JPH0340320A - 押しボタン・スイッチ用の接点薄膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は押しボタン・スイッチの開閉素子用接点薄膜に
関する。

この種類の接点薄膜を有する押しボタン・スイッチの開
閉素子は公知であり、市販されている。

公知の長方形の接点薄膜の場合、長方形のフレームの各
縦辺の中央部がＶ形又はΩ形の上方に湾曲した波状部に
よって短くなっているので、中央縦ウェブは弾力的な変
形で上方に湾曲している。更に、長方形のフレームの各
外縁はフレーム部に対して直角に下方に湾曲した心棒を
備え、この心棒は開閉素子の床部に係留され、かつそれ
によって接点薄膜の４つの隅が開閉素子の床上に固定さ
れるように構成されている。それによって接点薄膜全体
が休止状態に跳ね戻ることができる反発力が接点薄膜に
付与される。この場合、２つの対角の心棒は他の２つの
対角の心棒よりも長い。長い心棒は開閉素子の１つの接
続素子を床部の反対側に二重構造で形成するため、開閉
素子の床を貫通するためのものである。前記床の内側に
は更に、長方形のフレームの中央縦ウェブの下側に平坦
な、或いは僅かに湾曲した接点機構が設けられ、この接
点機構も開閉素子の第２の電気的接続素子の機能を果た
す、床を貫通する心棒を有している。

接点薄膜は、中央縦ウェブが開閉素子の床を凹に湾曲し
て完全にその休止、もしくは第１の跳ね位置をとり、そ
の位置で安定するように開閉素子の床部に固定されてい
る。開閉素子に固定されたスイッチ・ケーシング内に収
納された、移動自在に支承された押しボタンを用いてフ
レームの中央縦ウェブに圧縮力を加えることによって、
中央縦ウェブは死点を越えて開閉素子の床部の方向へと
押圧されるので、縦ウェブは別の、床部と近接する跳ね
位置へと強制される。しかし、縦ウェブのこの第２の跳
ね位置は完全には達成されない。すなわち、縦ウェブが
最終位置に到達する前に床の接点機構上に接触すること
によって、接続素子間の連結状態が形成されるので、安
定状態にはない。

従って押しボタンを放すと、縦ウェブは直ちに前述の上
部の跳ね位置に跳ね戻り、その位置ではフレームの中央
縦ウェブは開閉素子の床部上の接点機構から離され、ひ
いては電気的に遮断される。

公知の接点薄膜及び開閉素子の床部への前記薄膜の固定
方法には主として次の２つの欠点がある。

第１に、中央縦ウェブを押圧したときにフレーム全体に
強い材料応力がかかり、相当の破損の危険が生ずる。何
故ならば、長方形のフレームの４隅が全て開閉素子の床
部に堅固に係留されているので、押圧の際に作用する力
が逃げることができないからである。これは２つの対角
の隅を弾力的に支承することによって部分的には解消す
ることができる。第２に、フレームの４隅を床部内に係
留しているので、実質上、開閉経路全体にわたってフレ
ームの中央縦ウェブに殆ど均一な力を加えなければなら
ないことである。

本発明の目的は、操作の際に機械的な応力が少なく、優
れた開閉感度を伝達する前記種類の接点薄膜、すなわち
、確実に接触を行うため、比較的大きな力は開閉経路全
体の短い距離だけにわたって、接点薄膜のフレームの中
央縦ウェブに加えればよい構造の接点薄膜を提供するこ
とにある。

本発明による接点薄膜は２つの支持点８が中央縦ウェブ
４の対向する側にあり、該ウェブの縦の中央領域に配置
されたことを特徴としている。

本発明による接点薄膜のフレームの隅はもはや開閉素子
の壁に係留されないので、フレームの横辺はフレームの
中央縦ウェブを押圧したときに弾力的に逸らされ、従っ
て材料応力は僅かしかかからず、破損の恐れは大幅に減
少する。すなわち、許容できるスイッチ生産数が大幅に
増大する。更に、フレームの両方の自由端の領域が逸れ
ることができるので、接点を閉じた際の接点簿膜の変形
作用が減少する。押下の際には力の突端を明確に知覚で
きるので、スイッチにタッチしただけで確実な、指で知
覚できる接触が達成され、言換すると、接触の感触が向
上される。

本発明は更に請求項第１項に記載の接点簿膜を有する開
閉素子に関するものでもあり、この開閉素子は請求項第
４項に記載されている。

本発明による開閉素子には操作機構を収納するスイッチ
・ケーシングを簡単な方法で確実に装着することができ
、その場合、スイッチ・ケーシング内の操作機構の構造
によって開閉素子の開閉特性は影響、特に悪影響を受け
ない。何故ならば、操作機構が開閉素子内の接点薄膜に
接続されているからである。

つぎにこの発明の実施例を添付図面を参照しつつ詳細に
説明する。

第１図では本接点薄膜は２つの縦辺２と２つの横辺３と
、中央縦ウェブ４とを有する、板金から打抜きされた一
体のフレーム１．１′から戒っている。更に、双方の縦
辺２は縦方向中央にそれぞれ１つの側方向外側の固定タ
ング５を備えており、固定テング５はフレーム１．１′
と連結し、これと一体に形成されている。縦片２は、固
定タング５と隣接して波状部６もしくは６′　（第１図
ないし３図）が設けられ、これらについては第２図もし
くは３図でより詳細に説明する。第１図には更にフレー
ム１．１′の内側及び外側の隅の領域に丸みが付けられ
、中央縦ウェブ４の中央部は、縦ウェブ４が横辺３へと
移行する端部領域よりも幅を拡大して（又は厚さを拡大
して）補強されていることが図示されている。中央縦ウ
ェブ４を押下することによりそこに発生する力は大きさ
と方向に関して狭い限度内に保持され、横辺３へと誘導
される。

波状部６．６′の平坦な底面と共角の、フレーム１，１
′の固定タング５は開閉素子の壁部、例えば床における
支持部８を形成している。この支持部は補足的にリベッ
ト止め、はんだ付は等により壁部との固定の役割をも果
たす。

第２図及び３図では、前記壁部が明示され、参照番号７
で示されている。固定タング５の少なくとも１つは同時
にフレーム１１’の固定電気接続素子の機能をも果たす
。

第１図に示した波状部６もしくは６′の両側では縦辺２
は第２図もしくは３図に示すように２つの丸みを付けた
曲げ縁を有する湾曲部材として形成されている。支持部
８に対して凸であるフレーム１１’の形状（波状部６．
６′を含む）、もしくは中央縦ウェブ４の水平の、また
は凹の形状は主として打抜き、圧延、プレス、深絞り、
射出成形又は圧縮成形のような可塑的な成形によって達
成可能である。接点薄膜の休止位置で内の部分応力がで
きるだけ少ないことが目標である。

外部からの力の作用がない状態では、縦辺２と中央縦ウ
ェブ４は互いにずらされた位置にある。

第２図に示した実施例では、波状部６を有するフレーム
ｌは縦辺２が支持面８もしくは固定タング５とほぼ平行
な面に位置し、かつほぼ平坦で、端部が（上方に）凸に
湾曲した輪郭を有するようにに構成されている。それに
対応して、横辺３の間の中央縦ウェブ４は縦辺２に対し
て比較的強く上方にずらされている。第３図の実施例で
は、波状部６′を有するフレーム１′は中央縦ウェブ４
が僅かしか上方に湾曲しないように形成されている。

すなわち、中央ウェブの輪郭はほぼ平坦に、すなわち固
定タング５と平行に延びている。これに対して縦ウェブ
２は波状部６から上方に比較的大きく離れて中央縦ウェ
ブ４の端の方向に湾曲している。

両方の実施例とも、一方ではフレーム１．１′の横辺３
の領域が、又他方では中央縦ウェブ４が互いに接線方向
に一体化している。このように重複する移行部分によっ
て戻り位置との間の、及びその位置自体での局部的な応
力のピークが避けられる。

公知の方法で、中央縦ウェブ４はそれに垂直に中線上に
作用する力Ｐによって全てのフレーム辺が弾力的に変形
しつつ、死点を越えて押圧されることができ、この死点
を越えた後、中央縦ウェブ４は第２の跳ね位置を占める
。第１の跳ね位置でのフレーム１，１′及び中央縦ウェ
ブ４の形状が大幅に残っている場合は第２の跳ね位置は
不安定である。力Ｐを加え、後にこれを解除すると、中
央ウェブ４が機能し、ひいては押圧運動が完了する。こ
の押圧運動は公知であるように、次のようにして電気的
押しボタン接点の作用に活用される。

すなわち、縦ウェブ４の中心領域の下の開閉素子の壁部
７上に、固定式の、接続素子を備えた接点機構が配設さ
れ、（第２図及び３図には図示せず）この接点機構が力
Ｐを加えている期間中（タッチ動作中）、回路をタング
５の接触素子によって瞬時に閉じ、かつ閉状態に保持す
る。

冒頭に述べた公知の接点薄膜とは異なり、第１図ないし
３図を参照しつつ説明した本発明に基づく接点薄膜には
次のような利点がある。すなわち、この接点薄膜は開閉
素子の壁部上に緩く当接し、又は１つ又は２つの位置（
固定タング５）にのみ固定されることができ、かつ、中
央縦ウェブ４を押下した場合、フレーム１，１′の横辺
３を含む外部フレーム領域が３つの空間軸の全ての方向
で応力を回避することができるので、全てのフレーム辺
の機械的応力は著しく縮小する。しかし本発明の接点薄
膜の場合、第４図を参照して以下説明するように、何よ
りも開閉及び打鍵特性が向上する。

第４図のグラフでは、開閉素子ケーシング内に埋設され
た接点薄膜を作動するのに必要な力Ｐが中央縦ウェブの
経路の長さＬに応じてほぼ曲線で示されており、そのう
ちの曲線Ｉは公知の、フレームの４隅に全て固定した接
触薄膜の曲線であり、曲線■は第１図及び２図に示した
本発明の接点薄膜の曲線であり、面線■は第１図及び３
図に示した本発明の接線薄膜の曲線である。このグラフ
から次のことが判明する。

公知の接点薄膜（曲線Ｉ）の場合は、初期位置Ａから中
央縦ウェブの死点位置Ｂに到達するまでに、最初は険し
く上昇し、次ぎに平坦化する力Ｐが必要であり、その後
力Ｐは接触位置Ｃに到達するまで比較的僅かに縮小する
。第１図及び２図に基づく本発明の接点薄膜の場合は（
曲線■）、先ず初期位置Ａからかけられる力Ｐは小さく
、経路の長さＬが増大して初めて、死点位置Ｂのほぼ等
しい大きさの最大値に増大する。その後、力Ｐは接触位
置Ｃまで僅かな値へと急に下降する。それによって、こ
の接点薄膜は著しくタッチによって許容がきる作動が可
能である。すなわち、著しく優れたキー感触を伝達でき
る。

第１図及び３図に基づく本発明の接点薄膜（曲線■〉は
、死点位置Ｂの領域の力Ｐの推移が明確なピークを有し
ているので、応答特性は更に優れている。

第１図及び３図に記載の接点薄膜の実施態様を含む開閉
素子が第５図ないし１０図に示されている。図示した開
閉素子１１は床部１３と鍔１４とを有する鉢状のソケッ
ト部１２と、第１図ないし３図のフレームｌの形式の該
床部１２に固定された接点薄膜と、該ソケット部１２内
を移動自在で、フレーム１の中央縦ウェブ４上に載置さ
れていて、操作部材（図示せず）用の突起した保持ノツ
チ１６を備えたプレート１５と、ソケット部１２の鍔１
４と連結された可動プレート１５用の戻り止めフランジ
１７、とから構成されている。ソケット部１２の床１３
の内側にはフレームｌが縦辺２の固定タング５（第１図
）の部位にて例えば２つのリベット状のつまみ１８によ
って係留されている。床部１３の中央には、フレーム１
の中央縦ウェブ４用のつまみ状の接点機構１９が配設さ
れている。つまみ１８も接点機構１９もソケット部１２
の外側に誘導されている帯状の、床１３内に埋設された
導体２ｏもしくは２１と連結されている。第７図及び１
０図に従って、導体２ｏ、２１はソケット部１２の外側
で、例えば直角に折曲げて、開閉素子１１を第７図に点
線で示した担持板２２、例えば印刷板上に組み立てる際
に、担持板２２の穴２３を貫通するようにすることがで
きる。

ソケット部１２の床部１３と鍔工４の隅には更に、床１
３に対して直角の管路２４が設けられ、そこに、保持ノ
ツチ１６間に配設される表示装置２６もしくは２７　（
第８図ないし１０図）、例えば発光ダイオード用の接続
導線２５を敷設できる。

第８図にはこのような表示装置２６の第１の実施例が、
又第９図及び１０図には別の形式の表示装置２７の第２
の実施例が、点線で示した寸法と共に示されている。

可動プレート１５　（第８図及び１ｏ図〉の対角の突起
部２８はプレー１−１５をソケット部１２内に案内する
機能を果たし、そのため鍔Ｉ４は対応する対角の溝２９
（第１０図）を設けている。更に保持ノツチ１６は、装
着する操作部材の位置を固定するため、径方向に延びる
密閉小板３０（第７図及び１０図）を備えている。

本発明の接点薄膜１を有する図示した開閉素子１１は小
型で、多面的に利用可能であることが明白であろう。保
持ノツチ１６上に装着可能な任意の構造の操作部材によ
って補強するだけでよい。

フレーム１．１′の形状は必ずしも長方形である必要は
ない。円形でも楕円形でもよい。更に、波状部６．６′
は省いてもよい。その場合はフレーム１．１′と壁部７
の間隔は壁部７自体に配置されたフレーム１が載置され
る軸受ソケットを越える間隔でなければならない。しか
し、その場合はフレーム１，１０と中央縦ウェブ４の相
対的な隆起は主として接点薄膜の全ての部位を可塑的に
成形することによって達成されなければなるまい。

接点素子はばね鋼又はその他の導電性で、弾性の材料か
ら製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による接点薄膜の２・っの実施例の平面
図である。 第２図は第１図に示した発明による接点薄膜の第１の実
施例の側面図である。 第３図は第１図に示した本発明による接点薄膜の第２の
実施例の側面図である。 第４図は冒頭に述べた種類の公知の接点薄膜と、第１図
及び２図もしくは第１図及び３図に示した本発明の接点
薄膜において、作動経路の長さに応じてフレームの中央
箱ウヱブに加わる力を示したグラフである。 第５図は発明による開閉素子の実施例の平面図である。 第６図は第５図に示した開閉素子の内部空間の平面図で
ある。 第７図は第５図の開閉素子の側面図である。 第８図は第５図の■−■線に沿った開閉素子の断面図で
ある。 第９図は第５図のＩＸ−ＩＸ線に沿った開閉素子の断面
図である。 第１Ｏ図は第５図ないし第９図に基づく開閉素子の斜視
分解図である。 （図中符号）： １．１′・・・・・・フレーム ３・・・・・・横辺 ５・・・・・・固体タング ７・・・・・・壁部 １１・・・・・・開閉素子 １３・・・・・・床部 １５・・・・・・プレート １７・・・・・・戻り止めフランジ １９・・・・・・接点機構 ２１・・・・・・導体 ２３・・・・・・穴 ２５・・・・・・接続導線 ２７・・・・・・表示装置 ２９・・・・・・溝 ２・・・・・・縦辺 ４・・・・・・縦ウェブ ６．６′・・・・・・波状部 ８・・・・・・支持部 ２・・・・・・ソケット部 ４・・・・・・鍔 ６・・・・・・保持ノツチ ８・・・・・・つまみ Ｏ・・・・・・導体 ２・・・・・・担持板 ４・・・・・・管路 ６・・・・・・表示装置 ８・・・・・・突起部 ０・・・・・・密閉小板 ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　４ ↑６

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）対角の中央縦ウェブ４を有するフレーム（１，１
   ′）から成っている押しボタン・スイッチの開閉素子用
   の接点薄膜であって、該フレーム（１、１′）と中央縦
   ウェブ（４）が互いに相対して配設され、かつ中央縦ウ
   ェブ（４）に圧縮力（Ｐ）を加えることによって縦ウェ
   ブ（４）を、１つは休止位置として、もう１つは開閉素
   子の固定接触機構との接触位置として設けられた２つの
   ばね付勢位置のそれぞれ１つに移動させることが可能で
   あり、かつ、フレーム（１、１′）には開閉素子の壁部
   に支持するための支持点（８）がある形式の接点薄膜に
   おいて、２つの支持点（８）が中央縦ウェブ（４）の対
   向する側にあり、該ウェブの縦の中央領域に配置された
   ことを特徴とする接点薄膜。
2. （２）フレーム（１、１′）が少なくとも中央縦ウェブ
   （４）がフレーム（１、１′）内に渡る領域では支持点
   （８）に対して凸に湾曲されたことを特徴とする請求項
   （１）記載の接点薄膜。
3. （３）中央縦ウェブ（４）の中央部が真っ直ぐに、又は
   支持点（８）に対してやや凹に湾曲されたことを特徴と
   する請求項（２）記載の接点薄膜。
4. （４）中央縦ウェブ（４）の中央部が支持面（８）に対
   して凹に湾曲されたことを特徴とする請求項（２）記載
   の接点薄膜。
5. （５）中央縦ウェブ（４）の端部が接線方向にフレーム
   （１、１′）内に渡ることを特徴とする請求項（３）又
   は（４）記載の接点薄膜。
6. （６）休止状態でのフレーム（１、１′）と中央縦ウェ
   ブ（４）の形状は中央縦ウェブを切断しても基本的に形
   状を保持するのに充分な可塑性の成形によって生じるこ
   とを特徴とする請求項（１）乃至（５）のいずれか１項
   に記載の接点薄膜。
7. （７）支持点（８）にはフレーム（１、１′）内に設け
   た波形部（６）が対応することを特徴とする請求項（１
   ）乃至（６）のいずれか１項に記載の接点薄膜。
8. （８）支持点（８）がフレーム（１、１′）と一体に形
   成され、かつ波形部（６）の領域には側方に突起する固
   定出張り部が設けられたことを特徴とする請求項（７）
   記載の接点薄膜。
9. （９）フレーム（１、１′）の内側と外側が縁領域で丸
   みを帯びたことを特徴とする請求項（１）乃至（８）の
   いずれか１つに記載の接点薄膜。
10. （１０）中央縦ウェブ（４）の中央領域の横断面積が端
    部領域の横断面積よりも大きいことを特徴とする請求項
    （１）乃至（９）のいずれか１項に記載の接点薄膜。
11. （１１）フレーム（１、１′）が中央縦ウェブ（４）に
    平行な２つの縦辺（２）と２つの横辺（３）とを有する
    ほぼ長方形の形状であることを特徴とする請求項（１）
    乃至（１０）のいずれか１項に記載の接点薄膜。
12. （１２）床部（１３）とこれに接して形成された鍔（１
    ４）とを有する鉢状のシケット部（１２）を備え、フレ
    ーム（１、１′）の支持部（８）が床部（１３）内の導
    電連結機構と連結され、床部（１３）がフレーム（１、
    １′）の中央縦ウェブ（４）用の接点機構（１９）を備
    え、フレーム（１、１′）の中央縦ウェブ（４）に当接
    し、ソケット部（１２）の鍔（１４）に固定された戻り
    止めフランジ（１７）によって１つの移動方向に限定さ
    れ、ソケット部（１２）内移動自在に配設されたプレー
    ト（１５）を設けたことを特徴とする請求項（１）乃至
    （１１）のいずれか１項に記載の接点薄膜を備えた開閉
    素子。
13. （１３）電気的連結機構（１８）と接点機構（１９）と
    が側方がソケット部（１２）を越えて外側に突起した、
    帯状の、ソケット部（１２）の床部（１３）内に埋設さ
    れた導体（２０、２１）とに連結されたことを特徴とす
    る請求項（１２）記載の接点薄膜。
14. （１４）接点薄膜が連結機構（１８）と固定的に連結さ
    れたことを特徴とする請求項（１２）又は（１３）記載
    の開閉素子。
15. （１５）移動自在プレート（１５）が装着されたスイッ
    チ・ケーシングの稼動操作機構と連動するための手段（
    １６）、例えば突起したカムを設けたことを特徴とする
    請求項（１２）又は（１３）記載の開閉素子。
16. （１６）ソケット部（１２）が移動自在プレート（１５
    ）のソケット部（１２）の床部（１３）とは反対側に収
    納可能な、表示装置（２６、２７）、例えば発光ダイオ
    ードの接続線（２５）を敷設するための手段（２４）を
    設けたことを特徴とする請求項（１２）乃至（１５）の
    いずれか１項に記載の開閉素子。