JP4131756B2 - メンブレンスイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フィルム状のフレキシブル基板の表面に形成され、一対の電極が対向して設けられたメンブレンスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のメンブレンスイッチは、実公平４−４６３３５号公報に開示されているように、絶縁性シートに形成された所定の空間を介して対向して設けられた一対の電極からなる接点と、この接点が端部に形成され、絶縁性シートを介して積層された配線パターンから構成されていた。この配線パターンは、各々絶縁性の樹脂フィルム上に形成され、この樹脂フィルムが、絶縁性シートを介して張り合わされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、メンブレンスイッチを設けた電子機器は、様々な場所で用いられるようになり、電子機器以外にもメンブレンスイッチを設けた製品が現われ、その利便性等からメンブレンスイッチを必要としている製品が増加している。
【０００４】
一般のメンブレンスイッチは、いずれの電極も同様のスイッチ作用を有し、そのため同一の電子機器においても、異なるスイッチ機能を必要とする場合、各々別々に形成したメンブレンスイッチを用いる必要があった。
【０００５】
この発明は、上記従来の技術の問題に鑑みてなされたもので、異なるスイッチ機能を有し、良好な導通性を有するメンブレンスイッチを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】
この発明のメンブレンスイッチは、一対の絶縁性の樹脂フィルムと、この樹脂フィルムの一方に形成され、端部に上部電極を有する上部電極用配線パターンと、上記樹脂フィルムの他方に形成され、端部に下部電極を有する下部電極用配線パターンと、上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターンとの間に設けられた絶縁性シートとを備える。この絶縁性シートの上記上部電極と下部電極が対向する位置に、複数の異なる大きさの透孔が形成され、上記一対の樹脂フィルム上の上記各上部電極と下部電極が上記透孔を挟んで対面し、押圧により接離可能なスイッチが形成されている。このスイッチ部分を除く上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターンは、上記一対の樹脂フィルムが積層された状態で、上記複数の異なる大きさの透孔毎に各々独立した回路の配線パターンとして形成されているとともに、上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターンは、上記絶縁性シートを挟んで投影位置が互いに重ならないように平行に設けられ、上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターン間の上記絶縁性シートには上記透孔に連通した空間が形成されているメンブレンスイッチである。
【０００７】
また、上記各配線パターンに設けられた上記各スイッチは、異なる上記配線パターンの上記スイッチ毎に、互いに近接して位置している。上記各配線パターン及び上記各スイッチは、導電性塗料層とカーボン塗料層とを積層したものである。そして、上記絶縁性の樹脂フィルムは、ポリエチレンナフタレート等を用いるものである。さらに、各配線パターン間には、透孔に連通した空間が形成され、所定の位置に設けられた空気孔に接続している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。この発明の実施形態のメンブレンスイッチは、図１に示すようにポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等からなる絶縁性の樹脂フィルム１０からなり、その表面には、各々電気的に独立した３本の上部電極用配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃが形成されている。また樹脂フィルム１０と対向する他方の樹脂フィルム１４の表面には、各々電気的に独立した３本の下部電極用配線パターン１６ａ，１６ｂ，１６ｃが形成されている。
【０００９】
各配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃに設けられた複数の所定個所の各端部には、円形の上部電極１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、下部電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃが各々形成されている。また各配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃの間には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の絶縁性シート２２が介在されている。絶縁性シート２２には、所定の端部に各々複数の透孔２４ａ，２４ｂ，２４ｃが形成され、この透孔２４ａ，２４ｂ，２４ｃを挟んで、図２に示すように上部電極１８ａ，１８ｂ，１８ｃと下部電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃが対向して位置し、薄膜のスイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃを形成している。
【００１０】
ここで配線パターン１２ａとスイッチ２６ａは、スイッチ回路２８ａを形成しており、同様に配線パターン１２ｂとスイッチ２６ｂはスイッチ回路２８ｂを形成し、配線パターン１２ｃとスイッチ２６ｃはスイッチ回路２８ｃを形成している。各スイッチ回路２８ａ，２８ｂ，２８ｃは、電気的に各々独立してスイッチ作用を示す。
【００１１】
各スイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、図１、図２に示すように、絶縁性シート２２を介して互いに重ならないように近接して設けられ、また大きさや接離可能な押圧力が異なる。各配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、図３に示すように、互いに対向する樹脂フィルム１０，１４の面に対して投影位置が重ならないように平行に設けられ、さらに各配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ間の絶縁性シート２２は、各電極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ間の透孔２４ａ，２４ｂ，２４ｃに連通する空間３０を有し、この空間３０の端部は、他の回路等に接続するスイッチ回路２８ａ，２８ｂ，２８ｃの端部近傍で、樹脂フィルム１０に設けられた図示しない空気孔に連通している。
【００１２】
各配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、銀や銅等の金属を含有する導電性塗料層３２と、カーボン塗料層３４とを積層したもので、導電性塗料層３２が樹脂フィルム１０，１４上に直接設けられていることから、スイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃにおける電極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、カーボン塗料層３４が接点となる。
【００１３】
ここで樹脂フィルム１０，１４を形成するポリエチレンナフタレートは、低重合体のオリゴマーを放出しにくく、表面に形成されたスイッチ回路２８ａ，２８ｂ，２８ｃの内部にオリゴマーが侵入することなく、良好な導通性を長期間維持する。またポリエチレンナフタレートと同様にオリゴマーを放出させない樹脂フィルムとして、ポリエーテルイミドやポリイミド等のオリゴマーを放出しにくい樹脂フィルムを用いることができる。これらの樹脂は、ポリエチレンナフタレートと比較して現時点では高価であるが、次種々のコストダウンにより使用可能なものである。
【００１４】
この実施形態のスイッチ回路２８ａ，２８ｂ，２８ｃは大きさの異なるスイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃが近接して設けられているため、押圧がかかると、その押圧力以下で上部電極と下部電極が接続可能なスイッチのみが接続し、そのスイッチとスイッチ回路に接続する検知回路等が作用する。また、スイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃの接離によりスイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃに設けられた透孔２４ａ，２４ｂ，２４ｃ内の空気は、空間３０を通り、空気孔から排出または侵入するため、メンブレンスイッチの接続は容易かつ確実になされ、スイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃの破損もない。
【００１５】
このメンブレンスイッチは、異なる押圧力によりスイッチが閉じることから、例えば自動車のシート等に設置し、シートにかかる押圧により、どのような人あるいは物がシートに置かれたかを検知するセンサとして使用することができる。例えば、最も大きい直径の透孔２４ｃのスイッチ２６ｃは、小さな荷物以上の重量に対して全てＯＮし、直径が最も小さい透孔２４ｂのスイッチ２６ｂは、所定の体重以上の大人が座った場合にＯＮするものであり、中間の直径の２４ａのスイッチ２６ａは子供の体重以上でＯＮするように設定する。これにより、どのスイッチがしているかにより、そのシートに位置した人やものが検知可能であり、それに合わせて、シートベルトやエアバッグの作動を調節することができる。
【００１６】
なお、メンブレンスイッチを内蔵する電子機器に対応して、スイッチ回路の本数やスイッチの大きさ等を適宜選択する。また、図１に示すような異なるスイッチ回路を有したスイッチの組を、１枚のメンブレンスイッチに複数組形成して、上記のように自動車のシート等に設けても良く、スイッチ回路の数やそれらの組は適宜設定可能なものである。
【００１７】
また、この発明のメンブレンスイッチは、上記実施例に限定されるものではなく、上記実施形態はあくまでも位置実施形態の例を示すものである、配線パターンや電極等の形状、位置を適宜変更することも可能である。また、オリゴマーを生じない他の樹脂フィルムを用いてもよく、良好な導通性を得るものであればよく、電極や配線パターンの塗料も導通性を有するものであればよく、適宜変更することが可能である。
【００１８】
【発明の効果】
この発明のメンブレンスイッチは、異なる回路等に接続する独立した配線パターンが設けられ、各々異なる押圧力により接点が閉じ、各種の異なる押圧力の検知等に利用することができる。さらに、各配線パターン及びスイッチがそれぞれ近接して設けてあるため、外部からの押圧により複数の検知機能を同時に作用させることができる。
【００１９】
また絶縁性の樹脂フィルムにポリエチレンナフタレートを用いることにより、オリゴマー等の絶縁物の電極内への侵入を防ぎ、良好な導通性を長期間確保ことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態のメンブレンスイッチのスイッチを示す部分斜視図である。
【図２】この実施形態のメンブレンスイッチのスイッチを示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】この実施形態のメンブレンスイッチの配線パターンを示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１０，１４
樹脂フィルム
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 上部電極用配線パターン
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 下部電極用配線パターン
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 上部電極
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 下部電極
２２ 絶縁性シート
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 透孔
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ スイッチ
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ スイッチ回路
３０ 空間
３２ 導電性塗料層
３４ カーボン塗料層
【発明の属する技術分野】
この発明は、フィルム状のフレキシブル基板の表面に形成され、一対の電極が対向して設けられたメンブレンスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のメンブレンスイッチは、実公平４−４６３３５号公報に開示されているように、絶縁性シートに形成された所定の空間を介して対向して設けられた一対の電極からなる接点と、この接点が端部に形成され、絶縁性シートを介して積層された配線パターンから構成されていた。この配線パターンは、各々絶縁性の樹脂フィルム上に形成され、この樹脂フィルムが、絶縁性シートを介して張り合わされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、メンブレンスイッチを設けた電子機器は、様々な場所で用いられるようになり、電子機器以外にもメンブレンスイッチを設けた製品が現われ、その利便性等からメンブレンスイッチを必要としている製品が増加している。
【０００４】
一般のメンブレンスイッチは、いずれの電極も同様のスイッチ作用を有し、そのため同一の電子機器においても、異なるスイッチ機能を必要とする場合、各々別々に形成したメンブレンスイッチを用いる必要があった。
【０００５】
この発明は、上記従来の技術の問題に鑑みてなされたもので、異なるスイッチ機能を有し、良好な導通性を有するメンブレンスイッチを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】
この発明のメンブレンスイッチは、一対の絶縁性の樹脂フィルムと、この樹脂フィルムの一方に形成され、端部に上部電極を有する上部電極用配線パターンと、上記樹脂フィルムの他方に形成され、端部に下部電極を有する下部電極用配線パターンと、上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターンとの間に設けられた絶縁性シートとを備える。この絶縁性シートの上記上部電極と下部電極が対向する位置に、複数の異なる大きさの透孔が形成され、上記一対の樹脂フィルム上の上記各上部電極と下部電極が上記透孔を挟んで対面し、押圧により接離可能なスイッチが形成されている。このスイッチ部分を除く上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターンは、上記一対の樹脂フィルムが積層された状態で、上記複数の異なる大きさの透孔毎に各々独立した回路の配線パターンとして形成されているとともに、上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターンは、上記絶縁性シートを挟んで投影位置が互いに重ならないように平行に設けられ、上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターン間の上記絶縁性シートには上記透孔に連通した空間が形成されているメンブレンスイッチである。
【０００７】
また、上記各配線パターンに設けられた上記各スイッチは、異なる上記配線パターンの上記スイッチ毎に、互いに近接して位置している。上記各配線パターン及び上記各スイッチは、導電性塗料層とカーボン塗料層とを積層したものである。そして、上記絶縁性の樹脂フィルムは、ポリエチレンナフタレート等を用いるものである。さらに、各配線パターン間には、透孔に連通した空間が形成され、所定の位置に設けられた空気孔に接続している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。この発明の実施形態のメンブレンスイッチは、図１に示すようにポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等からなる絶縁性の樹脂フィルム１０からなり、その表面には、各々電気的に独立した３本の上部電極用配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃが形成されている。また樹脂フィルム１０と対向する他方の樹脂フィルム１４の表面には、各々電気的に独立した３本の下部電極用配線パターン１６ａ，１６ｂ，１６ｃが形成されている。
【０００９】
各配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃに設けられた複数の所定個所の各端部には、円形の上部電極１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、下部電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃが各々形成されている。また各配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃの間には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の絶縁性シート２２が介在されている。絶縁性シート２２には、所定の端部に各々複数の透孔２４ａ，２４ｂ，２４ｃが形成され、この透孔２４ａ，２４ｂ，２４ｃを挟んで、図２に示すように上部電極１８ａ，１８ｂ，１８ｃと下部電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃが対向して位置し、薄膜のスイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃを形成している。
【００１０】
ここで配線パターン１２ａとスイッチ２６ａは、スイッチ回路２８ａを形成しており、同様に配線パターン１２ｂとスイッチ２６ｂはスイッチ回路２８ｂを形成し、配線パターン１２ｃとスイッチ２６ｃはスイッチ回路２８ｃを形成している。各スイッチ回路２８ａ，２８ｂ，２８ｃは、電気的に各々独立してスイッチ作用を示す。
【００１１】
各スイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、図１、図２に示すように、絶縁性シート２２を介して互いに重ならないように近接して設けられ、また大きさや接離可能な押圧力が異なる。各配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、図３に示すように、互いに対向する樹脂フィルム１０，１４の面に対して投影位置が重ならないように平行に設けられ、さらに各配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ間の絶縁性シート２２は、各電極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ間の透孔２４ａ，２４ｂ，２４ｃに連通する空間３０を有し、この空間３０の端部は、他の回路等に接続するスイッチ回路２８ａ，２８ｂ，２８ｃの端部近傍で、樹脂フィルム１０に設けられた図示しない空気孔に連通している。
【００１２】
各配線パターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、銀や銅等の金属を含有する導電性塗料層３２と、カーボン塗料層３４とを積層したもので、導電性塗料層３２が樹脂フィルム１０，１４上に直接設けられていることから、スイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃにおける電極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、カーボン塗料層３４が接点となる。
【００１３】
ここで樹脂フィルム１０，１４を形成するポリエチレンナフタレートは、低重合体のオリゴマーを放出しにくく、表面に形成されたスイッチ回路２８ａ，２８ｂ，２８ｃの内部にオリゴマーが侵入することなく、良好な導通性を長期間維持する。またポリエチレンナフタレートと同様にオリゴマーを放出させない樹脂フィルムとして、ポリエーテルイミドやポリイミド等のオリゴマーを放出しにくい樹脂フィルムを用いることができる。これらの樹脂は、ポリエチレンナフタレートと比較して現時点では高価であるが、次種々のコストダウンにより使用可能なものである。
【００１４】
この実施形態のスイッチ回路２８ａ，２８ｂ，２８ｃは大きさの異なるスイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃが近接して設けられているため、押圧がかかると、その押圧力以下で上部電極と下部電極が接続可能なスイッチのみが接続し、そのスイッチとスイッチ回路に接続する検知回路等が作用する。また、スイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃの接離によりスイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃに設けられた透孔２４ａ，２４ｂ，２４ｃ内の空気は、空間３０を通り、空気孔から排出または侵入するため、メンブレンスイッチの接続は容易かつ確実になされ、スイッチ２６ａ，２６ｂ，２６ｃの破損もない。
【００１５】
このメンブレンスイッチは、異なる押圧力によりスイッチが閉じることから、例えば自動車のシート等に設置し、シートにかかる押圧により、どのような人あるいは物がシートに置かれたかを検知するセンサとして使用することができる。例えば、最も大きい直径の透孔２４ｃのスイッチ２６ｃは、小さな荷物以上の重量に対して全てＯＮし、直径が最も小さい透孔２４ｂのスイッチ２６ｂは、所定の体重以上の大人が座った場合にＯＮするものであり、中間の直径の２４ａのスイッチ２６ａは子供の体重以上でＯＮするように設定する。これにより、どのスイッチがしているかにより、そのシートに位置した人やものが検知可能であり、それに合わせて、シートベルトやエアバッグの作動を調節することができる。
【００１６】
なお、メンブレンスイッチを内蔵する電子機器に対応して、スイッチ回路の本数やスイッチの大きさ等を適宜選択する。また、図１に示すような異なるスイッチ回路を有したスイッチの組を、１枚のメンブレンスイッチに複数組形成して、上記のように自動車のシート等に設けても良く、スイッチ回路の数やそれらの組は適宜設定可能なものである。
【００１７】
また、この発明のメンブレンスイッチは、上記実施例に限定されるものではなく、上記実施形態はあくまでも位置実施形態の例を示すものである、配線パターンや電極等の形状、位置を適宜変更することも可能である。また、オリゴマーを生じない他の樹脂フィルムを用いてもよく、良好な導通性を得るものであればよく、電極や配線パターンの塗料も導通性を有するものであればよく、適宜変更することが可能である。
【００１８】
【発明の効果】
この発明のメンブレンスイッチは、異なる回路等に接続する独立した配線パターンが設けられ、各々異なる押圧力により接点が閉じ、各種の異なる押圧力の検知等に利用することができる。さらに、各配線パターン及びスイッチがそれぞれ近接して設けてあるため、外部からの押圧により複数の検知機能を同時に作用させることができる。
【００１９】
また絶縁性の樹脂フィルムにポリエチレンナフタレートを用いることにより、オリゴマー等の絶縁物の電極内への侵入を防ぎ、良好な導通性を長期間確保ことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態のメンブレンスイッチのスイッチを示す部分斜視図である。
【図２】この実施形態のメンブレンスイッチのスイッチを示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】この実施形態のメンブレンスイッチの配線パターンを示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１０，１４
樹脂フィルム
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 上部電極用配線パターン
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 下部電極用配線パターン
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 上部電極
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 下部電極
２２ 絶縁性シート
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 透孔
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ スイッチ
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ スイッチ回路
３０ 空間
３２ 導電性塗料層
３４ カーボン塗料層
Claims (3)
- 一対の絶縁性の樹脂フィルムと、この樹脂フィルムの一方に形成され、端部に上部電極を有する上部電極用配線パターンと、上記樹脂フィルムの他方に形成され、端部に下部電極を有する下部電極用配線パターンと、上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターンとの間に設けられた絶縁性シートとを備え、この絶縁性シートの上記上部電極と下部電極が対向する位置に複数の異なる大きさの透孔が形成され、上記一対の樹脂フィルム上の上記各上部電極と下部電極が上記透孔を挟んで対面して押圧により接離可能なスイッチが形成され、このスイッチ部分を除く上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターンは、上記一対の樹脂フィルムが積層された状態で、上記複数の異なる大きさの透孔毎に各々独立した回路の配線パターンとして形成されているとともに、上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターンは、上記絶縁性シートを挟んで投影位置が互いに重ならないように平行に設けられ、上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターン間の上記絶縁性シートには上記透孔に連通した空間が形成されているメンブレンスイッチ。
- 上記各配線パターンに設けられた上記各スイッチは、異なる上記配線パターンの上記スイッチ毎に互いに近接して配置され、上記各配線パターン及び上記各スイッチは、導電性塗料層とカーボン塗料層とを積層したものである請求項１記載のメンブレンスイッチ。
- 上記絶縁性の樹脂フィルムは、ポリエチレンナフタレートである請求項１または２記載のメンブレンスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09838898A JP4131756B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | メンブレンスイッチ |
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| JP09838898A JP4131756B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | メンブレンスイッチ |
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ID=14218478
Family Applications (1)
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| JP09838898A Expired - Lifetime JP4131756B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | メンブレンスイッチ |
Country Status (1)
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-
1998
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