JP2004502273A - 感圧スイッチ - Google Patents
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Abstract
本発明は、実質的に閉ざされた輪郭で伸びているエッジ構造；縁においてエッジ構造に連結されかつエッジ構造に連結されたその面において導電性である第１のキャリヤー；縁においてエッジ構造に連結され更に第１のキャリヤーと実質的に平行に伸びかつエッジ構造に連結されたその面において導電性である第２のキャリヤー；及び外部接続を第１及び第２のキャリヤーに接続するための接続用手段を備え、キャリヤーの中立位置におけるそれらの間の距離が全面にわたって実質的に等しい感圧スイッチに関する。キャリヤー間のこの一様な間隔により、スイッチは全作動面積にわたり同様であり、このため、窪みのような局所的異形は作られない。これにより、スイッチは、より容易に製造することができる。この均一性のため、スイッチの感度がスイッチの全面積にわたって広がることが確保される。また厚さに比してかなり大きい表面積を有するスイッチの建設を可能とするために、キャリヤーは、好ましくは箔より製造され、更にエッジ構造の内側でキャリヤー間にスペーサーが置かれ、このスペーサーはキャリヤーの各に固定される。
Description
【０００１】
本発明は、周囲を実質的に閉鎖して伸びているエッジ構造、縁においてエッジ構造に連結されかつエッジ構造に連結された側において導電する第１のキャリヤー、縁においてエッジ構造に連結されかつ第１のキャリヤーと実質的に平行に伸び更にエッジ構造にに連結された側において導電性である第２のキャリヤー、及び外部接続を第１及び第２のキャリヤーに接続するための接続用手段を備えた感圧スイッチに関する。
【０００２】
かかるスイッチは、ＵＳ−Ａ−５，８１８，００２号より知られる。
【０００３】
この知られたスイッチにおいては、キャリヤーは、中心部に内向きの窪みを有する比較的厚いプレートにより形成される。プレート上に圧力が加わると、プレートは曲がり、中心部において互いに近寄るように動き、このため窪みが相互の電気接触を作ることができる。窪みの形と深さとを変えることによりスイッチの感度を調整することができる。
【０００４】
しかし、これは頑丈な形式のスイッチであって、それ自体が小型化には向かず、かつ窪みの近くでプレートに力が加えられたときしか正当に作動しない。
【０００５】
本発明の目的は、小型化に適しかつ力が表面上のどこに加えられたときでも応答する装置を提供することである。
【０００６】
この目的は、中立位置におけるキャリヤー間の距離が全面積にわたって実質的に同じであることにより達成される。
【０００７】
キャリヤー間のこの一様な間隔のため、スイッチは、その全作動面積にわたって同様であり、このため、窪みのような局所的な異形は作られない。このため、スイッチは、より容易に製造することができる。
【０００８】
この一様性は、また、スイッチの感度がその全面にわたり同じであることを保証する。
【０００９】
厚さに比して比較的大面積を有するスイッチを構成し得るように、好ましくは、キャリヤーは箔より作られ、そしてエッジ構造の内側でキャリヤー間にスペーサーが設けられ、このスペーサーはキャリヤーの各に固定される。
【００１０】
スペーサーの使用が、可撓性キャリヤーの使用を可能にする。これにより、スイッチを、局所的に加えられた圧力を感ずるようにも作ることができる。
【００１１】
全面にわたって均一な感度を得るために、スペーサーは、構造の内面上に一様に分配される。
【００１２】
ある状況においては、スペーサーが構造の内面にわたって密度が変化しているパターンで分布されることが魅力的である。
【００１３】
これにより、感度を、位置依存性にすることができる。
【００１４】
別の魅力的な実施例は、従属請求項において説明される。
【００１５】
本発明は、付属図面を参照し、以下説明されるであろう。
【００１６】
図１は、全体として１で示された本発明によるスイッチの断面を示す。このスイッチは、全周にわたって伸び、かつ両面に接着剤層３の設けられたエッジ構造２を備える。エッジ構造２は、プラスチック箔から切り出すことにより形成される。
【００１７】
エッジ構造２に箔４が接着され、この箔は、１層のプラスチック５、及び１層の金属、例えばアルミニウムの層１２から形成される。金属層１２は、ここでは、スイッチ１の内部に向けられる。この箔４は、金属層１２がスイッチ１の内部に面した状態で、同様にエッジ構造又は周囲構造の他方の側に接着される。
【００１８】
最も内側の箔４上に多数のスペーサー６が置かれる。これらスペーサーは、好ましくは、スクリーン印刷の手段により箔４に適用されたプラスチックの小球体により形成される。これらは、スクリーン印刷プロセスのため、断面がベル状である。
【００１９】
スイッチの寸法は非常に広範囲で変え得ることが指摘される。このスイッチは最初は小さいデザインのために意図された。ここでは、箔の寸法が数ｃｍの正方形でかつ厚さが１ｍｍ以下が予想される。この予想された構成においては、箔と箔との間の距離は０．０８ｍｍである。スペーサー間の相互距離は２．３ｍｍである。ここでは、スペーサーは正方形格子に並べられる。かかるスイッチは、圧力０．７５Ｎにおけるスイッチングに適している。
【００２０】
本発明により別の寸法のスイッチを作ることは言うまでもなく可能である。箔間の距離は、これを０．０５又は０．０３ｍｍにまでも減らすことができる。従って、別の寸法のスイッチに適合するため、例えば比例して薄い箔を適用することを勧告することができる。
【００２１】
スイッチの感度を調整するために、スペーサーの面密度を変更することが可能である。例えば、圧力位置に従って感度を変えることを実現するためにスペーサーの密度を変えることさえ可能である。
【００２２】
用途に応じてスイッチの全面積を大きくし、又は小さくするももちろん同様に可能である。
【００２３】
箔４及びエッジ構造２の可撓性のため、スイッチの感度に大きい影響を与えることなしにスイッチ１を曲げることができる。ここでは、スペーサー６が２個の箔４の一方にのみ固定されることが重要である。この場合、箔４とエッジ構造２との間の接着も重要である。これは、接着層３が、曲がっているときの箔と箔との間の変位を許さねばならないためである。
【００２４】
２枚の箔４を接続するために、コネクター又は半田付けの手段により印刷回路板上の電線又は導電トラックへの接続に適した延長部８が設けられる。箔とエッジ構造２との間の短絡を防ぐために、箔の延長部の間を伸びる延長部９も設けられる。延長部は、コネクター又は半田付けにより生ずる厚くなった部分が一致することを避けるために、不等の長さを持つことが好ましい。
【００２５】
スイッチの作動は以下のようである。即ち、箔４は、通常は、エッジ構造２、スペーサー６、及び箔４間の空気層により互いに分離される。箔の層４の一方又は双方に圧力が加わると、箔４は、互いに局所的に接触し、これにより、スイッチが閉じる。ここでは、箔４を相互に接触させるために、箔４の可撓性が主に使われる。スペーサー６は、結局、比較的剛性が大きく、僅かしか曲がらない。
【００２６】
しかし、かなりの程度曲がる別形式のスペーサーを使うことが可能である。このときは、可撓性の小さい箔を使用することが可能である。
【００２７】
図２は、同じ実施例であって構造がより明瞭に示されたものを示す。
【００２８】
最後に、図３は、別形式のスペーサーを使用するかかるスイッチの断面図を示す。この実施例においては、表面にわたって均一に分布された穴１１が設けられた１個のスペーサー１０が使用される。
【００２９】
箔４に力が加えられると、箔は、互いに近寄るように動き、互いに接触してスイッチが閉じられる。上の第１の実施例におけると同様に、ここでは、箔の可撓性が使われる。この構成においては、穴１１が比較的大きくない限り、箔が互いに近寄るように動くためにスペーサーの弾力性が必要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の実施例の断面図を示す。
【図２】
図１に示された実施例の部分的に取り去った図を示す。
【図３】
本発明の第２の実施例の断面図を示す。
本発明は、周囲を実質的に閉鎖して伸びているエッジ構造、縁においてエッジ構造に連結されかつエッジ構造に連結された側において導電する第１のキャリヤー、縁においてエッジ構造に連結されかつ第１のキャリヤーと実質的に平行に伸び更にエッジ構造にに連結された側において導電性である第２のキャリヤー、及び外部接続を第１及び第２のキャリヤーに接続するための接続用手段を備えた感圧スイッチに関する。
【０００２】
かかるスイッチは、ＵＳ−Ａ−５，８１８，００２号より知られる。
【０００３】
この知られたスイッチにおいては、キャリヤーは、中心部に内向きの窪みを有する比較的厚いプレートにより形成される。プレート上に圧力が加わると、プレートは曲がり、中心部において互いに近寄るように動き、このため窪みが相互の電気接触を作ることができる。窪みの形と深さとを変えることによりスイッチの感度を調整することができる。
【０００４】
しかし、これは頑丈な形式のスイッチであって、それ自体が小型化には向かず、かつ窪みの近くでプレートに力が加えられたときしか正当に作動しない。
【０００５】
本発明の目的は、小型化に適しかつ力が表面上のどこに加えられたときでも応答する装置を提供することである。
【０００６】
この目的は、中立位置におけるキャリヤー間の距離が全面積にわたって実質的に同じであることにより達成される。
【０００７】
キャリヤー間のこの一様な間隔のため、スイッチは、その全作動面積にわたって同様であり、このため、窪みのような局所的な異形は作られない。このため、スイッチは、より容易に製造することができる。
【０００８】
この一様性は、また、スイッチの感度がその全面にわたり同じであることを保証する。
【０００９】
厚さに比して比較的大面積を有するスイッチを構成し得るように、好ましくは、キャリヤーは箔より作られ、そしてエッジ構造の内側でキャリヤー間にスペーサーが設けられ、このスペーサーはキャリヤーの各に固定される。
【００１０】
スペーサーの使用が、可撓性キャリヤーの使用を可能にする。これにより、スイッチを、局所的に加えられた圧力を感ずるようにも作ることができる。
【００１１】
全面にわたって均一な感度を得るために、スペーサーは、構造の内面上に一様に分配される。
【００１２】
ある状況においては、スペーサーが構造の内面にわたって密度が変化しているパターンで分布されることが魅力的である。
【００１３】
これにより、感度を、位置依存性にすることができる。
【００１４】
別の魅力的な実施例は、従属請求項において説明される。
【００１５】
本発明は、付属図面を参照し、以下説明されるであろう。
【００１６】
図１は、全体として１で示された本発明によるスイッチの断面を示す。このスイッチは、全周にわたって伸び、かつ両面に接着剤層３の設けられたエッジ構造２を備える。エッジ構造２は、プラスチック箔から切り出すことにより形成される。
【００１７】
エッジ構造２に箔４が接着され、この箔は、１層のプラスチック５、及び１層の金属、例えばアルミニウムの層１２から形成される。金属層１２は、ここでは、スイッチ１の内部に向けられる。この箔４は、金属層１２がスイッチ１の内部に面した状態で、同様にエッジ構造又は周囲構造の他方の側に接着される。
【００１８】
最も内側の箔４上に多数のスペーサー６が置かれる。これらスペーサーは、好ましくは、スクリーン印刷の手段により箔４に適用されたプラスチックの小球体により形成される。これらは、スクリーン印刷プロセスのため、断面がベル状である。
【００１９】
スイッチの寸法は非常に広範囲で変え得ることが指摘される。このスイッチは最初は小さいデザインのために意図された。ここでは、箔の寸法が数ｃｍの正方形でかつ厚さが１ｍｍ以下が予想される。この予想された構成においては、箔と箔との間の距離は０．０８ｍｍである。スペーサー間の相互距離は２．３ｍｍである。ここでは、スペーサーは正方形格子に並べられる。かかるスイッチは、圧力０．７５Ｎにおけるスイッチングに適している。
【００２０】
本発明により別の寸法のスイッチを作ることは言うまでもなく可能である。箔間の距離は、これを０．０５又は０．０３ｍｍにまでも減らすことができる。従って、別の寸法のスイッチに適合するため、例えば比例して薄い箔を適用することを勧告することができる。
【００２１】
スイッチの感度を調整するために、スペーサーの面密度を変更することが可能である。例えば、圧力位置に従って感度を変えることを実現するためにスペーサーの密度を変えることさえ可能である。
【００２２】
用途に応じてスイッチの全面積を大きくし、又は小さくするももちろん同様に可能である。
【００２３】
箔４及びエッジ構造２の可撓性のため、スイッチの感度に大きい影響を与えることなしにスイッチ１を曲げることができる。ここでは、スペーサー６が２個の箔４の一方にのみ固定されることが重要である。この場合、箔４とエッジ構造２との間の接着も重要である。これは、接着層３が、曲がっているときの箔と箔との間の変位を許さねばならないためである。
【００２４】
２枚の箔４を接続するために、コネクター又は半田付けの手段により印刷回路板上の電線又は導電トラックへの接続に適した延長部８が設けられる。箔とエッジ構造２との間の短絡を防ぐために、箔の延長部の間を伸びる延長部９も設けられる。延長部は、コネクター又は半田付けにより生ずる厚くなった部分が一致することを避けるために、不等の長さを持つことが好ましい。
【００２５】
スイッチの作動は以下のようである。即ち、箔４は、通常は、エッジ構造２、スペーサー６、及び箔４間の空気層により互いに分離される。箔の層４の一方又は双方に圧力が加わると、箔４は、互いに局所的に接触し、これにより、スイッチが閉じる。ここでは、箔４を相互に接触させるために、箔４の可撓性が主に使われる。スペーサー６は、結局、比較的剛性が大きく、僅かしか曲がらない。
【００２６】
しかし、かなりの程度曲がる別形式のスペーサーを使うことが可能である。このときは、可撓性の小さい箔を使用することが可能である。
【００２７】
図２は、同じ実施例であって構造がより明瞭に示されたものを示す。
【００２８】
最後に、図３は、別形式のスペーサーを使用するかかるスイッチの断面図を示す。この実施例においては、表面にわたって均一に分布された穴１１が設けられた１個のスペーサー１０が使用される。
【００２９】
箔４に力が加えられると、箔は、互いに近寄るように動き、互いに接触してスイッチが閉じられる。上の第１の実施例におけると同様に、ここでは、箔の可撓性が使われる。この構成においては、穴１１が比較的大きくない限り、箔が互いに近寄るように動くためにスペーサーの弾力性が必要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の実施例の断面図を示す。
【図２】
図１に示された実施例の部分的に取り去った図を示す。
【図３】
本発明の第２の実施例の断面図を示す。
Claims (15)
- −実質的に閉ざされた輪郭で伸びているエッジ構造；
−縁においてエッジ構造に連結されかつエッジ構造に連結されたその面において導電性である第１のキャリヤー；
−縁においてエッジ構造に連結され更に第１のキャリヤーと実質的に平行に伸びかつエッジ構造に連結されたその面において導電性である第２のキャリヤー；及び
−外部接続を第１及び第２のキャリヤーに接続するための接続用手段
を備え、
キャリヤーの中立位置におけるそれらの間の距離が全面にわたって実質的に等しい
ことを特徴とする感圧スイッチ。 - キャリヤーが箔より製造されること、及びスペーサーがエッジ構造の内側でキャリヤー間に置かれ、このスペーサーがキャリヤーの各に固定されることを特徴とする請求項１に請求されたスイッチ。
- 構造が可撓性材料から製造されることを特徴とする請求項１又は２に請求されたスイッチ。
- 箔が金属箔により形成され、その一方の面にプラスチック層が適用されることを特徴とする請求項３に請求されたスイッチ。
- スペーサーが、構造の内側の表面にわたって一様に分布されることを特徴とする先行請求項のいずれかに請求されたスイッチ。
- スペーサーが、連結された構造を形成するように一緒に結合されることを特徴とする請求項５に請求されたスイッチ。
- 構造が弾性材料より製造されることを特徴とする請求項６に請求されたスイッチ。
- スペーサーが、構造の内側の表面にわたって密度が変化するパターンで分布されることを特徴とする先行請求項のいずれかに請求されたスイッチ。
- キャリヤーが、スクリーン印刷の手段により配列されることを特徴とする請求項５−８のいずれかによるスイッチ。
- エッジ構造が、両面粘着テープより製造されることを特徴とする先行請求項のいずれかに請求されたスイッチ。
- 接続手段が、エッジ構造の外側にキャリヤーの延長部を備えることを特徴とする先行請求項のいずれかに請求されたスイッチ。
- キャリヤーの延長部が、エッジ構造の延長部により分離されることを特徴とする請求項１１により請求されたスイッチ。
- エッジ構造の延長部が不等の長さのものでることを特徴とする請求項１１又は１２に請求されたスイッチ。
- セパレーターの高さが０．０８ｍｍに等しいことを特徴とする先行請求項のいずれかに請求されたスイッチ。
- セパレーターが、相互距離２．３ｍｍに置かれることを特徴とする先行請求項のいずれかに請求されたスイッチ。
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