JP2004194037A

JP2004194037A - スイッチ

Info

Publication number: JP2004194037A
Application number: JP2002360315A
Authority: JP
Inventors: Atsuhisa Nishimura; 篤久西村; 謙之 ▲土▼井; Kaneyuki Doi; Masaru Hashimoto; 勝橋本; Takeyuki Suzuki; 健之鈴木; Yoshiko Tsuji; 佳子辻
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: JP4134709B2

Abstract

【課題】人体を信号伝送経路とする通信システムに好適なスイッチを提供する。
【解決手段】本発明は、操作部１と、第１の端子２と、第２の端子３とを有し、操作部により第１の端子２と第２の端子３との間の導通状態を変化させるスイッチＳにおいて、第１の端子２と第２の端子３とは別に第３の端子４を有し、操作部１は、その表面が導電性を有し、操作部１により第１の端子２と第２の端子３との間の導通状態を変化させたときに操作部１の表面と第３の端子４とを導通しているリード部材５を設けたものであることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作部を操作して端子間の導通状態を変化させるスイッチに関するものであり、特に、人体を信号伝送経路とする通信システムに好適なスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
人体を信号伝送経路とする通信システムは、信号通信用の電極を備えた２つの送受信器を有して構成されるものであり、一方の送受信器の電極を身体の一部に接するように取り付け、機器に組み込まれたもう一方の送受信器の電極に身体の他の部分を接触させることにより、人体を信号伝送経路として通信するシステムである。
【０００３】
この種の通信システムとしては、特許第３３１９４６２号公報に示されるものがある。このものは、人体に情報通信用の電極を接触させて取り付ける第１の送受信器と、情報通信をする相手先の機器に組み込まれる第２の送受信器を有するデータ伝送システム（通信システム）において、通信を行わないときに第１の送受信器を省電力モードにして、第１の送受信器の消費電力を抑えるものである。通常、このようにすると、２つの送受信器間で通信を開始するために、通信の開始を指示する操作と、人体を通る信号伝送経路を形成する操作と、の２回の操作が必要となる。
【０００４】
特許第３３１９４６２号公報の構成は、これらを１回の操作で行うために、第２の送受信器は、人体と接触して信号伝送経路を形成するタッチ電極と、タッチ電極への人体の接触を検知するタッチセンサと、タッチセンサの検出信号に応じて通信開始の指示をするスタート信号を発生するスタート信号発生器を有し、第１の送受信器は、スタート信号を検出するスタート信号検出器を有するものである。そして、第２の送受信器は、そのタッチセンサが人体の接触を検知したときにスタート信号を発生し、第１の送受信器は、このスタート信号を検知して通信を開始するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３３１９４６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の特許第３３１９４６２号公報に開示された構成は、使用者が第２の送受信器のタッチ電極に触れる１回の操作によって、通信の開始を指示する操作と人体を通る信号伝送経路を形成する操作とを行うことができる。そのため、複数の操作を必要とせず、第１の送受信器の消費電力を抑えながら、第１の送受信器と第２の送受信器との間の通信を行うことができるので有用である。
【０００７】
しかしながら、タッチセンサは、一般的に特性のばらつきがあり、安定した通信システムを構成するためには、タッチセンサを特性にしたがって選別する必要がある。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、人体を信号伝送経路とする通信システムに好適なスイッチを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、操作部と、第１の端子と、第２の端子とを有し、操作部により第１の端子と第２の端子との間の導通状態を変化させるスイッチにおいて、第１の端子と第２の端子とは別に第３の端子を有し、操作部は、その表面が導電性を有し、操作部により第１の端子と第２の端子との間の導通状態を変化させたときに操作部の表面と第３の端子とを導通しているリード部材を設けたものであることを特徴としている。
【００１０】
したがって、操作部により第１の端子と第２の端子との間の導通状態を変化させたときに、操作部の表面と第３の端子はリード部材により導通している。そのため、このスイッチを、第１の端子と第２の端子との間の導通状態の変化によって通信開始を指示し、第３の端子により信号の送受信を行うように、機器に取り付けられた送受信器に設けることにより、使用者は、操作部を人体の一部で操作するだけで、通信の開始の指示と、送受信器間における信号伝送経路の形成とを行うことができる。よって、人体に取り付けられた送受信器と、機器に取り付けられた送受信器との間で、人体を信号伝送経路として通信する通信システムに好適なスイッチが提供できる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のスイッチにおいて、リード部材は、弾性を有し、操作部に接する圧力が大きくなるように弾性力を生じるものであることを特徴としている。
【００１２】
したがって、リード部材は、操作部に接する圧力が大きくなるように弾性力を生じるので、はんだ付けなどによる接続を行わなくても、安定した電気接続を得ることができる。このため、製造工程を簡略化することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項２記載のスイッチにおいて、リード部材は、操作部の操作に対抗して弾性力を生じるものであることを特徴としている。
【００１４】
したがって、リード部材は、操作部の操作に対抗して弾性力を生じるので、操作部を操作した後の復帰動作を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
次に、請求項１の発明に係る一実施形態を図１を用いて説明する。このスイッチＳは、人体Ｈを信号伝送経路とする通信システムに設けられている。この通信システムは、使用者の人体Ｈに取り付けられた第１の送受信器Ｅ１と、情報通信をする相手の機器に設けられた第２の送受信器Ｅ２とを有して構成されている。
【００１６】
第１の送受信器Ｅ１は、使用者の人体Ｈに設けられる腕時計型のものであり、人体Ｈに接する面に基準電位を与える接地電極と、信号を伝送する信号電極とを有している。このものは、人体Ｈを介して通信の開始を指示する信号ＳＧ（以後、スタート信号ＳＧと呼ぶ）を受信したときに第２の送受信器Ｅ２との間で通信を開始する。
【００１７】
第２の送受信器Ｅ２は、ケースＣと、スイッチＳと、回路基板Ｐとを有して構成されている。ケースＣは、筐体部Ｃａと、支持部Ｃｂとを有して形成される。筐体部Ｃａは、中空部を有して形成され、その中空部にスイッチＳと、回路基板Ｐとを収納する。このものは、使用者により操作される側の面に円形の孔が設けられており、後述のスイッチＳの操作部１と嵌め合わされている。支持部Ｃｂは、回路基板Ｐの筐体部Ｃａ内での位置を定めるものであり、筐体部Ｃａの内側面に板状に突きだした形状に設けられる。このものに回路基板Ｐをねじ止めで接続する（図示せず）。
【００１８】
スイッチＳは、操作部１と、第１の端子２と、第２の端子３と、第３の端子４と、リード部材５と、切替部６とを有して形成される。操作部１は、円柱状に形成され、筐体部Ｃａの中空部側の底面の周囲に薄板状の鍔部１ａが設けられている。このものは、樹脂により形成され、それが導電性材料でメッキ加工されることにより、その表面が導電性を有するように形成されている。このものは、筐体部Ｃａの操作側の面の孔に嵌め合わされている。そして、このものは、その面の法線方向に動作することができるが、筐体部Ｃａの外部方向への動作は、鍔部１ａにより制限されている。このものは、切替部６に接続され、使用者により筐体部Ｃａの内部方向へ操作されると、切替部６にその動作を伝達し、第１の端子２と第２の端子３との間の導通状態を変化させる。また、このものは、リード部材５により第３の端子４と接続されて常に導通している。したがって、使用者が操作部１を操作して第１の端子２と第２の端子３との間の導通状態を変化させたときにも、操作部１の表面と第３の端子４とは導通している。
【００１９】
第１の端子２と、第２の端子３と、第３の端子４とは、回路基板Ｐ上に設けられた電極パッドにより形成されている。第１の端子２と第２の端子３は、切替部６に接続されている。そして、これらの端子間の導通状態は、切替部６により切り替えられる。また、これらの端子は、回路基板Ｐ上の電源回路に接続されている。第３の端子４は、リード部材５により、操作部１に接続されている。また、このものは、回路基板Ｐ上の回路において、情報通信回路に接続されている。
【００２０】
リード部材５は、両端を除いて被覆された銅線であり、操作部１と第３の端子４とをはんだ付けにより接続するものである。このものは、操作部１の動作を妨げないように、長さにある程度の余裕を持たせている。
【００２１】
切替部６は、切替操作部６ａと、導通状態切替部６ｂとを有して構成されている。切替操作部６ａは、樹脂で円柱状に形成されたものであり、操作部１の鍔部１ａ側の底面の中央部と導通状態切替部６ｂとに接続されている。このものは、操作部１の操作による動作を導通状態切替部６ｂに伝達する。また、このものは、内部にばねを有しており、このばねは、操作が終わると、操作部１を元の位置に復帰させる。導通状態切替部６ｂは、切替操作部６ａと、第１の端子２と、第２の端子３とに接続されるものである。このものは、切替操作部６ａが押されている間、第１の端子２と第２の端子３との間の導通状態を変化させる。ここでは、切替操作部６ａが押されている間、第１の端子２と第２の端子３との間を、開放から短絡に導通状態を変化させる。
【００２２】
回路基板Ｐは、第１の送受信器Ｅ１と通信を行い、第２の送受信器Ｅ２が組み込まれた機器の制御を行うものであり、第２の送受信器Ｅ２の電源回路や情報通信回路、制御回路などが実装されている。このものは、筐体部Ｃａの中空部に収納され、支持部Ｃｂにねじ止め（図示せず）により固定される。また、このものは、第１の端子２と、第２の端子３と、第３の端子４とを電極パッドとして有しており、上述のように、第１の端子２と第２の端子３は、電源回路に、第３の端子４は、情報通信回路に接続されている。そして、この電源回路は、第１の端子２と第２の端子３とが短絡されているときにのみ、回路基板Ｐ上の回路に電力が供給されるように接続されている。電源回路が回路基板Ｐに電力を供給すると、制御回路は、情報通信回路を制御してスタート信号ＳＧを第３の端子４から出力し、送受信の動作を開始する。
【００２３】
次に、第１の実施形態の動作について説明する。まず、指Ｆにより、操作部１を押す（操作する）と、切替操作部６ａが導通状態切替部６ｂに向けて押される。すると、導通状態切替部６ｂは、第１の端子２と第２の端子３との間を短絡する。そうすると、回路基板Ｐの電源回路が各回路に電力を供給する。そして、制御回路は、情報通信回路を制御してスタート信号ＳＧを第３の端子４から出力する。このスタート信号ＳＧは、リード部材５を介して操作部１の表面に伝送される。ここで、指Ｆは、操作部１を操作しているから、操作部１に接している。したがって、このスタート信号ＳＧは、指Ｆから人体Ｈを介して第１の送受信器Ｅ１に伝送される。すると、第１の送受信器Ｅ１は、スタート信号ＳＧを受信すると第２の送受信器Ｅ２との間で通信を開始する。
【００２４】
このように、第１の実施形態においては、操作部１により第１の端子２と第２の端子３との間の導通状態を変化させたときに、操作部１の表面と第３の端子４はリード部材５により導通している。そのため、このスイッチＳを第１の端子２と第２の端子３との間の導通状態の変化によって通信開始を指示し、第３の端子４により信号の送受信を行うように、機器に取り付けられた第２の送受信器Ｅ２に設けることにより、使用者は、操作部１を人体Ｈの一部で操作するだけで、通信の開始の指示と、送受信器間における信号伝送経路の形成とを行うことができる。よって、人体Ｈに取り付けられた第１送受信器Ｅ１と、機器に取り付けられた第２送受信器Ｅ２との間で、人体を信号伝送経路として通信する通信システムに好適なスイッチＳが提供できる。
【００２５】
（第２の実施形態）
次に、すべての請求項の発明に係る一実施形態を図２を用いて説明する。このものは、第１の実施形態と、リード部材５が弾性を有して操作部１の両側に設けられている点が異なっており、その他は第１の実施形態と同じである。
【００２６】
リード部材５は、コイルばね状に形成されることにより、弾性を有するように形成されている。このものは、操作部１が操作されていない状態で、操作部１の操作方向（ここでは、押す方向）に対して逆方向に弾性力が生じるように撓ませた状態で設けられている。したがって、このものは、弾性力により操作部１との間の接圧を高めるので、はんだ付けなどの手段を行わなくても安定した電気接続を得ることができる。このため、製造工程を簡略化することができる。また、リード部材５は、操作部１の操作方向に対して逆方向に弾性力を生じるので、操作部１を操作した後の復帰動作を行うことができる。
【００２７】
このように、第２の実施形態においては、リード部材５は、操作部１に接する圧力が大きくなるように弾性力を生じるので、はんだ付けなどによる接続を行わなくても、安定した電気接続を得ることができる。このため、製造工程を簡略化することができる。また、リード部材５は、操作部１の操作に対抗して弾性力を生じるので、操作部１を操作した後の復帰動作を行うことができる。
【００２８】
なお、リード部材５は、弾性力が操作部１の操作方向と同じ直線上に生じるものについて説明したが、それに限るものではなく、例えばスライド式のスイッチに用いるときなど、リード部材５に操作部１の復帰動作をさせないときには、弾性力が操作方向と異なる直線上に生じるものであってもよい。
【００２９】
（第３の実施形態）
次に、請求項１の発明に係る一実施形態を図３を用いて説明する。このものは、第１の実施形態と、リード部材５が複数の部材により形成される点が異なっており、その他は第１の実施形態と同じである。
【００３０】
リード部材５は、スライド可動部５ａと、スライド固定部５ｂとを有して構成される。スライド可動部５ａは、長方形の板状の導体であり、はんだ付けにより操作部１ａに接続されている。このものは、スライド固定部５ｂと導通を保ちながら操作部１の操作方向に移動する。スライド固定部５ｂは、一対の導体であり、側面からみてコ字状に形成された板材を、その中央部において、スライド可動部５ａの厚さより少し短い間隔をあけて分けたような形状をしている。これらのものは、コ字の開放側の端部が第３の端子４にはんだ付けにより接続されている。そして、これらのものは、スライド可動部５ａを挟んで接しており、スライド可動部５ａが導通を保ちながら操作部１の操作方向に移動することができるようにしている。
【００３１】
したがって、第３の実施形態のように、リード部材５を複数の部材により構成しても、第１の実施形態と同様の作用と効果を得ることができる。
【００３２】
（第４の実施形態）
次に、同じく請求項１の発明に係る他の実施形態を図４を用いて説明する。このものは、第３の実施形態と、リード部材５の構成が異なっており、その他は第３の実施形態と同じである。
【００３３】
操作部１は、長方形の板状に形成された導体であり、導通を保ちながら回転動作ができるようにリード部材５に接続されている。
【００３４】
リード部材５は、支柱部５ｃと、回動部５ｄとを有して構成されている。支柱部５ｃは、長方形の板状に形成された導体である。このものは、一辺が第３の端子４にはんだ付けにより接続されている。また、この対辺には、回動部５ｄが設けられている。回動部５ｄは、支柱部５ｃと操作部１とに接続され、操作部１を回転動作ができるように支持する。このものは、支柱部５ｃと操作部１との両方と導通している。
【００３５】
したがって、第４の実施形態のように、操作部１が回転動作をできるようにリード部材５を構成しても、第１の実施形態と同様の作用と効果を得ることができる。
【００３６】
（第５の実施形態）
次に、同じく請求項１の発明に係る他の実施形態を図５乃至図７を用いて説明する。このものは、第１の実施形態と、パッケージ部７を有している点と、第１の端子２と、第２の端子３と、第３の端子４とが回路基板Ｐとは別体で設けられている点が異なっており、その他は第１の実施形態と同じである。
【００３７】
パッケージ部７は、樹脂で形成された直方体形状のものであり、切替操作部６ａと、導通状態切替部６ｂとを内部に有している。そして、このものは、その一面に、第１の端子２と、第２の端子３と、第３の端子４とを有している。ここで、第１の端子２と、第２の端子３と、第３の端子４とは、長方形の板状の導体により形成されている。そして、パッケージ部７は、その逆側の面に操作部１の鍔部１ａの径よりも小さな孔を有し、その孔と操作部１が嵌め合わされるように形成されている。したがって、スイッチＳは、パッケージ部７により一体化されている。このスイッチＳは、第１の端子２と、第２の端子３と、第３の端子４とが、回路基板Ｐ上の電極パッドＰ１，Ｐ２，Ｐ３にそれぞれ接続されており、これらの端子が第１の実施形態で説明した同じ回路と接続されるようにされている。
【００３８】
このように、第５の実施形態においては、スイッチＳをパッケージ部７により一体化するので、装置（例えば第２の送受信器Ｅ２）に組み込む部品数を減らし、製造工程を簡単にすることができる。また、装置におけるスイッチＳの取り替えを容易にすることもできる。
【００３９】
なお、図６のように、スイッチＳをねじであるスイッチ固定部Ｃｄにより、筐体部Ｃａに固定し、スイッチＳの各端子２，３，４と回路基板Ｐの対応する電極パッドＰ１，Ｐ２，Ｐ３にケーブルＬ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）により接続すると、回路基板Ｐを操作部１から離して配置することが可能になる。
【００４０】
したがって、第２の送受信器Ｅ２を図７のようなドアＤに設けるときに、屋外にスイッチＳを、屋内に回路基板Ｐをそれぞれ設け、その間をケーブルＬで接続することにより構成することができる。こうすることにより、回路基板Ｐを雨などから保護することができる。また、スイッチＳは、屋外に設けられるので劣化しやすいが、スイッチＳを取り替えることは容易である。このため、スイッチＳは、第２の送受信器Ｅ２の信頼性を向上し、保守作業を容易にすることができる。
【００４１】
なお、操作部１の操作方向としては、押すものについて説明したが、それに限るものではなく、第１の端子２と、第２の端子３との導通状態を変化させるものであれば、その操作方向は任意に定めることができる。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、操作部により第１の端子と第２の端子との間の導通状態を変化させたときに、操作部の表面と第３の端子はリード部材により導通している。そのため、このスイッチを第１の端子と第２の端子との間の導通状態の変化によって通信開始を指示し、第３の端子により信号の送受信を行うように、機器に取り付けられた送受信器に設けることにより、使用者は、操作部を人体の一部で操作するだけで、通信の開始の指示と、送受信器間における信号伝送経路の形成とを行うことができる。よって、人体に取り付けられた送受信器と、機器に取り付けられた送受信器との間で、人体を信号伝送経路として通信する通信システムに好適なスイッチが提供できる。
【００４３】
請求項２に係る発明によれば、請求項１記載のスイッチの効果に加え、リード部材は、操作部に接する圧力が大きくなるように弾性力を生じるので、はんだ付けなどによる接続を行わなくても、安定した電気接続を得ることができる。このため、製造工程を簡略化することができる。
【００４４】
請求項３に係る発明によれば、請求項２記載のスイッチの効果に加え、リード部材は、操作部の操作に対抗して弾性力を生じるので、操作部を操作した後の復帰動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の要部を示す部分断面図である。
【図２】第２の実施形態の要部を示す部分断面図である。
【図３】第３の実施形態の要部を示す部分断面図である。
【図４】第４の実施形態の要部を示す部分断面図である。
【図５】第５の実施形態を示す部分断面図である。
【図６】第５の実施形態の他の組み込み形態を示す、要部の部分断面図である。
【図７】第５の実施形態をドアに組み込んだ例を示す構成図である。
【符号の説明】
１操作部
２第１の端子
３第２の端子
４第３の端子
５リード部材
６切替部
Ｐ回路基板
Ｃケース

Claims

操作部と、第１の端子と、第２の端子とを有し、操作部により第１の端子と第２の端子との間の導通状態を変化させるスイッチにおいて、第１の端子と第２の端子とは別に第３の端子を有し、操作部は、その表面が導電性を有し、操作部により第１の端子と第２の端子との間の導通状態を変化させたときに操作部の表面と第３の端子とを導通しているリード部材を設けたものであることを特徴とするスイッチ。
リード部材は、弾性を有し、操作部に接する圧力が大きくなるように弾性力を生じるものであることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
リード部材は、操作部の操作に対抗して弾性力を生じるものであることを特徴とする請求項２記載のスイッチ。