JP2004146372A - 曲げ自在感圧スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】　初期状態で面状に形成したとしても、スイッチの機能を何ら損なうことがなく、小さい半径に曲げて取り付けることができる、曲げ自在感圧スイッチを提供する。
【解決手段】　上部電極１を有する上部可撓性シート３と、下部電極２を有する下部可撓性シート４とからなる感圧スイッチであって、上部可撓性シート３の外周と下部可撓性シート４の外周とが部分的に固定され、感圧スイッチを湾曲させた際に上部可撓性シート３及び下部可撓性シート４に弛みが生じないようにした曲げ自在感圧スイッチ。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、圧力の作用によって、オン状態となる感圧スイッチに関するものであり、特に、スイッチ全体を湾曲させて取り付けても支障が生じない、曲げ自在感圧スイッチに関するものである。

　従来から、感圧スイッチとして、上部電極を有する上部シートと、下部電極を有する下部シートと、上部シートと下部シートとの間に設けられたスペーサーとからなる感圧スイッチが知られている。このような感圧スイッチは、上部電極と下部電極とを接触させた際に内部の空気が逃げるように、外気と連通させたり、空気溜まりを設けたりしていた（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−２３４４５９号公報　（第２頁、図１−４）

　また、弾力性及び屈曲耐久性のある導電性金属等の薄板状体や箔状体で、上部電極及び下部電極を形成し、ゴム等の柔軟な弾性部材からなるカバー材で、全体を被覆した感圧スイッチも知られている。このような感圧スイッチは、半円形状に湾曲された細長いベルト状に形成され、クレーンの車輪桁等の移動物体に取り付けられて使用される（例えば、特許文献２参照。）。
特開平６−００５１５４号公報　（第２−３頁、図１−２）

　しかしながら、特許文献１に記載の感圧スイッチは面状のものであって、湾曲させて使用することは想定されていない。そのため、湾曲させて使用することがそもそも困難であるか、無理に湾曲させた場合には、内側となる上部シート又は下部シートが弛んで波打ってしまい、上部シートと下部シートとの接着が剥がれたり、波打ち部では圧力を加えても上部電極と下部電極とが接触しなくなって、使用することができなくなるという問題がある。

　また、特許文献２に記載の感圧スイッチは、半円形状に湾曲されて使用されるものではあるが、初めから湾曲形状に形成されているか、多少の曲げが許される程度のものである。即ち、全体がカバー材で被覆されており、湾曲させた場合に内側となる上部電極又は下部電極の波打ち、それに伴うカバー材の破壊や電極間の接触不良について、何ら考慮されていない。
いう問題があった。

　そこで本発明は、初期状態で面状に形成したとしても、スイッチの機能を何ら損なうことがなく、小さい半径に曲げて取り付けることができる、曲げ自在感圧スイッチを提供することを目的とするものである。

　本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであって、その要旨は、上部電極を有する上部可撓性シートと、下部電極を有する下部可撓性シートとからなる感圧スイッチであって、上部可撓性シートの外周と下部可撓性シートの外周とが部分的に固定され、感圧スイッチを湾曲させた際に、上部可撓性シート及び下部可撓性シートに弛みが生じないようにした、曲げ自在感圧スイッチに係るものである。

　ここで、上部可撓性シートと下部可撓性シートとの間には、スペーサーを設けることもできる。そして、好ましくは、上部可撓性シート及び下部可撓性シートが共に長方形であり、その一辺のみで両者が固定されている感圧スイッチであって、この場合、湾曲させた際に外側となる上部可撓性シート又は下部可撓性シートの一方の幅が他方の幅よりも広いことが好ましい。

　また、電極の配線パターンは、上部電極又は下部電極の一方が全面的な電極となっており、他方がパターン化された電極となっていることが好ましく、更に、パターン化された上部電極又は下部電極の隙間に、ドット状又は線状のスペーサーが設けられていることが好ましい。

　なお、スイッチを作動させる場合、把持することにより、上部電極と下部電極とが接触状態になるようにすることが好ましい。

　本発明の曲げ自在感圧スイッチは、上部電極を有する上部可撓性シートと、下部電極を有する下部可撓性シートとからなる感圧スイッチであって、上部可撓性シートの外周と下部可撓性シートの外周とが部分的に固定され、感圧スイッチを湾曲させた際に上部可撓性シート及び下部可撓性シートに弛みが生じないようにしたので、スイッチの機能を何ら損なうことなく小さい半径に曲げて取り付けることができる。

　本発明の感圧スイッチは、上部電極を有する上部可撓性シートと、下部電極を有する下部可撓性シートとからなる。ここで、上部可撓性シート及び下部可撓性シートとしては、例えばポリエステルフィルムを使用することが好ましく、上部電極や下部電極は、ポリエステルフィルムに導電性インクで配線パターンや接点電極を印刷して形成することが好ましい。

　そして、本発明の感圧スイッチの特徴として、上部可撓性シートの外周と下部可撓性シートの外周とが部分的に固定されている。例えば上部可撓性シート及び下部可撓性シートを共に長方形とした場合、長方形の一辺で両者を固定し、他の三辺では固定しないのである。

　従って、面状に形成した感圧スイッチを後から湾曲させたり、予め湾曲させた感圧スイッチの曲げ半径を大きく変化させたとしても、上部可撓性シートと下部可撓性シートとの曲げ半径の相違に起因する弛み、即ち、内側となる上部可撓性シート又は下部可撓性シートに波打ちが生じることはなく、単に固定した一辺と反対側の辺においてズレが発生するのみであり、上下電極間の接触不良とならずスイッチの機能が維持される。

　なお、ズレが発生した長さだけ外側に位置する可撓性シートが短くなり、内側の可撓性シートが露出してしまうことを防止するため、湾曲後に外側となる上部可撓性シート又は下部可撓性シートの一方の幅を他方の幅よりも広くすることが好ましい。

　次に、電極の配線パターンであるが、単にオン状態とオフ状態とを切り換えるだけならば、上部電極又は下部電極の一方を全面的な電極とし、他方にパターン化された電極を形成すればよい。例えば他方のパターンを、＋極の櫛形パターンと−極の櫛形パターンとの組み合わせにしておけば、全面電極を＋極のパターンと−極のパターンとに接触させればオン状態になる。

　ところで、スイッチオフの状態では、上部可撓性シートと下部可撓性シートとの間を非接触にしておく必要がある。両者を非接触にするには、シートの可撓性をそのまま利用することもできるが、上部可撓性シートと下部可撓性シートとの間にスペーサーを設けることもできる。スペーサーとしては、シート状の絶縁体に穴を開けたものを上下の電極間に挟み込めばよいが、パターン化された電極の場合には、そのパターンのの隙間にドット状又は線状のスペーサーを設けることが好ましい。即ち、絶縁性を有する物質でドット状の突起を形成し、点状のスペーサーとするか、線状（例えば格子状等）の突起を形成し、面状のスペーサーとすることで、簡単に上下の電極を離隔させることができる。

　本発明の曲げ自在感圧スイッチは、取り付け部が曲面を有していても何ら問題なく使用できるものであるが、具体的にはハンドルやグリップ、ホースのような円柱状の物体に取り付け、設置面全体を感知面としたスイッチに使用して好適なものである。より具体的にはバイク、自転車、芝刈機等のグリップに取り付けて操作スイッチに用い、軽く握るだけで作動し、手を離せばスイッチが切れ、機器をオン・オフさせることができる。なお、掃除機や受話器等の円柱に近い形状をした取っ手部分にも取り付けることができ、ベッドのナースコール用のスイッチとして利用することもできる。

　以下、本発明の好ましい実施の形態の具体例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の曲げ自在感圧スイッチの一例を示す斜視図であり、図２はその分解図、図３はその部分側面図である。図１から図３に示す実施例１における曲げ自在感圧スイッチは、ポリエステルフィルムからなる上部可撓性シート３に全面的にアルミ箔を積層して上部電極１とし、同じくポリエステルフィルムからなる下部可撓性シート４に櫛形パターンのアルミ箔を交互に積層して＋極と−極とを持つ下部電極２としたものである。

　また、＋極の櫛形パターンに隣接して、絶縁性物質を使って一定間隔でドット状の突起を形成することでスペーサー５としている。なお、実施例における曲げ自在感圧スイッチは、芝刈機のハンドルのグリップに取り付けて使用することを想定しており、スペーサー５の間隔及び高さは、上部可撓性シート３の弾力性をも考慮しつつ、把持すれば容易に上部電極１と下部電極２とが接触状態になり、手を離せばすぐに離隔するように設定されている。

　そして、長方形の上部可撓性シート３及び下部可撓性シート４の長い方の一辺のみが、両面テープ６によって固定され、初期状態で面状の感圧スイッチが形成されている。なお、湾曲させた際に外側となる上部可撓性シート３の短辺の幅Ｗは、下部可撓性シート４の短辺の幅Ｗ’よりも広い。

　このような本発明の曲げ自在感圧スイッチを、芝刈機のハンドルのグリップに取り付けて、刈り歯の回転のオン・オフに利用した。即ち、下部可撓性シート４を内側にして巻き付け、グリップに固定した。この際、外側の上部可撓性シート３は曲げ半径が大きくなるので、両面テープ６で固定された側の長辺と反対側の長辺で上下のシート間にズレが発生するが、下部可撓性シート４に弛みが生じることはなく、かつ、下部可撓性シート４が上部可撓性シート３から露出することはない。

　また、ズレ発生後の取り付け状態であっても、上部可撓性シート３には全面的に上部電極１が形成されているので、下部可撓性シート４の下部電極２との接触関係に何ら変化はない。従って、接触不良の心配はなく、スイッチの機能は維持される。即ち、把持することによって、上部電極１と下部電極２とが接触状態になり、刈り歯が回転するようになる。

　なお、取り付け後における上部可撓性シート３のめくれを防止したり、ゴミ、油、水分等の外部からの流入を防止するため、グリップに固定した曲げ自在感圧スイッチの外側にカバーを設けること等もできる。

　図４は、本発明の曲げ自在感圧スイッチの他の例を示す展開図である。図４に示す実施例２の曲げ自在感圧スイッチは、ポリエステルフィルムからなる上部可撓性シート３（横８０ｍｍ×縦３０ｍｍ）に導電性を有する物質（カーボン、アルミ、導電性インク等）を積層して上部電極１とするとともに、直線状（格子状）のスペーサー５を設けたものである。また、同じくポリエステルフィルムからなる下部可撓性シート４に櫛形パターンのアルミ箔を交互に積層して＋極と−極とを持つ下部電極２としたものである。

　そして、上部可撓性シート３と下部可撓性シート４とが幅４ｍｍの連結部７（２か所）で一体化されており、連結部７を折り曲げて使用する。即ち、連結部７の可撓性によって、把持すれば容易に上部電極１と下部電極２とが接触状態になり、手を離せばすぐに離隔する。

　このような実施例２の曲げ自在感圧スイッチも、実施例１と同様に、下部可撓性シート４を内側にしてグリップ等に巻き付けても、下部可撓性シート４に弛みが生じることはなく、スイッチの機能が維持される。

　本発明の曲げ自在感圧スイッチは、スイッチ全体を湾曲させて取り付けても支障が生じないので、ハンドルやグリップ、ホースのような円柱状の物体に取り付け、設置面全体を感知面としたスイッチに使用して好適なものであり、具体的にはバイク、自転車、芝刈機等のグリップや、掃除機や受話器等の円柱に近い形状をした取っ手部分に取り付けて利用することができる。また、ベッドのナースコール用のスイッチとして利用することもできる。さらに、パターン化された電極は、１本のラインとして構成されており、断線検知等の安全回路を構成することもできる。

本発明の曲げ自在感圧スイッチの一例を示す斜視図である。（実施例１） 図１に示す曲げ自在感圧スイッチの分解図である。（実施例１） 図１に示す曲げ自在感圧スイッチの部分側面図である。（実施例１） 本発明の曲げ自在感圧スイッチの他の例を示す展開図である。（実施例２）

符号の説明

　１　　上部電極
　２　　下部電極
　３　　上部可撓性シート
　４　　下部可撓性シート
　５　　スペーサー
　６　　両面テープ
　７　　連結部
　Ｗ　　上部可撓性シートの短辺の幅
　Ｗ’　下部可撓性シートの短辺の幅　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

Claims (7)

1. 　上部電極（１）を有する上部可撓性シート（３）と、下部電極（２）を有する下部可撓性シート（４）とからなる感圧スイッチであって、上部可撓性シート（３）の外周と下部可撓性シート（４）の外周とが部分的に固定され、感圧スイッチを湾曲させた際に上部可撓性シート（３）及び下部可撓性シート（４）に弛みが生じないようにしたことを特徴とする曲げ自在感圧スイッチ。
2. 　上部可撓性シート（３）と下部可撓性シート（４）との間にスペーサー（５）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の曲げ自在感圧スイッチ。
3. 　上部可撓性シート（３）及び下部可撓性シート（４）が共に長方形であり、その一辺のみで両者が固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の曲げ自在感圧スイッチ。
4. 　湾曲させた際に外側となる上部可撓性シート（３）又は下部可撓性シート（４）の一方の幅が、他方の幅よりも広いことを特徴とする請求項３に記載の曲げ自在感圧スイッチ。
5. 　上部電極（１）又は下部電極（２）の一方が全面的な電極となっており、他方がパターン化された電極となっていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の曲げ自在感圧スイッチ。
6. 　パターン化された上部電極（１）又は下部電極（２）の隙間に、ドット状又は線状のスペーサー（５）が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の曲げ自在感圧スイッチ。
7. 　把持することにより、上部電極（１）と下部電極（２）とが接触状態になることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の曲げ自在感圧スイッチ。
   　

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