JP2016024980A - マットスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】足が置かれることや車椅子の通過などによる本来のスイッチング機能を損なうことなく、上部シートに各種意匠を施せるようにして、付加機能が追加されたより有意義なマットスイッチを提供する。
【解決手段】下部シート１と、可撓性を備える上部シート２と、下部シート１と上部シート２との間に設けられるスイッチ素子３と、を有してなるマットスイッチにおいて、上部シート２は、弾性材製の下段シート材６と、合成樹脂製で下段シート材６の上に配置される上段シート材７とを有するとともに、上段シート材７の上面７ａには印刷による表示部ｉを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物の玄関や自動ドア、工場内における工作機械の周辺などの床面に敷設され、人間や車椅子などがその上に載ったことを検出して検出信号を出力するマットスイッチに関する。

従来のマットスイッチ、即ち、下部シートと、可撓性を備える上部シートと、前記下部シートと前記上部シートとの間に設けられるスイッチ素子と、を有してなるマットスイッチは、特許文献１，２において開示されたものが知られている。

特許文献１が開示するマットスイッチは、面状の絶縁外被に覆われるとともに、多数の抜穴部を設けた面状の上電極（２）、下電極（３）を対向配置し、外力の作用により上電極（２）、下電極（３）間を接触させてスイッチ動作を行う薄型マットスイッチに構成されている。このマットスイッチは、全体の厚さの薄型化及びスイッチ動作の安定を図ることができる薄型のものとして提供させることを目的としている。

また、特許文献２に示されるように、それぞれゴム板よりなるカバーゴム（２）とベースゴム（３）との間にスイッチ本体（４）、相手ゴム（５）及びクッションゴム（６）を介在させることで構成されるマットスイッチも知られている。
特許文献２においては、耐久性に優れると共に、低温特性も良好なマットスイッチを提供することを目的としている。

特開２００１−１２６５８３号公報 特開２００７−０３５５８６号公報

マットスイッチは、車椅子の車輪や足が置かれる又は通過することで検出作動するものであるが、その上面は、比較的容易に弾性変位できるゴムなどの可撓性を有する材料による上部シートで構成し、確実なスイッチングが行われるようにされている。
上部シートは、特許文献２において示されるように、上面に細かい凹凸条が施されたものもあるが、歩き易く車椅子も通過し易いように、或いは掃除し易いように、一般的には、特許文献１（図１参照）に示される如く、起伏や凹凸の無い又は少ない平坦なものとされている。

しかしながら、マットスイッチは通路など人目に付き易い場所に置かれ、しかも広い面積を持つにも拘らず、その上面（踏面）を無機質で平坦な地味なものとしておくのは勿体ないので、何らかの機能を持たせることを思い付いた。
例えば、工場やショッピングモールなどでは、縦横に複数枚のマットスイッチを並べることも多く、広告、案内、或いは注意喚起の表示など、種々の意匠を施すことが考えられる。但し、本来のスイッチング機能は、変わらず維持させる必要がある。

本発明の目的は、足が置かれることや車椅子の通過などによる本来のスイッチング機能を損なうことなく、上部シートに各種意匠を施せるようにして、付加機能が追加されたより有意義なマットスイッチを提供する点にある。

請求項１に係る発明は、下部シート１と、可撓性を備える上部シート２と、前記下部シート１と前記上部シート２との間に設けられるスイッチ素子３と、を有してなるマットスイッチにおいて、
前記上部シート２は、弾性材製の下段シート材６と、合成樹脂製で前記下段シート材６の上に配置される上段シート材７とを有するとともに、前記上段シート材７の上面７ａには印刷による表示部ｉが形成されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のマットスイッチにおいて、
前記上部シート２は、編物又は織物による補強層１０が前記下段シート材６と前記上段シート材７との間に形成されたものであることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のマットスイッチにおいて、
前記上部シート２は、透明又は半透明な合成樹脂による保護シート材１１が前記上段シート材７の上に設けられたものであることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のマットスイッチにおいて、
前記スイッチ素子３を囲繞する枠体４が、前記上部シート２と前記下部シート１との間に介装されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載のマットスイッチにおいて、
前記枠体４が上下方向視においてエンドレス状のものに形成されており、前記スイッチ素子３のリード線５が前記枠体４を貫通して外部に取り出されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、上面に印刷による表示部が形成されている上段シート材と、その下の下段シート材とでなる上部シートを備えている。故に、スイッチ素子による本来のスイッチング機能のほか、表示部に施された意匠によって、案内機能、注意喚起機能、説明機能、広告機能などの付加機能が発揮可能となり、より多機能化された有用なマットスイッチを提供することができる。
表示部は生産に優れる印刷で形成されるとともに、印刷が施される上段シート材を合成樹脂製としてあるので、スイッチングに適した変形や変位のし易さと必要な強度を備えながら印刷に適したものが実現できている。

上部シートにおいては、ベースとなる下側の下段シート材を弾性材製としてあるので、上部シートとしての強度を補償し、かつ、スイッチングに好適な可撓性を有している。従って、上部シートは、スイッチングのための必要な強度と柔軟性を有しながら、印刷にも適したものであって、マットスイッチに好適な優れものである。
その結果、足が置かれることや車椅子の通過などによる本来のスイッチング機能を損なうことなく、上部シートに各種意匠を施せるようにして、付加機能が追加されたより有意義なマットスイッチを提供することができる。

請求項２の発明によれば、柔軟でありながら引っ張り強度特性に優れる補強層を下段シート材と上段シート材との間に設けられている。従って、補強層が外部に晒され難く、経たりや亀裂などの不都合が生じることもなく、長期に亘って使用できてより耐久性に優れる、という利点が得られる。

請求項３の発明によれば、保護シート材により、その下の上段シート材に印刷されている表示部が直接外部に晒されないので、表示部が掠れたり消えたりすることが無い又は殆ど無いようになり、長期に亘って表示部による表示機能が維持される利点がある。

請求項４の発明によれば、下部シートと上部シートとの上下間に枠体を介装してあるので、スイッチ素子を囲繞してその存在空間を形成して確保するスペーサーとして機能する。その結果、枠体の存在により、スイッチ素子の保護、並びにその上に配置される上部シートの平面度が改善可能であるとともに、マットスイッチとしての輪郭部の強度向上に寄与する利点が得られる。

請求項５の発明によれば、リード線は、枠体のいずれかの角部を貫通して外部に取り出されているので、リード線を取り出すための工夫を下部シートや上部シートに行うことが無く、かつ、リード線の存在による盛り上がり部が形成されてしまうことも無いので、ス

マットスイッチを示す一部切欠きの平面図 図１のＡ−Ａ線断面図 補強層を備える上部シートを持つマットスイッチの断面図 補強層及び保護シート材を備える上部シートを持つマットスイッチの断面図 保護シート材を備える上部シートを持つマットスイッチの断面図 マット上面意匠の別例を示し、（ａ）は注意喚起、（ｂ）は警告

以下に、本発明によるマットスイッチの実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

〔実施例１〕
図１にマットスイッチＳの一部切欠きの平面図を、図２に図１のＡ−Ａ線の断面図をそれぞれ示している。このマットスイッチＳは、下部シート１と、可撓性を備える上部シート２と、下部シート１と上部シート２との間に設けられるスイッチ素子３及び枠体４と、リード線５などを有して構成されており、平面視では矩形を為している。上部シート２の上面２ａには、例えば図１に示す「危険」を表した表示部（意匠）ｉが描かれている。

マットスイッチＳの構造について説明する。最も下層となる比較的肉厚の下部シート１は、ＮＢＲなどの耐油性ゴムでなるシート状部材により形成されている。
上部シート２は、ＮＢＲ（耐油性ゴム）などの弾性材製の下段シート材６と、ＰＶＣなどの合成樹脂製で下段シート材６の上に積層配置される上段シート材７とを貼り合わしてなる複合シート部材である。上段シート材７の上面７ａには、前述の表示部ｉが印刷により形成されている。

枠体４は、上下方向視において所定の幅を有する矩形エンドレス状のものに形成される回り縁状の部材であり、下部シート１と上部シート２との上下間に介装されている。こらら下部シート１と枠体４と上部シート２との三者は互いに同じ外郭形状を有している。ＮＢＲ（耐油性ゴム）などの弾性材でなる枠体４は、下部シート１と上部シート２との上下間に、スイッチ素子３を囲繞してその存在空間Ｋを形成するためのスペーサーとして機能する。枠体４の存在により、スイッチ素子３の上に配置される上部シート２の平面度が改善されるとともに、マットスイッチＳとしての輪郭部の強度向上に寄与する利点がある。

スイッチ素子３は、図１，２に示すように、通常は互いに上下に離反している一対の電極３ａ，３ｂを備える帯状のものであり、下部シート１の上面１ａに載置される状態で存在空間Ｋに設けられている。複数のスイッチ素子３は、互いに平行な状態で所定間隔を隔てて配列されてり、複数のスイッチ固定バンド８により、下部シート１の上面１ａに固定されている。隣り合うスイッチ素子３，３の一端又は他端において互いに同極どうしを導通させる一対の導通線９，９を設けて、全てのスイッチ素子３は並列に導通接続されている。

従って、上部シート２の何処かが踏まれると、上部シート２が弾性変形していずれか一つ以上のスイッチ素子３が上下に圧迫されて、その一対の電極３ａ，３ｂが接触して導通される。そして、いずれかのスイッチ素子３が導通することにより、リード線５の一対の極線５ａ，５ｂが短絡され、マットスイッチＳとして検出作動する、という具合に構成されている。

なお、図１に示すように、リード線５は、枠体４のいずれかの角部を貫通して外部に取り出されるように構成されている。リード線５が枠体４を貫通しているので、リード線５を取り出すための工夫を下部シート１や上部シート２に行うことや、リード線５の存在による盛り上がり部を設けることが不要であり、スッキリとした形状と構造の簡単化に寄与できる効果がある。

次に、上部シート２について詳しく説明する。上部シート２の上面２ａ、即ち、上段シート材７の上面７ａに描かれている表示部ｉは、縁取り２０された斜線１２の中央部に、三角形１３で囲まれたびっくりマーク（！）１４が描かれており、その三角形の下側（底辺側）には「ＤＡＮＧＥＲ」の文字１５が描かれている、という意匠である。
例えば、この先に透明度の高いガラス製の壁やドアがある（気付かずに衝突するおそれがある）、又は段差がある状況において有用であり、マットスイッチＳは、本来の検出作動に加えて、表示部ｉの視認により注意喚起を促す効果を奏することが可能である。

本発明によるマットスイッチＳでは、上面７ａに印刷による表示部ｉが形成されている上段シート材７と、その下の下段シート材６とでなる積層複合体構造の上部シート２を備えている。従って、スイッチ素子３による本来のスイッチング機能のほか、表示部ｉに施された意匠により、案内機能、注意喚起機能、説明機能、広告機能などの付加機能を発揮可能となり、多機能化されたより有用なマットスイッチＳを実現して提供することができている。

表示部ｉは印刷で形成されていて生産に優れるとともに、その印刷が施される上段シート材７は合成樹脂製であってスイッチングに適した変形、変位のし易さと必要な強度及び印刷に適したものである。そして、ベースとなる下側の下段シート材６は弾性材製であるから、上部シート２としての強度を補償し、かつ、スイッチングに好適な可撓性を有している。つまり、上部シート２は、スイッチングのための必要な強度と柔軟性を有しながら、印刷にも好適な素材として機能する優れものである。なお、スパッタリングや転写、或いはその他の手段により表示部ｉを形成することは可能である。

〔上部シートの別構造１〕
図３に示すように、上部シート２は、編物又は織物による補強層１０が下段シート材６と上段シート材７との間に形成された三層構造のものであっても良い。柔軟でありながら引っ張り強度特性に優れる補強層１０を設けてあるので、経たりや亀裂などの不都合が生じることなく、長期に亘って使用できてより耐久性に優れる利点が得られる。編物又は織物は、天然繊維や合成繊維、或いは化学繊維によるヤーンを用いて形成可能である。

また、補強層１０は、下段シート材６と上段シート材７との間に設けられるので、外部に晒されることが無い又は殆ど無いので、光や湿気や高温、低温など種々の外部環境の影響を受け難い利点がある。
足や車椅子などで踏まれることで常時弾性変形を受け、スイッチ素子３を作動させるための柔軟さと耐久性との双方が要求される上部シート２に好適な構成の材料である。

〔上部シートの別構造２〕
図４に示すように、上部シート２は、透明又は半透明な合成樹脂による保護シート材１１が上段シート材７の上に設けられてなるものでも良い。保護シート材１１により、その下の上段シート材７の上面７ａに印刷されている表示部ｉが直接外部に晒されないので、表示部ｉが掠れたり消えたりすることが無くまたは殆ど無くなり、長期に亘って表示部ｉによる表示機能が維持される利点がある。

保護シート材１１の一例としては、ＰＶＣ（塩化ビニル樹脂）が挙げられるが、その他のものでも良い。図４に示す上部シート２は、下から下段シート材６、補強層１０、上段シート材７、保護シート材１１が重ねられた四層構造にものである。この場合、印刷面は上段シート材７の上面７ａであり、上部シート２の上面２ａではない。

この別構造２の上部シート２は、図５に示すように、下側に下段シート材６を有する上段シート材７の上に保護シート材１１を積層してなる三層構造のものに構成しても良い。つまり、図２に示す構造のものの上に保護シート材１１が積層された上部シート２である。

〔表示部の別意匠１〕
図６（ａ）に示すように、縁取り２０の内側に一対の足跡１６が描かれ、紙面上でその右上に「Ｎｅｘｔ：Ｂ工程」なる案内文字１７が書かれた表示部ｉでも良い。例えば、工場における作業者の移動経路の途中に置かれたマットスイッチＳの上面に、この足跡１６及び案内文字１７が描かれた表示部ｉがあれば、作業者の通過検出だけでなく、作業工程のガイド機能も発揮可能であって好都合である。

〔表示部の別意匠２〕
図６（ｂ）に示すように、縁取り２０の内側に進入禁止記号１８が描かれ、かつ、その進入禁止記号１８の紙面上での下側に「ＳＴＡＦＦ ＯＮＬＹ」なる表示文字１９が描かれた構成の表示部ｉでも良い。この表示部ｉは、例えば、病院や各種施設における作業部屋のドア前に設置されるマットスイッチＳなどに好適である。

〔別実施形態〕
スイッチ素子３が薄型のものであるなど、枠体４を持たず、外周部において下部シート１と上部シート２とが直接に重なり合う構造のマットスイッチＳでも良い。
表示部ｉは、文字や記号などを周囲（上面２ａ）より突出又は凹ませることにより、立体的なものとしても良い。
上段シート材７に印刷される表示部ｉとしては、文字、図形、記号のほか、風景、建物、機械、或いは人物などの写真や絵画など、種々のものが可能である。また、バーコード、ＱＲコード（登録商標）などのマトリックス式やスタック式の二次元コードなど、読み取り可能な識別子を印刷により形成しておいても良い。

１ 下部シート
２ 上部シート
３ スイッチ素子
４ 枠体
５ リード線
６ 下段シート材
７ 上段シート材
７ａ 上面
１０ 補強層
１１ 保護シート材
ｉ 表示部
Ｓ マットスイッチ

Claims (5)

1. 下部シートと、可撓性を備える上部シートと、前記下部シートと前記上部シートとの間に設けられるスイッチ素子と、を有してなるマットスイッチであって、
   前記上部シートは、弾性材製の下段シート材と、合成樹脂製で前記下段シート材の上に配置される上段シート材とを有するとともに、前記上段シート材の上面には印刷による表示部が形成されているマットスイッチ。
2. 前記上部シートは、編物又は織物による補強層が前記下段シート材と前記上段シート材との間に形成されたものである請求項１に記載のマットスイッチ。
3. 前記上部シートは、透明又は半透明な合成樹脂による保護シート材が前記上段シート材の上に設けられたものである請求項１又は２に記載のマットスイッチ。
4. 前記スイッチ素子を囲繞する枠体が、前記上部シートと前記下部シートとの間に介装されている請求項１〜３の何れか一項に記載のマットスイッチ。
5. 前記枠体が上下方向視においてエンドレス状のものに形成されており、前記スイッチ素子のリード線が前記枠体を貫通して外部に取り出されている請求項４に記載のマットスイッチ。

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