用ドーム５と中央接点９Ａ（中央電極）との接触不良を発生しにくくすることができる。つまり、スイッチとしての機能を損なわず、接点の接触信頼性を向上せしめることができる。
【００４４】
また、この実施の形態の基板３は、絶縁シート７の上に固定接点部９を構成する中央接点９Ａと外周接点９Ｂの間に粘着層１１を設けたので、それ自体が上述したようにスイッチ装置に用いられることで有用な製品となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の形態のスイッチ装置の部分的な断面図である。
【図２】従来のスイッチ装置の部分的な断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  スイッチ装置
３  プリント配線基板（基板）
５  スイッチ用ドーム
５Ａ  可動接点部
７  絶縁シート
９  固定接点部
９Ａ  中央接点
９Ｂ  外周接点
１１  粘着層
１３  ドーム押えシート
１３Ａ  シート材
１３Ｂ  粘着剤層
１５  キーマット（アクチュエータ）
１７  押しボタン部
１９  突起部
２１  筐体
【図１】
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【図２】
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