特許 7598178 スイッチキー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-03

(45)【発行日】2024-12-11

(54)【発明の名称】スイッチキー

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/26 20060101AFI20241204BHJP

【ＦＩ】

H01H13/26

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023510728

(86)(22)【出願日】2022-03-04

(86)【国際出願番号】 JP2022009478

(87)【国際公開番号】W WO2022209590

(87)【国際公開日】2022-10-06

【審査請求日】2023-08-10

(31)【優先権主張番号】P 2021059924

(32)【優先日】2021-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】597096161

【氏名又は名称】株式会社朝日ラバー

(74)【代理人】

【識別番号】110002251

【氏名又は名称】弁理士法人眞久特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊東 宏樹

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 克典

【審査官】内田 勝久

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００７／０９１４１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１１－３３９５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０３２４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２８１９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－０７９９２７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ １３／００ － １３／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

装着される基板の基板電極に下面が対向する柱状部と、前記柱状部の前記下面側に形成され、前記基板電極に当接して導通する起動電極と、前記柱状部の途中から延出され、前記柱状部の前記下面を取り囲むように先端方向に内径が拡大するスカート部と、前記スカート部の先端と接合され、前記スカート部の最大内径と等しい内径の中空部が形成された筒状部及び前記中空部の内径と同径以上の空間部が形成された前記基板上のボトム部のみから構成される基部とが設けられ、
前記柱状部の上面が押圧されたとき、前記スカート部が前記中空部内方向に変形して前記柱状部の前記下面が前記中空部及び前記空間部を通過して、前記下面側に形成された前記起動電極が前記基板電極に当接し、前記押圧が解除されたとき、前記基板電極と前記起動電極とが離れるように、前記筒状部よりも薄肉に形成された前記スカート部及び前記筒状部が弾性材料で形成されており、
前記空間部の内径（φ２）が前記中空部の内径（φ１）よりも大径であって、前記内径（φ２）と前記内径（φ１）との比（（φ２／φ１）×１００）が１１０～２００％であることを特徴とするスイッチキー。

【請求項2】

前記起動電極が、前記柱状部の前記下面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチキー。

【請求項3】

前記起動電極が、前記柱状部の前記下面と前記基板電極との間に形成されたバネ特性を有する起動電極であって、前記柱状部の前記下面に押圧されて、前記基板電極と当接することを特徴とする請求項１に記載のスイッチキー。

【請求項4】

前記スカート部と前記筒状部との境界部に凹溝が形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のスイッチキー。

【請求項5】

前記空間部の高さ（ｈ２）と、前記筒状部の高さ（ｈ１）と前記空間部の高さ（ｈ２）との合計である高さ（Ｈ）との比（（ｈ２／Ｈ）×１００）が２～５０％であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のスイッチキー。

【請求項6】

前記柱状部、前記スカート部及び前記基部が、弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のスイッチキー。

【請求項7】

前記弾性材料が、シリコーンゴムであることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のスイッチキー。

【請求項8】

前記基部が、前記筒状部と前記ボトム部とが接合又は一体成形されて形成されていることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載のスイッチキー。

【請求項9】

前記柱状部、前記スカート部及び前記基部が一体成形されていることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載のスイッチキー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車や家電製品等に実装される電子機器の電気的信号入力操作に用いられるコンタクトスイッチに用いられるスイッチキーに関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動車や家電製品等に実装される電子機器に用いられるコンタクトスイッチには、例えば下記特許文献１に記載されているように、厚肉のベース部から薄肉のドーム状のスカート部を介して突出する厚肉の柱状の押しボタン部とその背面側に可動接点部を形成したゴム製のスイッチキーが用いられている。このスイッチキーは、可動接点部が基板等に設けられた基板電極に対向するように設置される。このようなコンタクトスイッチによれば、押しボタン部を押圧して可動接点部が基板等の基板電極に当接するとき、クリック感を感じることができる。
このクリック感は、ゴム製のスイッチキーにより得られるものであり、クリック感はスイッチキーの荷重特性に左右される。特許文献１では、スイッチキーのスカート部の肉厚や押しボタン部に対するスカート部の角度を所定範囲に調整することが記載されている。

【0003】

このようにスカート部の肉厚や押しボタン部に対するスカート部の角度を調整することにより、スイッチキーの荷重特性を調整できるものの、スイッチキーのスカート部の肉厚や角度の変更も、耐久性やサイズ等の観点から限界がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平７－２０１２４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、スカート部の肉厚や角度を従来品と同様としても、荷重特性を調整できるスイッチキーを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記の目的を達成するためになされたスイッチキーは、装着される基板の基板電極に下面が対向する柱状部と、前記柱状部の前記下面側に形成され、前記基板電極に当接して導通する起動電極と、前記柱状部の途中から延出され、前記柱状部の前記下面を取り囲むように先端方向に内径が拡大するスカート部と、前記スカート部の先端と接合され、前記スカート部の最大内径と等しい内径の中空部が形成された筒状部及び前記中空部の内径と同径以上の空間部が形成された前記基板上のボトム部のみから構成される基部とが設けられ、
前記柱状部の上面が押圧されたとき、前記スカート部が前記中空部内方向に変形して前記柱状部の前記下面が前記中空部及び前記空間部を通過して、前記下面側に形成された前記起動電極が前記基板電極に当接し、前記押圧が解除されたとき、前記基板電極と前記起動電極とが離れるように、前記筒状部よりも薄肉に形成された前記スカート部及び前記筒状部が弾性材料で形成されており、
前記空間部の内径（φ２）が前記中空部の内径（φ１）よりも大径であって、前記内径（φ２）と前記内径（φ１）との比（（φ２／φ１）×１００）が１１０～２００％であることを特徴とするものである。

【0007】

前記起動電極が、前記柱状部の前記下面に形成されていることが好ましい。

【0008】

前記起動電極が、前記柱状部の前記下面と前記基板電極との間に形成されたバネ特性を有する起動電極であって、前記柱状部の前記下面に押圧されて、前記基板電極と当接するものを用いることができる。

【0009】

前記スカート部と前記筒状部との境界部に凹溝が形成されていてもよい。

【0010】

前記空間部の高さ（ｈ２）と、前記筒状部の高さ（ｈ１）と前記空間部の高さ（ｈ２）との合計高さ（Ｈ）との比（（ｈ２／Ｈ））×１００）が２～５０％であることがスイッチキーの荷重特性の調整を簡単にでき好ましい。

【0011】

前記柱状部、前記スカート部及び前記基部が、弾性材料で形成されていることが好ましい。

【0012】

前記弾性材料が、シリコーンゴムであることがスイッチキーの電気的及び耐久性の観点から好ましい。

【0013】

前記基部が、前記筒状部と前記ボトム部とが接合又は一体成形されて形成されていることが好ましい。

【0014】

前記柱状部、前記スカート部及び前記基部が一体成形されていることがスイッチキーの取り扱い性等の観点から好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係るスイッチキーは、そのスカート部の肉厚や角度を特に調整しなくても荷重特性を調整できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明を適用するスイッチキーを用いたコンタクトスイッチの断面図である。

【図2】本発明を適用するスイッチキーの斜視図及び断面図である。

【図3】本発明を適用するスイッチキーの特性を示すグラフと対応する状態を示す断面図である。

【図4】本発明を適用する二種のスイッチキーの断面図及びその特性を示すグラフである。

【図5】本発明を適用するスイッチキーの他の態様を示す断面図である。

【図6】本発明を適用するスイッチキーの他の態様を示す断面図である。

【図7】本発明を適用するスイッチキーを用いた他のコンタクトスイッチの断面図である。

【図8】本発明を適用するスイッチキーの実施例と参考例との測定結果を示すグラフである。

【図9】本発明を適用するスイッチキーの他の実施例の測定結果を示すグラフである。

【図10】本発明を適用するスイッチキーの他の実施例の測定結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明を適用するスイッチキーを用いたコンタクトスイッチを示す断面図を図１に示す。図１に示すスイッチキー１０は、弾性材料で形成されており、装着された基板２２の絶縁被膜２６から露出する露出面に形成された基板電極２４，２４に対向する起動電極１８が下面に形成された柱状部１２と、柱状部１２の途中から斜め方向に延出され、起動電極１８を含む柱状部１２の下部を取り囲むように先端方向に内径が拡大するスカート部１４と、スカート部１４の先端と接合された基部１６とが設けられている。基部１６は、スカート部１４に接合され、スカート部１４の最大内径と等しい内径の中空部１７ａが形成された筒状部１６ａと、中空部１７ａの内径よりも大径の空間部１７ｂが形成されたボトム部１６ｂとから構成されている。スカート部１４を長く形成できるように、スカート部１４と筒状部１６ａとの境界部に凹溝１５が形成されている。また、空間部１６ｂの内壁面に、スイッチキー１０内の空間への空気の排出や吸い込み用の空気孔２０が開口されている。この柱状部１２の上面は、操作パネル２７から頭部が突出するボタン２８の底面に当接しており、指でボタン２８を押圧することにより、柱状部１２を押圧して柱状部１２の起動電極１８と基板２２の基板電極２４，２４とが接触できる。

【0018】

図１に示すスイッチキー１０の斜視図を図２（ａ）に示し、その断面図を図２（ｂ）に示す。図２（ａ）に示すように柱状部１２、スカート部１４及び基部１６は円形状であって、基部１６の外周面に空気孔２０が開口されている。その断面図である図２（ｂ）に示すように、基部１６を構成する筒状部１６ａの中空部１７ａの内径（φ１）と空間部１７ｂの内径（φ２）との比（（φ２／φ１）×１００）が１１０～２００％、好ましくは１２０～１８０％であることにより、スイッチキー１０の荷重特性を簡単に制御でき好ましい。φ２／φ１比が１１０％未満の場合、スイッチキーの荷重特性の変化が少なる傾向があり、φ２／φ１比が２００％を超える場合、スイッチキー１０がわずかな荷重で変形しすぎてしまうため、荷重特性の制御が困難になる傾向がある。

【0019】

また、図２（ｂ）に示すボトム部１６ｂの空間部１７ｂの高さ（ｈ２）と、筒状部１６ａの高さ（ｈ１）及び空間部１７ｂの高さ（ｈ２）の合計した高さ（Ｈ＝ｈ１+ｈ２）との比（（ｈ２／Ｈ））×１００）が２～５０％、好ましくは５～４０％であることにより、スイッチキー１０の荷重特性を簡単に制御でき好ましい。ｈ２／Ｈ比が２％未満の場合、スイッチキーの荷重特性の変化が少なる傾向があり、ｈ２／Ｈ比が５０％を超える場合、スイッチキー１０がわずかな荷重で変形しすぎてしまうため、荷重特性の制御が困難になる傾向にある。ｈ２／Ｈ比が５０％を超える場合、スイッチキー１０がわずかな荷重で変形しすぎてしまうため、荷重特性の制御が困難になる傾向にある。

【0020】

図１及び図２に示すスイッチキー１０の柱状部１２の上面に荷重を加えたときのスイッチキー１０の変化を図３に示す。図３（ａ）のグラフは、スイッチキー１０の柱状部１２に加えられる荷重と柱状部１２のストロークとの関係を示すグラフであり、図３（ｂ）～（ｄ）は図３（ａ）のグラフのＰ_０点、Ｐ点及びＢ点でのスイッチキー１０の状態を示す断面図である。柱状部１２の上面に荷重が加えられていないとき（図３（ａ）のＰ_０点に対応）、スカート部１４は図３（ｂ）に示すように柱状部１２の途中から斜め下方向に傾斜している。柱状部１２の上面に荷重Ｆが加えられたとき、図３（ｃ）に示すようにスカート部１４及び筒状部１６ａの空間部１７ｂへの張出部が空間部１７ｂ方向に撓み、柱状部１２は中空部１７ａ内に沈み込む。このような状態では、柱状部１２に加えられる荷重の増大に伴ってスカート部１４及び筒状部１６ａの空間部１７ｂへの張出部の撓みが徐々に大きくなり、柱状部１２の沈み込み量も徐々に大きくなる。この状態は図３（ａ）に示す最大荷重が加えられるＰ点まで続行する。引き続き、柱状部１２の上面に加えられる荷重Ｆが増加すると、スカート部１４は、図３（ｄ）に示すように、座屈して中空部１６ａ及び空間部１６ｂ内に折れ曲がり、柱状部１２に加えられる荷重は図３（ａ）に示すように急激に低下してボトム点であるＢ点まで低下する。Ｂ点では、柱状部１２の下面に形成されている起動電極１８と基板２２の基板電極２４，２４とが当接する。このように起動電極１８と基板電極２４，２４とが当接した状態では、柱状部１２に加えられる荷重は急激に増加する。柱状部１２の上面への荷重Ｆを徐々に解除すると、スカート部１４及び筒状部１６ａの弾発力により、柱状部１２のストロークは図３（ａ）に示す破線のルートを通って図３（ｂ）の状態に戻る。尚、破線に示すルートは弾性部材のヒステリシスに基づくものである。

【0021】

このような図１～図３のスイッチキー１０と同様な図４（ａ）に示すスイッチキー１０について、筒状部１６ａの高さ（ｈ１）とボトム部１６ｂの空間部１７ｂの高さ（ｈ２）とを一定にして、筒状部１６ａの中空部１７ａの内径（φ１）とボトム部１６ｂの空間部１７ｂの内径（φ２）との比（φ２／φ１）を変更した荷重－ストロークのグラフを図４（ａ）の下部に示す。このグラフにおいて、曲線１０Ｂで示すスイッチキー１０の（φ２／φ１）比は曲線１０Ａで示すスイッチキー１０よりも大きい。グラフから明らかなように、（φ２／φ１）比が大になると、最大荷重が加えられるＰ点は、荷重が若干減少し且つストロークも長くなるＰ′点にシフトする。一方、柱状部１２の下面の起動電極１８が板３０に当接するＢ点は、ストロークは略同一であるが、荷重が増加するＢ′点にシフトする。このような現象は、以下のように推察される。つまり、スイッチキー１０の（φ２／φ１）比が大きくなるにしたがって、柱状部１２の上面に荷重が加えられたとき、空間部１７ｂに張り出す筒状部１６ａの張出部の撓みが早期に発生し、スカート部１４の撓みと相俟ってスカート部１４の座屈が発生するまでの柱状部１２のストロークが長くなり、且つ座屈が発生する荷重も若干低減する。更に、スカート部１４が座屈したとき、筒状部１６ａの張出部が撓んでいるので、柱状部１２の下面の起動電極１８と板３０との距離も短縮されており、起動電極１８が板３０に当接するまでの荷重の軽減も少なくなる。

【0022】

図４（ｂ）に示すスイッチキー１０は、筒状部１６ａの中空部１７ａの内径（φ１）とボトム部１６ｂの空間部１７ｂの内径（φ２）とを等しくしたものである。図４（ｂ）に示すスイッチキー１０について、ボトム部１６ｂの空間部１７ｂの高さ（ｈ２）のみを変更した荷重－ストロークのグラフを図４（ｂ）の下部に示す。このグラフにおいて、曲線１０Ｄで示すスイッチキー１０の空間部１７ｂの高さ（ｈ２）は、曲線１０Ｃで示すスイッチキー１０の空間部１７ｂの高さ（ｈ２）よりも高い。このグラフから明らかなように、曲線１０Ｄのスイッチキー１０と曲線１０Ｃのスイッチキー１０は、両者のＰ点、Ｐ′点は略同一位置にあるが、空間部１７ｂの高さ（ｈ２）を高くした曲線１０Ｄのスイッチキー１０のＢ′点は、曲線１０Ｃのスイッチキー１０のＢ点よりも荷重が軽減され且つストロークが長くなっている。このような現象は、以下ように推察される。つまり、図４（ｂ）に示すスイッチキー１０では、柱状部の上面に荷重が加えられたとき、筒状部１６ａに撓みが発生することなくスカート部１４の撓みのみが発生し、スカート部１４の座屈が発生する最大荷重であるＰ点は、空間部１７ｂの高さ（ｈ２）を変更しても同一値となる。また、スカート部１４に座屈が発生したとき、柱状部１２の下面の起動電極１８と板３０との距離は、空間部１７ｂの高さ（ｈ２）を高くするほど長くなるから、ストロークが長くなり且つ荷重の低減も大きくなる。

【0023】

図４（ａ）（ｂ）に示すスイッチキー１０の荷重―ストロークのグラフを比較すると、図４（ａ）に示すスイッチキー１０は、Ｐ_０点からＰ点に至る曲線の上昇曲線とＰ点からＢ点に至る曲線の下降曲線とは、そのＰ点を通る直線に対して非対称形であり、Ｐ_０点とＰ点との間に柱状部１２に加えられる荷重の増加割合に比較して、Ｐ_０点とＢ点との間に柱状部１２に加えられる荷重の減少割合は急激であり、Ｐ点からＢ点までのストロークを減少できる。このスイッチキー１０のようにＰ点からＢ点までのストロークが短くなることで、ゴム単体では表現できなかった荷重特性を持つコンタクトスイッチを提供できる。すなわち、スイッチキー１０Ａを用いて図１に示すコンタクトスイッチを作製した場合、ボタン２８をスイッチキー１０のＰ点に相当するストロークまで押すとスイッチキー１０が変形し、Ｂ点まで押し込むと柱状部１２の起動電極１８が基板電極２４，２４と当接し導通してスイッチが起動する。従って、スイッチキー１０のようにＰ点とＢ点の間のストロークが短いことにより、導通までのストロークが短くなり、スイッチキーが急激に変形するため、金属製の皿ばねのような荷重特性を表現できるスイッチを提供できる。

【0024】

一方、図４（ｂ）に示すスイッチキー１０は、Ｐ_０点からＰ点に至る曲線の上昇曲線Ｂ点とＰ点からＢ点に至る曲線の下降曲折とは、そのＰ点に対して略対称形であり、Ｐ_０点とＰ点との間に柱状部１２に加えられる荷重の増加割合とＰ点とＢ点との間に柱状部１２に加えられる荷重の減少割合とは略釣り合っており、図４（ｂ）に示すスイッチキー１０は、図４（ａ）に示すスイッチキー１０ほどＰ点からＢ点までのストロークの短縮はできない。しかし、図４（ｂ）に示すスイッチキー１０でも、空間部１７ｂの高さｈ２を変更することで、その荷重特性を簡単に変更できるから、所望のクリック感を呈するコンタクトスイッチを提供できる。

【0025】

このようなスイッチキー１０を形成する弾性材料としては、電気特性及び耐久性等の観点からシリコーンゴムやオレフィン系ゴムを用いることができる。特に、シリコーンゴムを好適に用いることができる。シリコーンゴムとしては、主としてパーオキサイド架橋型シリコーンゴム、付加架橋型シリコーンゴム、縮合架橋型シリコーンゴム、紫外線架橋型シリコーンゴムを、成形金型等に入れて、架橋させることにより、所定形状のスイッチキー１０を成形できる。
また、ゴムの硬度は、デュアルメータタイプＡ（ショアＡ）で１０～９０度、好ましくは４０～８０度を用いることができ、各部ごとにゴム硬度を変えてもよい。

【0026】

パーオキサイド架橋型シリコーンゴムは、パーオキサイド系架橋剤で架橋できるシリコーン原料化合物を用いて合成されたものであれば特に限定されないが、具体的には、ポリジメチルシロキサン（分子量：５０万～９０万）、ビニルメチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：５０万～９０万）、ビニル末端ポリジメチルシロキサン（分子量：１万～２０万）、ビニル末端ジフェニルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～１０万）、ビニル末端ジエチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～５万）、ビニル末端トリフロロプロピルメチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～１０万）、ビニル末端ポリフェニルメチルシロキサン（分子量：０．１万～１万）、ビニルメチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ジメチルシロキサン／ビニルメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ジメチルシロキサン／ビニルメチルシロキサン／ジフェニルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ジメチルシロキサン／ビニルメチルシロキサン／ジトリフロロプロピルメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ポリビニルメチルシロキサン、メタアクリロキシプロピル基末端ポリジメチルシロキサン、アクリロキシプロピル基末端ポリジメチルシロキサン、（メタアクリロキシプロピル）メチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、（アクリロキシプロピル）メチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマーが挙げられる。

【0027】

パーオキサイド系架橋剤として、例えばケトンパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシケタール類、アルキルパーエステル類、パーカーボネート類が挙げられ、より具体的には、ケトンパーオキサイド、ペルオキシケタール、ヒドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ペルオキシカルボナート、ペルオキシエステル、過酸化ベンゾイル、ジクミルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ｔ－ブチルヒドロパーオキサイド、ジｔ－ブチルヒドロパーオキサイド、ジ（ジシクロベンゾイル）パーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５ビス（ｔ－ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５－ジメチル－２，５ビス（ｔ－ブチルペルオキシ）ヘキシン、ベンゾフェノン、ミヒラアーケトン、ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、ベンゾインエチルエーテルが挙げられる。

【0028】

パーオキサイド系架橋剤の使用量は、得られるシリコーンゴムの種類、装着される基板２２やその絶縁被膜２６の素材の性質や性能に応じて適宜選択されるが、シリコーンゴム１００部に対し、０．０１～１０部、好ましくは０．１～２部用いられることが好ましい。この範囲よりも少ないと、架橋度が低すぎてシリコーンゴムとして使用できない。一方、この範囲よりも多いと、架橋度が高すぎてシリコーンゴムの弾性が低減してしまう。

【0029】

付加型シリコーンゴムは、Ｐｔ触媒存在下で合成したビニルメチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：５０万～９０万）、ビニル末端ポリジメチルシロキサン（分子量：１万～２０万）、ビニル末端ジフェニルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～１０万）、ビニル末端ジエチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～５万）、ビニル末端トリフロロプロピルメチルシロキサン／ポリジメチルシロキサンコポリマー（分子量：１万～１０万）、ビニル末端ポリフェニルメチルシロキサン（分子量：０．１万～１万）、ビニルメチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ジメチルシロキサン／ビニルメチルシロキサン／ジフェニルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ジメチルシロキサン／ビニルメチルシロキサン／ジトリフロロプロピルメチルシロキサンコポリマー、トリメチルシロキサン基末端ポリビニルメチルシロキサンなどのビニル基含有ポリシロキサンと、Ｈ末端ポリシロキサン（分子量：０．０５万～１０万）、メチルＨシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、ポリメチルＨシロキサン、ポリエチルＨシロキサン、Ｈ末端ポリフェニル（ジメチルＨシロキシ）シロキサン、メチルＨシロキサン／フェニルメチルシロキサンコポリマー、メチルＨシロキサン／オクチルメチルシロキサンコポリマーのようなＨ基含有ポリシロキサンの組成物、 アミノプロピル末端ポリジメチルシロキサン、アミノプロピルメチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、アミノエチルアミノイソブチルメチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、アミノエチルアミノプロピルメトキシシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマー、ジメチルアミノ末端ポリジメチルシロキサンのようなアミノ基含有ポリシロキサンと、エポキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン、（エポキシシクロヘキシルエチル）メチルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマーのようなエポキシ基含有ポリシロキサン、琥珀酸無水物末端ポリジメチルシロキサンのような酸無水物基含有ポリシロキサン及びトルイルジイソシアナート、１，６－ヘキサメチレンジイソシアナートなどのイソシアナート基含有化合物との組成物から得られるものである。

【0030】

これらの組成物から付加型シリコーンゴムを調製する加工条件は、付加反応の種類及び特性によって異なるので一義的には決められないが、一般には０～２００℃で、１分～２４時間加熱するというものである。低温の加工条件の方が、シリコーンゴムの物性が良い場合には、反応時間が長くなる。物性よりも素早い生産性が要求される場合には、高温で短時間の加工条件で行われる。生産過程や作業環境によって、一定の時間内に加工しなければならない場合には、所望の加工時間に合わせ、加工温度を前記範囲内の比較的高い温度に設定して、行われる。

【0031】

縮合型シリコーンゴムは、スズ系触媒又は亜鉛系触媒の存在下で合成されたシラノール末端ポリジメチルシロキサン（分子量：０．０５万～２０万）、シラノール末端ポリジフェニルシロキサン、シラノール末端ポリトリフロロメチルシロキサン、シラノール末端ジフェニルシロキサン／ジメチルシロキサンコポリマーのようなシラノール基末端ポリシロキサンからなる単独縮合成分の組成物；これらのシラノール基末端ポリシロキサンと、テトラアセトキシシラン、トリアセトキシメチルシラン、ジｔ－ブトキシジアセトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリエノキシメチルシラン、
ビス（トリエトキシシリル）エタン、テトラ－ｎ－プロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリス（メチルエチルケトキシム）シラン、ビニルトリス（メチルエチルケトキシイミノ）シラン、ビニルトリイソプロペノイキシシラン、トリアセトキシメチルシラン、トリ（エチルメチル）オキシムメチルシラン、ビス（Ｎ－メチルベンゾアミド）エトキシメチルシラン、トリス（シクロヘキシルアミノ）メチルシラン、トリアセトアミドメチルシラン、トリジメチルアミノメチルシランのような架橋剤との組成物；これらのシラノール基末端ポリシロキサンと、クロル末端ポリジメチルシロキサン、ジアセトキシメチル末端ポリジメチルシロキサン、末端ポリシロキサンのような末端ブロックポリシロキサンの組成物から得られるものである。

【0032】

これらの組成物からシリコーンゴムを調製する加工条件は、縮合反応の種類及び特性によって異なるので一義的には決められないが、一般には０～２００℃で、１０分～２４時間加熱するというものである。低温の加工条件の方が、シリコーンゴムの物性が良い場合には、反応時間が長くなる。物性よりも素早い生産性が要求される場合には、高温で短時間の加工条件で行われる。生産過程や作業環境によって、一定の時間内に加工しなければならない場合には、所望の加工時間に合わせ、加工温度を前記範囲内の比較的高い温度に設定して、行われる。

【0033】

オレフィン系ゴムは、１，４－シスブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン・ブタジエン共重合ゴム、ポリブテンゴム、ポリイソブチレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン－プロピレン－ジエンゴム、塩素化エチレンプロピレンゴム、塩素化ブチルゴムが挙げられる。

【0034】

スイッチキー１０は、弾性体としての補強性、絶縁性、熱伝導性、耐摩耗性、耐紫外線、耐放射線、耐熱性、耐候性、柔軟性、抗菌性などの機能を高めるために機能性添加剤を添加したり、増量させたりするために機能性充填剤が添加されていてもよい。また、スイッチキー１０は、これらのシリコーンゴムを含む素材で形成されていてもよい。

【0035】

スイッチキー１０の柱状部１２に形成された起動電極１８は、金属の他、カーボン、導電性ポリマー、及び導電性金属酸化物のような導電材であってもよい。また、起動電極１８は、導電材を混合させたシリコーンゴムで成形されていることにより、柱状部１２と同一の材料で形成されたものであってもよい。この導電材として、金、銀、銅、ニッケルの粉末のような金属粉末、グラファイト、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）、カーボンブラックのようなカーボン粉末、亜鉛華や酸化チタンのような金属酸化物粉末、金属がメッキされたシリカ粉末、及び金属がメッキされたガラスビーズを挙げることができる。

【0036】

図１～図４に示すスイッチキー１０では、柱状部１２とスカート部１４とで囲まれた空隙部４４は、その横断面形状が三角形であったが、図５に示すように台形状としてもよい。図１～図５に示すスイッチキー１０は、一体成形された柱状部１２、スカート部１４及び筒状部１６ａに、別体に形成されたボトム部１６ｂが接合されているが、図６に示すように、柱状部１２、スカート部１４及び基部１６を一体成形したものであってもよい。更に、図１～６に示すスイッチキー１０は、円形状であったが、楕円形状や三角形状としてもよく、シート状の基部に複数成形されてもよい。
また、図１～図６に示すスイッチキー１０は、柱状部１２の下面に駆動電極１８が形成されていたが、図７に示すように柱状部１２の下面と基板電極２４，２４との間にバネ特性を有するドーム状起動電極１９を形成してもよい。この場合、柱状部１２の下面に駆動電極を形成することは要しない。ドーム状起動電極１９は、金属製であって、指でボタン２８を押圧することにより、柱状部１２の下面がドーム状起動電極１９を押圧して基板２２の基板電極２４，２４と接触できる。ドーム状起動電極１９に代えて、金属製の板ばね状起動電極を用いることができる。

【実施例】

【0037】

以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0038】

（実施例１）
先ず、シリコーンゴムで柱状部１２とスカート部１４と筒状部１６とを一体成形した。このシリコーンゴムとしては、ＫＥ９６１Ｕ（信越化学工業株式会社製）の１００質量部と、加硫剤としてＣ－８Ａ（信越化学工業株式会社製）０．５質量部とのシリコーンゴム混合物を用いた。形成した筒状部１６ａの中空部１７ａの内径φ１は４．６ｍｍであり、その高さｈ１＝Ｈとなり１．５ｍｍである。
この柱状部１２とスカート部１４と筒状部１６ａとの一体成形体のみのスイッチキー（ｈ２／Ｈ比が０％）について、柱状部１２の上面に所定の荷重を加えたとき、柱状部１２の沈み込み量をストロークとして測定した。荷重を変更して柱状部１２の沈み込み量を測定した。その結果を図８に参考例として示す。

【0039】

更に、一体成形体の筒状部１６ａに、一体成形体と同一のシリコーンゴムで作成したボトム部１６ｂを接着剤で接合したスイッチキーを作成した。ボトム部１６ｂは、その空間部１７ｂの内径φ２が中空部１７ａの内径φ１と同一径であって、空間部１７ｂの高さｈ２を所定高さとしたものである。ボトム部１６ｂの空間部１７ｂの高さｈ２を変更して、筒状部１６ａの高さｈ１と空間部１７ｂの高さｈ２との合計した高さＨとの（ｈ２／Ｈ）比が６％、１２％，１７％，２１％，２５％，２９％のスイッチキーを作成した。これら各スイッチキーについても、同様にして柱状部１２の上面に加える荷重を変更して柱状部１２の沈み込み量を測定した。これらの結果を図８に示す。

【0040】

図８から明らかなように、中空部１７ａの内径φ１と空間部１７ｂの内径φ２とが同一径であるボトム部１６ｂの高さｈ２を変更したスイッチキーは、Ｐ_０点からＰ点までは略同一の曲線であり、Ｐ点も略同一の荷重・ストロークのところにある。一方、Ｂ点は（ｈ２／Ｈ）比が大きくなるに従って荷重が低減し且つストロークが長くなる方向にシフトしており、Ｐ点とＢ点との間隔が広がる荷重特性のスイッチキーを提供できる。

【0041】

（実施例２）
実施例１で作成した一体成形体の筒状部１６ａに接着剤で接合するボトム部１６ｂを、空間部１７ｂの内径φ２を６．５ｍｍ（φ１／φ２比：１４０％）とし、且つ空間部１６ｂの高さｈ２を（ｈ２／Ｈ）比が１２％，２１％，２９％となるように変更したスイッチキーを作成した。これら各スイッチキーについても、実施例１と同様にして柱状部１２の上面に加える荷重を変更して柱状部１２の沈み込み量を測定した。これらの結果を図９に示す。

【0042】

図９から明らかなように、φ１／φ２比を一定として、ｈ２／Ｈ比のみを変更したスイッチキー１０は、ｈ２／Ｈ比が高くなるほど（空間部１７ｂの高さｈ２が高くなるほど）Ｐ点は荷重が若干低下し且つストロークが長くなる方向にシフトし、Ｂ点も荷重が若干低下し且つストロークが長くなる方向にシフトする荷重特性のものとなる。

【0043】

(実施例３)
実施例１で作成した一体成形体の筒状部１６ａに接着剤で接合するボトム部１６ｂを、厚さを０．５ｍｍ（空間部１７ｂの高さｈ２：０．５ｍｍ）とし、空間部１７ｂの内径φ２を中空部１６ａの内径φ１との比（φ２／φ１）が、１２０％、１４０％、１７０％となるように変更したスイッチキー１０を作成した。これらスイッチキー１０の各々について、実施例１と同様にして柱状部１２の上面に加える荷重を変更して柱状部１２の沈み込み量を測定した。これらの結果を図１０に示す。

【0044】

図１０から明らかなように、ボトム部１６ｂの空間部１７ｂの高さを一定として、空間部１７ｂの内径を拡大したスイッチキー１０の荷重特性は、空間部１７ｂの内径が拡大するに従って、Ｐ点はＢ点方向シフトし、Ｐ点とＢ点との間が狭くなり柱状部１２に加えられる荷重が急激に減少している。これらのスイッチキー１０は、Ｐ点からＢ点までのストロークを短くできる。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明に係るスイッチキーを用いたコンタクトスイッチは、自動車や電気器具等のパネルに用いることができる。

【符号の説明】

【0046】

φ１：筒状部１６ａの中空部１７ａの内径、φ２：ボトム部１６ｂの空間部１７ｂの内径、１０：スイッチキー、１２：柱状部、１４：スカート部、１５：凹溝、１６：基部、１６ａ：筒状部、１７ａ：中空部、１６ｂ：ボトム部、１７ｂ：空間部、１８：起動電極、１９：ドーム状起動電極、２０：空気孔、２２：基板、２４：基板電極、２６：絶縁被膜、２７：操作パネル、２８：ボタン、３０：板、４４：空隙部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】