JPH11185565A - メンブレンスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンブレンスイッチの部品点数を少なくして
安価に提供する。 【解決手段】 装置内に設けられるシールドボックス６
やシャーシ等の導電体の面上に、スペーサ３と回路パタ
ーンを形成した柔軟なフィルム２とを重ねるか又は一体
に配設し、そのフィルム２のスペーサ３が存在しない空
間を通して導電体の面と対向する面に回路パターン上の
接点５ａ，５ｂを形成し、その接点を形成した膨出部２
ａが押圧されたとき、その接点５ａ，５ｂが導電体の面
に接して互いに導通され、スイッチがオン状態になるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子楽器等の各
種電子機器に用いられるフラットパネルスイッチである
メンブレンスイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、鍵盤電子楽器には、音量調整，
テンポ調整，リズム選択，音色選択等を行なうための各
種の操作スイッチが多数設けられているが、近年これら
のスイッチとしてフラットパネルスイッチが使用される
ようになってきている。そのフラットパネルスイッチと
して、図７に分解斜視図を示すようなメンブレンスイッ
チが実用化されている。

【０００３】このメンブレンスイッチは、内面に印刷等
により導電部１０が形成された膨出部１１ａを有する柔
軟なフィルム１１と、上下両面が粘着性を有するシート
からなるスペーサ１２，１３と、接点１４ａ，１４ｂを
有する回路パターン１４が形成されたプリント回路基板
（可撓性プリント回路基板のものもある）１５を順次積
層して構成されている。

【０００４】したがって、柔軟なフィルム１１の膨出部
１１ａを上から突起物等で押せば、その膨出部１１ａに
形成されている導電部１０が容易に押し下げられて、ス
ペーサ１２，１３によって形成される開口１６を通して
プリント回路基板１５上の回路パターン１４の接点１４
ａ，１４ｂに接触し、導電部１０によってその接点１４
ａと１４ｂとを導通させ、スイッチがオン状態となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のメンブレンスイッチは、柔軟なフィルムとス
ペーサとプリント回路基板の３点が必要であったため、
部品点数が多くコスト高になってしまうという問題点が
あった。この発明は上記の問題点に鑑みてなされたもの
であり、メンブレンスイッチをできるだけ少ない部品点
数で構成し、安価に提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、シールドボックスあるいはシャーシ等の
導電体と、この導電体に対向して設けられ、対向面側で
ある内面に設けられた可動接点部とこの可動接点部に導
通するリード線としての配線部とを一体に形成した絶縁
材によるフィルムとからなり、上記導電体の面上に上記
フィルムを載置し、その載置時に該導電体と上記可動接
点部とがわずかに離間して対向するように外側に凸とな
るような凸部を該フィルムに一体的に設けるとともに、
該凸部の内側に形成された凹部の略中央部に上記可動接
点部を設け、上記配線部を絶縁する絶縁手段を上記配線
部と上記導電体との間に設けて、上記フィルムの可動接
点部の外面を内方へ押圧することにより、上記導電体に
よって電気的なスイッチ回路が導通するようにメンブレ
ンスイッチを構成したものである。

【０００７】メンブレンスイッチをこのように構成する
ことにより、従来のメンブレンスイッチにおけるプリン
ト回路基板を省くことができるので、部品点数が減り、
安価に提供することができる。

【０００８】なお、上記絶縁手段として上記フィルムと
異なる別体構成のフィルム上のスペーサを用いてもよ
い。また、開口を有するシート上のスペーサを用いても
よいし、上記柔軟なフィルムに一体に突起状のスペーサ
を設けてもよい。また、上記柔軟なフィルムの回路パタ
ーン上の接点として対の接点を形成すれば、このフイル
ムの該対の接点を形成した部分が押圧されたとき、その
対の接点が上記導電体の面に接して互いに導通されるた
め、スイッチがオン状態になる。

【０００９】あるいはまた、上記柔軟なフィルムの回路
パターン上の接点として単一の接点を形成すれば、この
フイルムの該接点を形成した部分が押圧されたとき、そ
の接点が上記導電体の面に接して該導電体と導通し、両
者が同電位になることによりスイッチがオン状態にな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明によるメンブレ
ンスイッチを電子鍵盤楽器のスイッチ部に適用した第１
の実施形態を示す縦断面図、図２は同じくそのメンブレ
ンスイッチの構成を示す分解斜視図である。

【００１１】図１及び図２に示すメンブレンスイッチ１
は、ポリエステル又はポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴと略称される）等の絶縁材の柔軟なフィルム２と、
このフイルム２と同様な材料からなるフイルムで、上下
両面が粘着性を有するシート状のスペーサ３とによって
構成されている。

【００１２】そして、その柔軟なフィルム２には、図１
に明示するように外側へ若干膨出した膨出部２ａを形成
し、その内面（スペーサ３側の面）２ｂに、間隔を置い
て対向する対の接点５ａ，５ｂと、その各接点５ａ，５
ｂからフィルム２のコネクタ部となる突出部２ｃに至る
２条の導電パターン５ｃとからなる回路パターン５を、
例えば導電性インクによる印刷によって形成している。
なお、この回路パターン５の接点５ａ，５ｂ及び導電パ
ターン５ｃは、実際にはフィルム２の下側の面に形成さ
れているが、図２においてはそれらを明瞭に示すため透
視状態で図示している。

【００１３】このフィルム２の突出部２ｃは、図示しな
いフレキシブルなコネクタに直接結合できるようになっ
ている。スペーサ３には、中央に円形の開口９が形成さ
れている。そして、このスペーサ３は、前述したように
上面３ａ及び下面３ｂが共に粘着面になっていて、その
下面３ｂを図１に示すように、導電体であるシールドボ
ックス６の上面６ａに貼着する。

【００１４】このシールドボックス６は、例えば電気メ
ッキしたブリキ（ＳＰＴＥと略称される）によって形成
され、内部のデジタル電子回路を外部ノイズから遮蔽
（シールド）するために設けられている。この実施形態
では、このシールドボックス６の上面６ａをメンブレン
スイッチ１の一方の接点として利用する。

【００１５】また、スペーサ３の上面３ａには、フイル
ム２をその膨出部２ａが開口９と一致するようにして貼
着する。そして、この状態でフィルム２の膨出部２ａの
頂上付近の一部が、この電子鍵盤楽器の外面を覆ってい
る操作パネル７の開口７ａから露出するようにしてい
る。

【００１６】なお、図１において、フィルム２の表面に
密着して化粧フィルムを貼着してもよい。また、操作パ
ネル７の上面（表面）をスイッチの機能名を印刷した化
粧フィルムを貼着して覆うようにしてもよい。さらにま
た、フィルム２および／または化粧フィルムは透明であ
ってもよい。

【００１７】この電子鍵盤楽器の操作パネル７には、こ
のようなメンブレンスイッチ１が、例えば音量調整，テ
ンポ調整，リズム選択，音色選択等を行なうための操作
スイッチとして多数設けられている。そこで、所要のメ
ンブレンスイッチ１の操作パネル７から露出しているフ
ィルム２の膨出部２ａを指で押せば、その内面に形成さ
れている回路パターン５の対の接点５ａ，５ｂが、スペ
ーサ３の開口９を通して導電体であるシールドボックス
６の上面６ａに接する。

【００１８】それによって、対の接点５ａと５ｂが互い
に導通し、回路パータン５が閉じてオン状態になる。し
たがって、このメンブレンスイッチ１は、従来の図７に
示したプリント回路基板１５を設けなくても、スイッチ
としての機能を果たすことができる。このように、この
メンブレンスイッチ１によれば、電子楽器内に設けられ
るシールドボックス６等の既存の導電体を、スイッチの
接点５ａと５ｂを導通させる導電部（他方の接点）とし
て利用し、プリント回路基板を不要にしている。

【００１９】なお、この第１の実施形態では、メンブレ
ンスイッチをシールドボックス上に配設した場合の例に
ついて示したが、このメンブレンスイッチの接点を導通
させる導電部としては、導電体で形成されているシャー
シやフレームなども利用することができ、その上に配設
するようにしてもよい。

【００２０】また、フィルム２に膨出部２ａを設け、そ
こに対の接点５ａ，５ｂを形成して、スイッチの操作感
を高めるようにしたが、これも必須ではなく、膨出部２
ａを設けずに平面状のフィルム２に対の接点あるいは１
個の接点を設けても、スペーサ３によってシールドボッ
クス６などの導電体と所定の間隔を保って配置するよう
にすればよい。

【００２１】スペーサ３は柔軟なフィルム２に一体に設
けてもよい。その場合、例えば図３に示すように、柔軟
なフィルム２の下面（図３は上下を反転して図示してい
る）にスペーサとして多数の突起３４を間隔をおいて形
成してもよい。この突起３４は、フィルム２の下面から
例えば半球状に突出させ、導電パターンのあるところで
は密に、ないところでは粗または皆無に形成するとよ
い。

【００２２】次に、この発明によるメンブレンスイッチ
の第２の実施形態を図４と図５によって説明する。な
お、図４はスイッチ用フィルムの上下を反転して示して
おり、シールドボックス等の導電体は図示を省略してい
る。このメンブレンスイッチ１′は、ＰＥＴからなる絶
縁性の柔軟なパターンフィルム２０とスペーサフィルム
２１とを接着剤で貼り合わせて、スイッチ用フィルム２
２を構成している。

【００２３】パターンフィルム２０には外側（図では下
方）へ若干膨出した膨出部２０ａを形成し、その内側の
面にｘ点から膨出部２０ａの直径方向に横断してパター
ンフィルム２０のコネクタ部となる突出部２０ｃまで延
びる導電パターン５０ｂとして、銀を主とする箔パター
ンを形成し、その中間の膨出部２０ａの中央部にランド
状のたまり部を形成して、その上に厚膜のカーボンを塗
布する（カーボンインクを塗る）ことにより、円形の接
点５０ａとする。また、突出部２０ｃからｙ点まで延び
る導電パターン５０ｃも形成している。

【００２４】さらに、このパターンフィルム２０の内側
の面の接点５０ａの周囲には、ｘ点とｙ点との間に長さ
を充分とるようにつづら折り状に折れ曲がったカーボン
層のみによる抵抗パターン５０Ｒを形成し、これらの接
点５０ａ，導電パターン５０ｂ，５０ｃ，および抵抗パ
ターン５０Ｒによって回路パターン５０を構成してい
る。抵抗パターン５０Ｒの抵抗値は、原理的にはゼロか
ら無限大（∞）Ωが可能であるが、通常は１００Ω〜３
ｋΩの任意の固定値とする。

【００２５】導電パターン５０ｂ，５０ｃの端子部５
１，５２は、端子としてパターンフィルム２０の突出部
２０ｃに形成される。そして、端子部５１，５２とｘ点
及びｙ点の近傍は銀とカーボンの重なり部となる。スペ
ーサフィルム２１には、パターンフィルム２０の膨出部
２０ａと略同径の開口２１ａを形成しており、接点５０
ａがこの開口２１ａの中央部に露出するようにしてい
る。パターンフィルム２０の突出部２０ｃ上にはスペー
サフィルム２１が積層されないように、これと対応する
部分は切り欠いている。

【００２６】このパターンフィルム２０とスペーサフィ
ルム２１とを貼り合わせたスイッチ用フィルム２２を、
スペーサフィルム２１側を電子楽器内のシールドボック
ス等の接地された導電体の面上に当接させて載置すれ
ば、メンブレンスイッチとして使用することができる。

【００２７】この場合のメンブレンスイッチ１′の等価
回路は図５に示すようになる。すなわち、常時は接点５
０ａと導電体であるシールドボックス６とが離間してい
るため、端子部５１には正電圧＋Ｖが抵抗パターン５０
Ｒを介して出力されるため、その出力がハイレベル
“１”になっている。そして、パターンフィルム２０の
膨出部２０ａを外側（図４では下側）から押圧すると、
接点５０ａが下降して導電体であるシールドボックス６
に接触し、接点５０ａがシールドボックス６と同じ接地
電位になるため、端子部５１の出力もローレベル“０”
になる。

【００２８】すなわち、この実施の形態によれば、スイ
ッチのオンで出力が“１”から“０”になるため、負論
理回路に最適である。なお、この実施形態におけるスペ
ーサフィルム２１の代わりに、パターンフィルム２０の
膨出部２０ａと突出部２０ｃを除く全ての面に、レジス
ト層（ソルダレジストと同じものでよい）を塗布したも
ので代用させてもよい。このレジスト層は、安全を期す
ために２度塗りするとよい。

【００２９】また、第１層であるパターンフィルム２０
にレジスト層を１度塗りしたものと、第２層であるスペ
ーサフィルム２１にレジスト層を１度塗りしたものとを
貼り合わせてもよい。この場合のレジスト層は、スイッ
チ用フィルム２２を完成する工程での回路パターン５０
の破損率を下げる役目を果たす。

【００３０】さらにまた、図４の下方に点線で示したよ
うに、パターンフィルム２０とスペーサフィルム２１と
をもともと１枚のシートで構成し、パターン処理及びレ
ジスト処理を済ませて折曲部５０ｘにて折り曲げ形成し
てもよい。この場合、折り曲げしやすいようにミシン目
を入れるようにしてもよい。この実施形態では、メンブ
レンスイッチに論理回路を形成する抵抗を組み込んだ例
を示したが、さらにダイオードなども組み込むことが可
能である。その場合にはスペーサとして少し厚いフィル
ムを使用する。

【００３１】次にこの発明の第３の実施形態を図６を用
いて説明する。この実施形態の特徴は、前実施形態で用
いられた回路を遮断するためのスペーサフィルムを不要
にして、より構成を簡単にした点にある。このメンブレ
ンスイッチ１００は、次のように構成されている。

【００３２】シールドボックスもしくはシャーシあるい
は電子機器を強靱に形成する金属製のフレームまたはス
テーからなる導電体６０と、この導電体６０に対向して
設けられ、対向面側（図において下側）である内面に設
けられた可動接点部２０４と、この可動接点部２０４に
導通するリード線としての配線部５ｃとを一体に形成し
た絶縁フィルム２００とからなる。

【００３３】そして、導電体６０の面上にフィルム２０
０を載置し、その載置時に導電体６０と可動接点部２０
４とがわずかに離間して対向するように、外側に凸とな
るような凸部（第１の実施形態では膨出部）２１０をこ
のフィルム２００に一体的に設けるとともに、その凸部
２１０の内側に形成された凹部２０２の略中央部（図６
参照）に可動接点部２０４を設け、配線部５ｃを絶縁す
る絶縁手段２２０を配線部５ｃと導電体６０との間に設
ける。これによって、フィルム２００の可動接点部２０
４の外面（図では上面）を内方へ押圧することにより、
導電体６０によって電気的なスイッチ回路、例えば図５
に示したような回路が導通するようにした。

【００３４】上記絶縁手段２２０の詳細は、次のようで
ある。フィルム２００における可動接点部２０４の周縁
に設けられたスルーホール２０６及びその周縁に導体で
ある銀ペーストを点下付着させ、フィルム２００の内面
には可動接点部２０４を、外面には配線部５ｃを塗布し
て施すだけで、図５に示した電気回路が構成される。つ
まり、フィルム２００そのものが前実施形態のスペーサ
フィルムも兼ね、絶縁手段としての機能も果たす。ま
た、抵抗部も抵抗パターン５０Ｒを図４と同様に施せば
よい。図４と異なるところは、スペーサフィルムを貼り
合わせなくてよいことである。

【００３５】操作パネル１７は樹脂で形成され、スイッ
チ部に対応するところには、透孔（開口）１７ａが施さ
れている。この透孔付操作パネル１７を導電体６０へ図
示しないネジで螺着し、その後弾性を有する化粧シート
２３０を貼着すれば、このメンブレンスイッチ１００が
完成する。この場合、導電体６０，フィルム２００，操
作パネル１７，および化粧シート２３０をすべて接着剤
によって貼着してもよい。この発明によるメンブレンス
イッチは、電子鍵盤楽器に限らず、他の電子楽器その他
の操作スイッチを有する各種電子機器に同様に適用でき
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
るメンブレンスイッチは、電子機器内に設けられるシー
ルドボックス等の導電体からなる部品を、メンブレンス
イッチの一方の接点として利用するので、専用のプリン
ト回路基板を使用せずに構成することができる。したが
って、部品点数が減り、メンブレンスイッチを安価に提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるメンブレンスイッチを電子鍵盤
楽器のスイッチ部に適用した第１の実施形態を示す縦断
面図である。

【図２】同じくそのメンブレンスイッチの構成を示す分
解斜視図である。

【図３】この発明によるメンブレンスイッチにおけるス
ペーサの他の例を示す斜視図である。

【図４】この発明によるメンブレンスイッチの第２の実
施形態のスイッチ用フィルムを上下反転して示す斜視図
である。

【図５】同じくそのスイッチ用フィルムとシールドボッ
クスとによって構成されるメンブレンスイッチの等価回
路図である。

【図６】この発明によるメンブレンスイッチの第３の実
施形態を示す縦断面図である。

【図７】従来のメンブレンスイッチの一例を示す分解斜
視図である。

【符号の説明】

１，１′，１００…メンブレンスイッチ、２…柔軟なフ
ィルム、２ａ…膨出部、２ｃ…突出部、３，４…スペー
サ、５…回路パターン、５ａ，５ｂ…接点、５ｃ…導電
パターン（配線部）、６…シールドボックス（導電
体）、７，１７…操作パネル、９…開口、２０…パター
ンフィルム、２０ａ…膨出部、２０ｃ…突出部、２１…
スペーサフィルム、２２…スイッチ用フィルム、３４…
突起（スペーサ）、５０…回路パターン、５０ａ…接
点、５０ｂ，５０ｃ…導電パターン、５０Ｒ…抵抗パタ
ーン、５１，５２…端子部、６０…導電体、２００…フ
ィルム、２０４…可動接点部、２０６…スルーホール、
２１０…凸部（膨出部）、２２０…絶縁手段、２３０…
化粧シート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールドボックスあるいはシャーシ等の
   導電体と、この導電体に対向して設けられ、対向面側で
   ある内面に設けられた可動接点部とこの可動接点部に導
   通するリード線としての配線部とを一体に形成した絶縁
   材からなるフィルムとからなり、上記導電体の面上に上
   記絶縁フィルムを載置し、その載置時に該導電体と上記
   可動接点部とがわずかに離間して対向するように外側に
   凸となるような凸部を該フィルムに一体的に設けるとと
   もに、該凸部の内側に形成された凹部の略中央部に上記
   可動接点部を設け、上記配線部を絶縁する絶縁手段を上
   記配線部と上記導電体との間に設けて、上記フィルムの
   可動接点部の外面を内方へ押圧することにより、上記導
   電体によって電気的なスイッチ回路が導通するようにし
   たことを特徴とするメンブレンスイッチ。