JP4268814B2 - 接点スイッチ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機器の入力操作部に用いられる接点スイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】
特許文献1は、図7に示すような接点スイッチを開示している。図7に示す接点スイッチは、スイッチ本体としてのメンブレンスイッチ110と、そのメンブレンスイッチ110上に設けられたキーパッド111とを備えている。メンブレンスイッチ110と対向するキーパッド111の面には複数の凸部112(図7では2つのみを示す。)が設けられている。凸部112の先端は、キーパッド111と対向するメンブレンスイッチ110の面に対して粘着剤により接着されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−190226号公報 (第1図、第3図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、メンブレンスイッチ110上にキーパッド111を取り付けるとき、メンブレンスイッチ110の所定位置にキーパッド111を正確に位置決めすることは必ずしも容易でない。また、たとえメンブレンスイッチ110の所定位置にキーパッド111を正確に位置決めして取り付けたとしても、使用時の衝撃などでキーパッド111がその所定位置からずれることがある。
【0005】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スイッチ本体の所定位置にキーパッドを容易に位置決めして取り付けることが可能な接点スイッチを提供することにある。また本発明の別の目的は、スイッチ本体上の所定位置に設けられたキーパッドがずれるのを抑制することが可能な接点スイッチを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、スイッチ本体と、そのスイッチ本体上に設けられたキーパッドとを備え、前記キーパッドと対向するスイッチ本体の面には複数の凹部が設けられ、各凹部と対向するキーパッドの部分には当該凹部と係合する凸部が設けられてなり、前記スイッチ本体は、第1電極を支持する第1支持体と、その第1電極に対し接触する位置と接触しない位置との間で変位する第2電極を支持する第2支持体と、前記第1及び第2支持体を接着する粘着層とを備え、前記第2電極と対応するキーパッドの部分が前記スイッチ本体に向けて押されたときには、前記第2電極が前記第1電極に接触し、前記第2電極と対応するキーパッド部分への押圧が解除されたときには、前記第2電極が前記第1電極から離れるように構成され、前記各凹部は内周壁と底壁とを有し、前記第2支持体は前記各凹部の内周壁を画定し、前記粘着層は前記各凹部の底壁を画定し、前記各凸部は、対応する凹部の内周壁に囲まれた状態で対応する凹部の底壁に接着されていることを要旨とする
【0007】
請求項2に記載の発明は、 請求項1に記載の接点スイッチにおいて、前記第2電極に対応する前記キーパッドの上面はキートップを有してなり、前記キートップは前記凸部と凸部との間に配置されていることを要旨とする。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の接点スイッチにおいて、前記凸部と凸部との間には前記キートップが一つ配置されることを要旨とする。
【0009】
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のキートップにおいて、前記凸部の突出方向に直交する方向における寸法が、対応する凹部の凹入方向に直交する方向における寸法よりも小さいことを要旨とする。
【0010】
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の接点スイッチにおいて、前記第2電極が金属製の皿バネであることを要旨とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明に係る第1実施形態について図1及び図2を参照して説明する。
【0016】
図1に示す接点スイッチは、スイッチ本体としてのメンブレンスイッチ11と、そのメンブレンスイッチ11上に設けられたキーパッド12とを備えている。メンブレンスイッチ11は、接点シート21が回路基板22上に粘着層23を介して設けられることによって形成されている。粘着層23は、担持体に粘着剤を担持させることによって形成されている。担持体の具体例としては、紙、不織布及び樹脂フィルムが挙げられる。粘着剤の具体例としては、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、ポリイソブチレン・ブチルゴム系、ブロック共重合体系、天然ゴム系及びポリイソプレン系の各感圧性粘着剤が挙げられる。
【0017】
前記回路基板22は、第1電極としての複数対の基板電極22a(図1では一対のみを示す。)と、それら基板電極22aを支持する第1支持体としての絶縁基板22bとを有している。基板電極22aは、絶縁基板22bの表面に設けられている。前記粘着層23は、基板電極22aが設けられていない絶縁基板22bの表面の部分に設けられている。
【0018】
絶縁基板22bは、合成樹脂で形成されている。合成樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート及びポリアミドが挙げられる。絶縁基板22bは、可撓性を有するものであっても、可撓性を有さないものであってもよい。言い換えれば、回路基板22は、フレキシブル基板(FPC)であっても、硬質のプリント基板であってもよい。
【0019】
前記接点シート21は、第2電極としての複数の接点電極21a(図1では1つのみを示す。)と、それら接点電極21aを支持する第2支持体としての絶縁シート21bとを有している。各接点電極21aは、一対の基板電極22aと対向する絶縁シート21bの裏面の部分に設けられている。前記粘着層23は、絶縁シート21bと前記絶縁基板22bとを接着させている。
【0020】
絶縁シート21bは、合成樹脂又は熱可塑性エラストマーから形成され、可撓性を有している。合成樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート及びポリアミド、並びにそれらの中から選ばれる二種以上を含むポリマーアロイが挙げられる。熱可塑性エラストマーの具体例としては、スチレン系、オレフィン系、ポリエステル系及びウレタン系の各熱可塑性エラストマーが挙げられる。絶縁シート21bの厚さは、10〜500μmが好ましい。
【0021】
キーパッド12と対向するメンブレンスイッチ11の面、すなわち、メンブレンスイッチ11の上面には、複数の円形の凹部24(本実施形態では4つ(図2(a)参照))が設けられている。各凹部24は、絶縁シート21bに形成された円形の貫通孔の周面によって画定される内周壁と、その貫通孔に対応する粘着層23の部分によって画定される底壁とを有している。
【0022】
前記キーパッド12は、パッド部31と別に形成された複数のキートップ32(本実施形態では5つ(図2(b)参照))がパッド部31上に設けられることによって形成されている。
【0023】
各凹部24と対向するパッド部31の部分には、円柱状の凸部33が設けられている。各凸部33の、その突出方向に直交する方向における寸法は、対応する凹部24の、その凹入方向に直交する方向における寸法よりも小さい。すなわち各凸部33の外径は、対応する凹部24の外径よりも小さい。ただし、各凸部33の、その突出方向に直交する方向における寸法を、対応する凹部24の、その凹入方向に直交する方向における寸法から減じた値は1mm以下であることが好ましい。各凸部33の先端は、対応する凹部24に挿入され、その凹部24の内周壁に囲まれた状態でその凹部24の底壁に接着されている。
【0024】
絶縁シート21bを間に挟んで各接点電極21aと対向するパッド部31の部分には、押圧部34が設けられている。押圧部34は、パッド部31の裏面からメンブレンスイッチ11に向かって突出し、メンブレンスイッチ11の上面に接触している。前記キートップ32は、押圧部34が設けられたパッド部31の部分の上にそれぞれ設けられている。従って、各キートップ32は、接点電極21aのうちの一つと対応し、さらには基板電極22aのうちの一対と対応している。また、各キートップ32は、二つの凸部33の間に配置されている(図2(b)参照)。
【0025】
パッド部31は、合成ゴム又は熱可塑性エラストマーから形成され、可撓性を有している。合成ゴムの具体例としては、シリコーンゴムが挙げられる。熱可塑性エラストマーの具体例としては、スチレン系、オレフィン系、ポリエステル系及びウレタン系の各熱可塑性エラストマーが挙げられる。
【0026】
次に、図1に示す接点スイッチの動作を説明する。
一対の基板電極22aを相互に電気的に接続させるときには、対応するキートップ32を押し下げる。キートップ32が押し下げられると、対応する押圧部34に押されて、対応する接点電極21aは、一対の基板電極22aに向かって移動してその一対の基板電極22aに接触する。その結果、一対の基板電極22aは相互に電気的に接続させられる。
【0027】
その後、キートップ32への押圧を解除すると、絶縁シート21bの弾性力によって、対応する接点電極21aは、一対の基板電極22aから離れてその一対の基板電極22aに接触しなくなる。その結果、一対の基板電極22aの間の電気的な接続は切断させられる。
【0028】
第1実施形態は、次のような利点を有している。
・ メンブレンスイッチ11には凹部24が設けられ、キーパッド12には凸部33が設けられている。従って、キーパッド12をメンブレンスイッチ11に取り付ける際、対応する凹部24に各凸部33を挿入させるだけで、キーパッド12はメンブレンスイッチ11の所定位置に位置決めされる。ゆえに、メンブレンスイッチ11の所定位置にキーパッド12を容易に位置決めして取り付けることができる。
【0029】
・ キーパッド12に設けられた凸部33は、メンブレンスイッチ11に設けられた対応する凹部24にそれぞれ挿入されている。これは、使用時の衝撃などによってキーパッド12がメンブレンスイッチ11上を動く、つまり、キーパッド12がずれるのを抑制する。
【0030】
・ 凸部33は、対応する凹部24の内壁面に接着されている。これは、使用時の衝撃などによってキーパッド12がメンブレンスイッチ11に対して動くのを抑制する。
【0031】
・ 図7に示す接点スイッチでは、キーパッド111をメンブレンスイッチ110に取り付けるのに先立って、キーパッド111の凸部112の先端、あるいは凸部112と対応するメンブレンスイッチ110の上面の部分に、粘着剤を塗布するか、あるいは両面粘着テープを貼り付ける必要がある。それに対し、図1に示す接点スイッチでは、各凹部24の一部を画定している粘着層23の部分が、凸部33と対応する凹部24とを接着させる役目を果たす。そのため、キーパッド12をメンブレンスイッチ11に取り付けるのに先立って、改めて粘着剤を塗布したり、両面粘着テープを貼り付ける必要がない。
【0032】
・ 各凸部33の、その突出方向に直交する方向における寸法は、対応する凹部24の、その凹入方向に直交する方向における寸法よりも小さい。これは、対応する凹部24への各凸部33の挿入を容易化する。
【0033】
・ 各キートップ32は、二つの凸部33の間に配置されている。そのため、キートップ32が押し下げられたときにも、対応する二つの凸部33によって、キーパッド12はメンブレンスイッチ11上に安定して支持される。
(第2実施形態)
以下、本発明に係る第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に、図3を参照して説明する。
【0034】
図3に示す接点スイッチは、図1に示す接点スイッチに備えられたメンブレンスイッチ11が別のメンブレンスイッチ11aで置き換えられている。すなわち、図3に示す接点スイッチは、スイッチ本体としてのメンブレンスイッチ11aと、そのメンブレンスイッチ11a上に設けられたキーパッド12とを備えている。
【0035】
メンブレンスイッチ11aは、樹脂フィルム41上に接点シート21が設けられることによって形成されている。
接点シート21は、第2電極としての複数の接点電極21a(図3では1つのみを示す。)と、それら接点電極21aを支持する第2支持体としての絶縁シート21bとを有している。接点電極21aは金属製の皿バネからなる。各接点電極21aは、絶縁シート21bの裏面に設けられた粘着層23を介して絶縁シート21bに接着されている。
【0036】
樹脂フィルム41もまた、前記粘着層23を介して絶縁シート21bに接着されている。接点電極21aと対向する樹脂フィルム41の部分には、開口41aが設けられている。
【0037】
キーパッド12と対向するメンブレンスイッチ11aの面、すなわち、メンブレンスイッチ11aの上面には、第1実施形態と同様、キーパッド12の凸部33と対応する複数の凹部24が設けられている。各凹部24は、絶縁シート21bに形成された貫通孔の周面によって画定される内周壁と、その貫通孔に対応する粘着層23の部分によって画定される底壁とを有している。キーパッド12の各凸部33の先端は、対応する凹部24に挿入され、その凹部24の内周壁に囲まれた状態でその凹部24の底壁に接着されている。
【0038】
図3に示す接点スイッチは、接点スイッチとは別に設けられた回路基板22の上に配置されて使用される。回路基板22は、第1電極としての複数対の基板電極22aと、それら基板電極22aを支持する絶縁基板22bとを有している。接点スイッチの各接点電極21aは、基板電極22aのうちの一対と対応しており、接点スイッチを回路基板22上に配置させたときには、対応する一対の基板電極22aに対向する。
【0039】
次に、図3に示す接点スイッチの動作を説明する。
一対の基板電極を相互に電気的に接続させるときには、対応するキートップ32を押し下げる。キートップ32が押し下げられると、対応する押圧部34に押されて、対応する接点電極21aは、図3に二点鎖線で示すように下向きに凸の形状に弾性変形する。その結果、接点電極21aは一対の基板電極に接触し、一対の基板電極は相互に電気的に接続させられる。
【0040】
その後、キートップ32への押圧を解除すると、対応する接点電極21aは、図3に実線で示すように上向きに凸の形状に弾性変形する。その結果、接点電極21aは一対の基板電極から離れ、一対の基板電極の間の電気的な接続は切断させられる。
【0041】
第2実施形態は、第1実施形態と同様の利点を有している。
(第3実施形態)
以下、本発明に係る第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に、図4を参照して説明する。
【0042】
図4に示す接点スイッチは、図1に示す接点スイッチに備えられたメンブレンスイッチ11が別のメンブレンスイッチ11bで置き換えられている。すなわち、図4に示す接点スイッチは、スイッチ本体としてのメンブレンスイッチ11bと、そのメンブレンスイッチ11b上に設けられたキーパッド12とを備えている。
【0043】
メンブレンスイッチ11bは、接点シート21が、樹脂フィルム41上に粘着層23を介して設けられることによって形成されている。
接点シート21は、第2電極としての複数の接点電極21a(図4では1つのみを示す。)と、それら接点電極21aを支持する第2支持体としての絶縁シート21bとを有している。接点電極21aは、絶縁シート21bの裏面に設けられている。前記粘着層23は、接点電極21aが設けられていない絶縁シート21bの裏面の部分に設けられ、絶縁シート21bと樹脂フィルム41とを接着させている。
【0044】
接点電極21aと対向する樹脂フィルム41の部分には、開口41aが設けられている。
キーパッド12と対向するメンブレンスイッチ11bの面、すなわち、メンブレンスイッチ11bの上面には、第1実施形態と同様、キーパッド12の凸部33と対応する複数の凹部24が設けられている。各凹部24は、絶縁シート21bに形成された貫通孔の周面によって画定される内周壁と、その貫通孔に対応する粘着層23の部分によって画定される底壁とを有している。キーパッド12の各凸部33の先端は、対応する凹部24に挿入され、その凹部24の内周壁に囲まれた状態でその凹部24の底壁に接着されている。
【0045】
図4に示す接点スイッチは、別に設けられた回路基板(図示略)の上に配置されて使用される。前記回路基板は、第1電極としての複数対の基板電極(図示略)を有している。接点スイッチの各接点電極21aは、前記基板電極のうちの一対と対応しており、接点スイッチを前記回路基板上に配置させたときには、対応する一対の基板電極に対向する。
【0046】
図4に示す接点スイッチは、図1に示す接点スイッチと同様の動作をする。また、第3実施形態は、第1実施形態と同様の利点を有している。
(参考例1)
以下、参考例1について、第1実施形態との相違点を中心に、図5を参照して説明する。
【0047】
図5に示す接点スイッチでは、キーパッド12でなくメンブレンスイッチ11に凸部33が設けられ、メンブレンスイッチ11でなくキーパッド12に凹部24が設けられている。より詳しくは、メンブレンスイッチ11の上面に複数の凸部33が設けられ、各凸部33と対向するパッド部31の部分に凹部24が設けられている。各凸部33の先端は、対応する凹部24に挿入され、粘着剤によってその凹部24の内壁面に接着されている。
【0048】
図5に示す接点スイッチは、図1に示す接点スイッチと同様の動作をする。また、参考例1は、第1実施形態と同様の利点を有している。
(参考例2)
以下、参考例2について、第3実施形態との相違点を中心に、図6を参照して説明する。
【0049】
図6に示す接点スイッチでは、キーパッド12でなくメンブレンスイッチ11に凸部33が設けられ、メンブレンスイッチ11でなくキーパッド12に凹部24が設けられている。より詳しくは、メンブレンスイッチ11の上面に複数の凸部33が設けられ、各凸部33と対向するパッド部31の部分に凹部24が設けられている。各凸部33の先端は、対応する凹部24に挿入され、粘着剤によってその凹部24の内壁面に接着されている。
【0050】
図6に示す接点スイッチは、図4に示す接点スイッチと同様の動作をする。また、参考例2は、第1実施形態と同様の利点を有している。
なお、前記実施形態は次のように変更されてもよい。
【0051】
・ 前記実施形態の粘着層23は粘着剤と担持体とを含んでいるが、担持体は省略されてもよい。すなわち、粘着層23は粘着剤のみで構成されてもよい。
・ 各凸部33の、その突出方向に直交する方向における寸法と、対応する凹部24の、その凹入方向に直交する方向における寸法とは同じであってもよい。このようにすれば、使用時の衝撃などによるキーパッド12のずれが効果的に抑制される。
【0052】
・ キートップ32は省略されてもよい。
・ キートップ32は、パッド部31と一体に形成されてもよい。
・ 凹部24は、多角形状であってもよい。
【0053】
・ 凸部33は、角柱状であってもよい。
・ 凹部24の形状と凸部33の形状とは必ずしも同一でなくてもよい。
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
【0055】
・ 接点スイッチにおいて、各凸部の外径は、対応する凹部の外径よりも小さいことを特徴とする接点スイッチ。
・ 接点スイッチにおいて、前記第2電極と対応するキーパッドの部分は、二つの前記凸部の間に配置されていることを特徴とする接点スイッチ。
【0056】
・ 接点スイッチにおいて、前記第1電極は、複数の第1電極のうちの1つであり、前記第2電極は、複数の第2電極のうちの1つであることを特徴とする接点スイッチ。
【0057】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、スイッチ本体の所定位置にキーパッドを容易に位置決めして取り付けることができる。また、スイッチ本体上の所定位置に設けられたキーパッドがずれるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係る接点スイッチを示す縦断面図。
【図2】 (a)は図1に示す接点スイッチに備えられたメンブレンスイッチを示す平面図、(b)は図1に示す接点スイッチに備えられたキーパッドを示す平面図。
【図3】 本発明の第2実施形態に係る接点スイッチを示す縦断面図。
【図4】 本発明の第3実施形態に係る接点スイッチを示す縦断面図。
【図5】 参考例1として接点スイッチを示す縦断面図。
【図6】 参考例2として接点スイッチを示す縦断面図。
【図7】 従来の接点スイッチを示す縦断面図。
【符号の説明】
11…スイッチ本体としてのメンブレンスイッチ、12…キーパッド、21a…第2電極としての接点電極、21b…第2支持体としての絶縁シート、22a…第1電極としての基板電極、22b…第1支持体としての絶縁基板、23…粘着層、24…凹部、33…凸部。
Claims (5)
- スイッチ本体と、そのスイッチ本体上に設けられたキーパッドとを備え、前記キーパッドと対向するスイッチ本体の面には複数の凹部が設けられ、各凹部と対向するキーパッドの部分には当該凹部と係合する凸部が設けられてなり、
前記スイッチ本体は、第1電極を支持する第1支持体と、その第1電極に対し接触する位置と接触しない位置との間で変位する第2電極を支持する第2支持体と、前記第1及び第2支持体を接着する粘着層とを備え、
前記第2電極と対応するキーパッドの部分が前記スイッチ本体に向けて押されたときには、前記第2電極が前記第1電極に接触し、前記第2電極と対応するキーパッド部分への押圧が解除されたときには、前記第2電極が前記第1電極から離れるように構成され、
前記各凹部は内周壁と底壁とを有し、前記第2支持体は前記各凹部の内周壁を画定し、前記粘着層は前記各凹部の底壁を画定し、前記各凸部は、対応する凹部の内周壁に囲まれた状態で対応する凹部の底壁に接着されていることを特徴とする接点スイッチ。 - 請求項1に記載の接点スイッチにおいて、前記第2電極に対応する前記キーパッドの上面はキートップを有してなり、
前記キートップは前記凸部と凸部との間に配置されていることを特徴とする接点スイッチ。 - 請求項2に記載の接点スイッチにおいて、前記凸部と凸部との間には前記キートップが一つ配置されることを特徴とする接点スイッチ。
- 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のキートップにおいて、前記凸部の突出方向に直交する方向における寸法が、対応する凹部の凹入方向に直交する方向における寸法よりも小さいことを特徴とする接点スイッチ。
- 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の接点スイッチにおいて、前記第2電極が金属製の皿バネであることを特徴とする接点スイッチ。
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