JP2001185000A - Capacitance-type sensor - Google Patents
Capacitance-type sensorInfo
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- Switches With Compound Operations (AREA)
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、静電容量式セン
サに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitance type sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】わが社では、図4に示すようなスイッチ
を付加した静電容量式センサを開発し、既に特許出願し
ている。2. Description of the Related Art Our company has developed a capacitance type sensor to which a switch as shown in FIG. 4 is added, and has already applied for a patent.
【0003】このセンサは、図4に示すように、固定電
極Dx+,Dx−,Dy+,Dy−,Dz+が形成され
た基板90と、導電性シリコンゴムにより形成され且つ中
央下面に突起91aを有する可動板91と、前記可動板91と
一体成形されたシリコンゴムにより形成された操作部92
とから成り、前記固定電極Dz+と突起91aによりスイ
ッチSを構成している。As shown in FIG. 4, this sensor has a substrate 90 on which fixed electrodes Dx +, Dx-, Dy +, Dy-, Dz + are formed, and a projection 91a formed on the lower surface of the center by conductive silicon rubber. A movable plate 91 and an operation unit 92 formed of silicon rubber integrally formed with the movable plate 91;
The switch S is constituted by the fixed electrode Dz + and the projection 91a.
【0004】しかしながら、このセンサでは、面倒な組
み立て作業が少なく且つ部品点数を増やすことなく容易
に防水及び防塵対策ができるというメリットがあるもの
の、操作部92をZ軸方向に押してスイッチSを「ON」
にした場合のクリック感を出すのが難しいという問題が
あった。[0004] However, this sensor has the merit that less troublesome assembling work is required and that waterproof and dustproof measures can be easily performed without increasing the number of parts. However, the switch S is turned on by pushing the operation unit 92 in the Z-axis direction. "
However, there is a problem that it is difficult to give a click feeling in the case of the above.
【0005】このようなクリック感は、ゲーム機やリモ
コン分野では操作感を引き出すために非常に重要であ
る。[0005] Such a click feeling is very important in the field of game machines and remote controllers in order to bring out an operation feeling.
【0006】したがって、ゲーム機やリモコン分野の業
界では、Z軸方向の力でON/OFFされるスイッチ
Sのクリック感を確実に出すことができ、X軸,Y軸
方向に力を加えてもスイッチSが誤差動しないデバイス
が求められている。Therefore, in the field of the game machine and the remote control field, a click feeling of the switch S which is turned ON / OFF by the force in the Z-axis direction can be reliably provided, and even if a force is applied in the X-axis and Y-axis directions. There is a need for a device in which the switch S does not move in error.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、Z軸方向の力でON/OFFされるスイッチSの
クリック感を確実に出すことができ、X軸,Y軸方向
に力を加えてもスイッチSが誤差動しない静電容量式セ
ンサを提供することを課題とする。Therefore, according to the present invention, a click feeling of the switch S which is turned ON / OFF by a force in the Z-axis direction can be reliably obtained, and a force is applied in the X-axis and Y-axis directions. Another object of the present invention is to provide a capacitive sensor in which the switch S does not move in error.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】(請求項1記載の発明)
この発明の静電容量式センサは、90°間隔で配置され
た固定電極Dx+,Dx−,Dy+,Dy−が形成され
ている基板1と、前記基板1上における固定電極Dx
+,Dx−,Dy+,Dy−で囲まれた部分に配設され
たタクタイルスイッチTSと、前記固定電極群Dx+,D
x−,Dy+,Dy−及びタクタイルスイッチTSと対向
する面に可動電極20を有したエラストマー製の可動板2
と、前記可動板2におけるタクタイルスイッチTSと対向
する部分に可動電極20面から突出した硬質部材3とを具
備し、可動板2をZ軸方向に押し込んだときには硬質部
材を介してタクタイルスイッチTSがON状態になるよう
にしてある。 (請求項2記載の発明)この発明の静電容量式センサ
は、上記請求項1記載の発明に関し、硬質部材3が鋼球
であるものとしている。 (請求項3記載の発明)この発明の静電容量式センサ
は、上記請求項1記載の発明に関し、硬質部材3が棒状
体であって、可動電極20面から突出した部分を球状面と
してある。Means for Solving the Problems (Invention of Claim 1)
The capacitance-type sensor according to the present invention includes a substrate 1 on which fixed electrodes Dx +, Dx−, Dy +, and Dy− arranged at 90 ° intervals are formed, and a fixed electrode Dx on the substrate 1.
+, Dx−, Dy +, Dy−, a tactile switch TS, and the fixed electrode groups Dx +, Dx
A movable plate 2 made of an elastomer having a movable electrode 20 on a surface facing the x-, Dy +, Dy- and tactile switches TS.
And a hard member 3 protruding from the surface of the movable electrode 20 at a portion of the movable plate 2 facing the tactile switch TS. When the movable plate 2 is pushed in the Z-axis direction, the tactile switch TS is It is set to the ON state. (Invention of Claim 2) The capacitive sensor of the present invention relates to the invention of Claim 1, wherein the hard member 3 is a steel ball. According to a third aspect of the present invention, there is provided a capacitance type sensor according to the first aspect, wherein the hard member 3 is a rod-like body, and a portion protruding from the surface of the movable electrode 20 is a spherical surface. .
【0009】なお、上記発明の静電容量式センサの機能
については、以下の発明の実施の形態の欄で詳述する。The function of the capacitance type sensor of the present invention will be described in detail in the following embodiments of the present invention.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に従って説明する。 (実施形態1)図1は、この発明の実施形態1の静電容
量式センサSの断面図を示している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a capacitance type sensor S according to Embodiment 1 of the present invention.
【0011】この静電容量式センサSは、図1に示すよ
うに、基板1と、前記基板1上に設けられた可動板2
と、前記可動板2の中央下面に嵌め込まれた硬質部材3
と、前記可動板2を基板1に対して押さえ込む固定部材
4とから構成されている。As shown in FIG. 1, the capacitance type sensor S includes a substrate 1 and a movable plate 2 provided on the substrate 1.
And a hard member 3 fitted on the lower surface at the center of the movable plate 2
And a fixing member 4 for holding the movable plate 2 against the substrate 1.
【0012】基板1は、図1や図2に示すように、その
上面に90°間隔で配置された固定電極Dx+,Dx
−,Dy+,Dy−が形成されていると共に、前記固定
電極Dx+,Dx−,Dy+,Dy−の回りを囲むラン
ドLが形成されている。また、この基板1上における固
定電極Dx+,Dx−,Dy+,Dy−で囲まれた部分
には、図1や図2に示すように、タクタイルスイッチTS
が取り付けてある。As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate 1 has fixed electrodes Dx +, Dx +
−, Dy +, Dy−, and a land L surrounding the fixed electrodes Dx +, Dx−, Dy +, Dy−. As shown in FIGS. 1 and 2, a tactile switch TS is provided on a portion of the substrate 1 surrounded by the fixed electrodes Dx +, Dx-, Dy +, and Dy-.
Is attached.
【0013】可動板2は、図1に示すように、全体がエ
ラストマーにより構成されており、上側に押しボタン状
の操作部21を設けてあると共に、前記固定電極群Dx
+,Dx−,Dy+,Dy−及びタクタイルスイッチTS
と対向する下側面を可動電極20としてある。As shown in FIG. 1, the movable plate 2 is entirely made of an elastomer, has a push button-shaped operation portion 21 on the upper side, and has a fixed electrode group Dx.
+, Dx-, Dy +, Dy- and tactile switch TS
The movable electrode 20 has a lower surface facing the above.
【0014】前記可動電極20は、エラストマーに導電性
を付与して形成してあると共に、その中央部には硬質部
材3が挿入される凹み部22を形成してある。なお、可動
電極20は、導電性インクを印刷して形成しても良いし、
スパッタリング等により金属を密着させて形成してもよ
い。The movable electrode 20 is formed by imparting conductivity to an elastomer, and has a concave portion 22 into which the hard member 3 is inserted at the center thereof. The movable electrode 20 may be formed by printing conductive ink,
The metal may be formed in close contact by sputtering or the like.
【0015】ここで、上記可動板2の材料は、常温付近
で大きなゴム弾性を示す高分子物質(エラストマー)で
あればよく、例えば、架橋した天然ゴムや合成ゴム、熱
可塑性ウレタンゴム、スパンデックスやポリカーボネー
ト弾性樹脂、スポンジなどが採用できる。Here, the material of the movable plate 2 may be a polymer material (elastomer) exhibiting a large rubber elasticity at around normal temperature, such as a crosslinked natural rubber, synthetic rubber, thermoplastic urethane rubber, spandex, or the like. Polycarbonate elastic resin, sponge, etc. can be adopted.
【0016】硬質部材3は、図1に示すように、球状体
(金属球)により構成してあり、上記した可動電極20の
下面から少し突出させてタクタイルスイッチTSに接触す
るように配設してある。As shown in FIG. 1, the hard member 3 is formed of a spherical body (metal sphere), and is arranged so as to slightly project from the lower surface of the movable electrode 20 so as to come into contact with the tactile switch TS. It is.
【0017】固定部材4は、図1に示すように、一端側
を基板1に固定してあり、他端側により可動板2の外周
部を押さえ込むようにして設けられている。As shown in FIG. 1, the fixing member 4 has one end fixed to the substrate 1 and the other end holding the outer peripheral portion of the movable plate 2.
【0018】ここで、固定電極Dx+,Dx−,Dy
+,Dy−と可動電極20との間には電位差を付与してあ
り、これにより静電容量部Cx+,Cx−,Cy+,C
y−を形成してある。なお、この静電容量部Cx+,C
x−,Cy+,Cy−の静電容量は、操作部21に加えた
力の大きさと方向に応じて変化する。したがって、これ
ら静電容量の大きさを適当な方法で電圧に変換すれば、
操作部21に加えた力の大きさと方向を電圧信号として検
出することができる。Here, the fixed electrodes Dx +, Dx-, Dy
+, Dy- and the movable electrode 20 are provided with a potential difference, whereby the capacitance portions Cx +, Cx-, Cy +, C
y- is formed. Note that the capacitance portions Cx +, Cx +
The capacitances of x−, Cy +, and Cy− change according to the magnitude and direction of the force applied to the operation unit 21. Therefore, if the magnitude of these capacitances is converted into a voltage by an appropriate method,
The magnitude and direction of the force applied to the operation unit 21 can be detected as a voltage signal.
【0019】タクタイルスイッチTSは、ドーム型の電極
を利用してZ軸方向の力により回路をON/OFFする
ことができるスイッチである。このタクタイルスイッチ
TSでは、操作部21の中央部にZ軸方向の力を加えると、
エラストマー部材である可動板2を介して硬質部材3に
力が伝達される。上記したように硬質部材3を金属球に
より構成してあるから、金属球の一点を介してタクタイ
ルスイッチTSに操作力が効率良く伝達され、タクタイル
スイッチTSは「ON」となる。なお、硬質部材3が無く
操作力がエラストマーだけを介してタクタイルスイッチ
TSを押すものとすると、操作力は分散されてタクタイル
スイッチTSを押す力も弱くなり、確実にタクタイルスイ
ッチTSを「ON」にすることが困難である。The tactile switch TS is a switch that can turn on / off the circuit by a force in the Z-axis direction using a dome-shaped electrode. This tactile switch
In TS, when a force in the Z-axis direction is applied to the center of the operation unit 21,
A force is transmitted to the hard member 3 via the movable plate 2 which is an elastomer member. Since the hard member 3 is formed of a metal ball as described above, the operating force is efficiently transmitted to the tactile switch TS via one point of the metal ball, and the tactile switch TS is turned “ON”. It should be noted that there is no hard member 3 and the operating force is only through the elastomer and the tactile switch
If the TS is pressed, the operation force is dispersed and the force for pressing the tactile switch TS is weakened, and it is difficult to reliably turn the tactile switch TS “ON”.
【0020】他方、Z軸方向に力を加えながらX軸、Y
軸方向にも働く複合力を加えると、操作部21はZ軸に対
して少し傾くことになり、このため、操作力の硬質部材
3への伝達割合が少なくなってタクタイルスイッチTSが
「ON」になりにくい(タクタイルスイッチTSを押す部
材、つまり硬質部材が球面であることは、操作部21に複
合力が働き操作部21が傾いたときにもタクタイルスイッ
チTSを誤って「ON」にさせない効果を更に高める機能
がある)。したがって、操作部21に加える力を、タクタ
イルスイッチTSを「ON」にするモードと、X軸、Y軸
方向の力の大きさと方向に応じた電気信号に変換するモ
ードに使い分けることが容易になる。 (実施形態2)図3は、この発明の実施形態2の静電容
量式センサSの断面図を示している。On the other hand, while applying force in the Z-axis direction,
When a combined force acting in the axial direction is applied, the operation unit 21 is slightly inclined with respect to the Z axis, so that the transmission ratio of the operation force to the hard member 3 is reduced, and the tactile switch TS is turned “ON”. (The member that presses the tactile switch TS, that is, the hard member has a spherical surface, which prevents the tactile switch TS from being accidentally turned “ON” even when the combined force acts on the operation unit 21 and the operation unit 21 is tilted. Has the function to further enhance). Therefore, it is easy to selectively use the force applied to the operation unit 21 in a mode in which the tactile switch TS is turned “ON” and a mode in which the force is converted into an electric signal according to the magnitude and direction of the force in the X-axis and Y-axis directions. . (Embodiment 2) FIG. 3 is a sectional view of a capacitance type sensor S according to Embodiment 2 of the present invention.
【0021】この静電容量式センサSでは、図3に示す
ように、操作部21となるキャップ5と可動板2の中央部
に貫通させた棒状の硬質部材3とを同じ材料で一体的形
成し、前記硬質部材3の球状下面をタクタイルスイッチ
TSに接触させている。したがって、実施形態1のものと
同様の作用・効果を奏することが明らかである。In this capacitance type sensor S, as shown in FIG. 3, a cap 5 serving as an operation section 21 and a rod-shaped hard member 3 penetrated through the center of the movable plate 2 are integrally formed of the same material. Then, the spherical lower surface of the hard member 3 is connected to a tactile switch.
Contacting TS. Therefore, it is clear that the same operation and effect as those of the first embodiment are obtained.
【0022】[0022]
【発明の効果】この発明は上記構成を有するものである
から以下の効果を奏する。Since the present invention has the above configuration, the following effects are obtained.
【0023】発明の実施の形態段の欄の説明から明らか
なように、Z軸方向の力でON/OFFされるスイッ
チSのクリック感を確実に出すことができ、X軸,Y
軸方向に力を加えてもスイッチSが誤差動しない静電容
量式センサを提供できた。As is clear from the description in the section of the embodiment of the present invention, a click feeling of the switch S which is turned ON / OFF by a force in the Z-axis direction can be reliably provided, and the X-axis and Y-axis can be obtained.
It was possible to provide a capacitance type sensor in which the switch S does not move in error even when a force is applied in the axial direction.
【図1】この発明の実施形態1の静電容量式センサの断
面図。FIG. 1 is a sectional view of a capacitance type sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】前記静電容量式センサの基板の平面図。FIG. 2 is a plan view of a substrate of the capacitance type sensor.
【図3】この発明の実施形態2の静電容量式センサの断
面図。FIG. 3 is a sectional view of a capacitance type sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図4】先行技術の静電容量式センサの断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of a prior art capacitive sensor.
S 静電容量式センサ Dx+ 固定電極 Dx− 固定電極 Dy+ 固定電極 Dy− 固定電極 Cx+ 可変静電容量部 Cx− 可変静電容量部 Cy+ 可変静電容量部 Cy− 可変静電容量部 TS タクタイルスイッチ 1 基板 2 可動板 3 硬質部材 4 固定部材 20 可動電極 S Capacitive sensor Dx + Fixed electrode Dx- Fixed electrode Dy + Fixed electrode Dy- Fixed electrode Cx + Variable capacitance section Cx- Variable capacitance section Cy + Variable capacitance section Cy- Variable capacitance section TS Tactile switch 1 Substrate 2 Movable plate 3 Hard member 4 Fixed member 20 Movable electrode
Claims (3)
+,Dx−,Dy+,Dy−が形成されている基板1
と、前記基板1上における固定電極Dx+,Dx−,D
y+,Dy−で囲まれた部分に配設されたタクタイルス
イッチTSと、前記固定電極群Dx+,Dx−,Dy+,
Dy−及びタクタイルスイッチTSと対向する面に可動電
極20を有したエラストマー製の可動板2と、前記可動板
2におけるタクタイルスイッチTSと対向する部分に可動
電極20面から突出した硬質部材3とを具備し、可動板2
をZ軸方向に押し込んだときには硬質部材を介してタク
タイルスイッチTSがON状態になるようにしたことを特
徴とする静電容量式センサ。1. Fixed electrodes Dx arranged at 90 ° intervals
+, Dx-, Dy +, Dy- formed substrate 1
And fixed electrodes Dx +, Dx−, D on the substrate 1
a tactile switch TS disposed in a portion surrounded by y + and Dy-, and the fixed electrode groups Dx +, Dx-, Dy +,
A movable plate 2 made of an elastomer having a movable electrode 20 on a surface facing the Dy- and tactile switch TS, and a hard member 3 protruding from the surface of the movable electrode 20 on a portion of the movable plate 2 facing the tactile switch TS. Equipped, movable plate 2
Wherein the tactile switch TS is turned on via a hard member when is pushed in the Z-axis direction.
する請求項1記載の静電容量式センサ。2. The capacitance type sensor according to claim 1, wherein the hard member is a metal sphere.
20面から突出した部分を球状面としてあることを特徴と
する請求項1記載の静電容量式センサ。3. A movable electrode, wherein the hard member 3 is a rod-shaped body.
2. The capacitance type sensor according to claim 1, wherein a portion protruding from the twenty surface is a spherical surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36449099A JP2001185000A (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Capacitance-type sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36449099A JP2001185000A (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Capacitance-type sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001185000A true JP2001185000A (en) | 2001-07-06 |
Family
ID=18481942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36449099A Pending JP2001185000A (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Capacitance-type sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001185000A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101098138B (en) * | 2006-06-09 | 2012-07-18 | Lg电子株式会社 | Capacitance type switch of electric and electronic device |
JP2017172965A (en) * | 2017-06-05 | 2017-09-28 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | Storage and electronic refrigerator |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36449099A patent/JP2001185000A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101098138B (en) * | 2006-06-09 | 2012-07-18 | Lg电子株式会社 | Capacitance type switch of electric and electronic device |
JP2017172965A (en) * | 2017-06-05 | 2017-09-28 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | Storage and electronic refrigerator |
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