JP2019152461A - 感圧装置、及びカバー部材 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で感圧面への圧力の伝達効率の向上を図ること。【解決手段】感圧装置１０は、圧力センサ２０と、カバー部材３０と、を備える。圧力センサ２０は、感圧面２０１を有する。カバー部材３０は、圧力センサ２０に取り付けられて感圧面２０１上に配置される。カバー部材３０は、操作面３０１と、弾性部材３２０と、位置決め構造３３０と、を有する。弾性部材３２０は、操作面３０１と感圧面２０１との間に位置し、操作面３０１に加わる力を感圧面２０１に伝える。位置決め構造３３０は、感圧面２０１に平行な平面での弾性部材３２０の感圧面２０１に対する位置を決める。【選択図】図１

Description

本開示は、一般に感圧装置、及びカバー部材に関する。より詳細には、本開示は、圧力センサを備える感圧装置、及びそれに用いられるカバー部材に関する。

特許文献１は、静電容量方式圧力センシング半導体デバイス（感圧装置）を開示する。この半導体デバイスは、静電容量の変化として圧力を感知する圧力感知部と、この圧力感知部が封止されるパッケージとを備える。圧力感知部は、第１の電極と、この第１の電極と所定の距離を介して対向して配置された第２の電極とを備え、第１の電極と第２の電極との間に静電容量が形成される。圧力感知部は、押圧部材によって第１の電極に伝達される圧力に応じて距離が変化することで静電容量が変化する。パッケージには、圧力感知部の第１の電極に伝達される、押圧部材による圧力を第１の電極に伝達する圧力伝達部材が配設されている。

特開２０１３−１５６０６６号公報

特許文献１では、パッケージを、圧力感知部だけではなく圧力伝達部材も収容するように形成する必要があることから、全体として構造が複雑になる。

本開示は、上記の点に鑑みてなされており、簡易な構造で感圧面への圧力の伝達効率の向上が図れる感圧装置、及びカバー部材を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る感圧装置は、圧力センサと、カバー部材と、を備える。前記圧力センサは、感圧面を有する。前記カバー部材は、前記圧力センサに取り付けられて前記感圧面上に配置される。前記カバー部材は、操作面と、弾性部材と、位置決め構造と、を有する。前記弾性部材は、前記操作面と前記感圧面との間に位置し、前記操作面に加わる力を前記感圧面に伝える。前記位置決め構造は、前記感圧面に平行な平面での前記弾性部材の前記感圧面に対する位置を決める。

本開示の一態様に係るカバー部材は、感圧面を有する圧力センサに取り付けられて前記感圧面上に配置される。前記カバー部材は、操作面と、弾性部材と、位置決め構造と、を有する。前記弾性部材は、前記操作面と前記感圧面との間に位置し、前記操作面に加わる力を前記感圧面に伝える。前記位置決め構造は、前記感圧面に平行な平面での前記弾性部材の前記感圧面に対する位置を決める。

本開示は、簡易な構造で感圧面への圧力の伝達効率の向上が図れる、という利点がある。

図１Ａは、本開示の一実施形態に係る感圧装置であって、圧力センサにカバー部材が取り付けられる前の状態の断面図である。図１Ｂは、同上の感圧装置であって、圧力センサにカバー部材が取り付けられた状態の断面図である。 図２は、同上の感圧装置の分解斜視図である。 図３は、同上の感圧装置における圧力センサの断面図である。 図４Ａは、同上の感圧装置におけるカバー部材の下面図である。図４Ｂは、同上の感圧装置におけるカバー部材の側面図である。 図５は、同上の感圧装置に力を加えた状態における断面図である。 図６は、本開示の一実施形態の第１変形例に係る感圧装置の断面図である。 図７は、本開示の一実施形態の第２変形例に係る感圧装置の断面図である。

（１）概要
本実施形態の感圧装置１０は、図１Ａ〜図４Ｂに示すように、圧力センサ２０と、圧力センサ２０に取り付けられるカバー部材３０と、を備えている。感圧装置１０は、圧力センサ２０にカバー部材３０が取り付けられた状態で使用される。感圧装置１０は、圧力センサ２０の検出出力を用いた機器等の制御又は情報の提供に利用され得る。具体的な用途としては、タッチペン、ウェアラブル端末、情報端（スマートフォン、タブレット端末等）、制御機器（電動工具等）、又は検知装置（触覚検知装置、反り検知装置等）が挙げられる。また、感圧装置１０は、例えば気圧センサ又は水圧センサ等にも利用され得る。

圧力センサ２０は、感圧面２０１を有している。圧力センサ２０は、感圧面２０１にかかる力（圧力）を検出する。本実施形態において、圧力センサ２０は、静電容量式の圧力センサである。静電容量式の圧力センサは、省電力であり、圧力センサ２０から検出出力を得るための回路が比較的簡単で済む（例えば、アンプが不要になる）、といった利点がある。

カバー部材３０は、感圧面２０１上に配置される。カバー部材３０は、操作面３０１と、弾性部材３２０と、位置決め構造３３０と、を有している。操作面３０１は、感圧面２０１に力を加えるために、例えばユーザの指又は押し子によって押される面である。本開示でいう「押し子」は、感圧装置１０とは別の部材であって、操作面３０１に力を加えるための部材である。押し子は、感圧装置１０の使用状況に応じて変わる。例えば、感圧装置１０をタッチペンの検知に用いる場合は、タッチペンの軸が押し子となる。弾性部材３２０は、操作面３０１と感圧面２０１との間に位置し、操作面３０１に加わる力を感圧面２０１に伝える。位置決め構造３３０は、感圧面２０１に平行な平面での弾性部材３２０の感圧面２０１に対する位置を決める。つまり、位置決め構造３３０により、弾性部材３２０は、感圧面２０１と対向するように位置決めされる。

上述のように、本実施形態では、圧力センサ２０にカバー部材３０を取り付けることで、弾性部材３２０が感圧面２０１に対して位置決めされる。つまり、本実施形態では、簡易な構造で感圧面２０１への圧力の伝達効率を向上できる、という利点がある。

（２）構成
以下、図１Ａ〜図４Ｂを参照して、感圧装置１０について更に詳細に説明する。感圧装置１０は、既に述べたように、圧力センサ２０と、カバー部材３０と、を備えている。

圧力センサ２０は、図３に示すように、感知素子２１と、パッケージ２２と、を備えている。更に、圧力センサ２０は、第１端子２３と、第２端子２４と、第１接続部２５と、第２接続部２６と、を備えている。圧力センサ２０は、例えば、縦の寸法が数［ｍｍ］、横の寸法が数［ｍｍ］、及び高さの寸法が数［ｍｍ］以下の大きさである。

感知素子２１は、基板２１０と、電極２１１と、ダイアフラム２１２と、絶縁部材２１３と、接着部材２１４と、電極パッド２１５と、を有している。感知素子２１は、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）として作製され得る。

基板２１０は、四角形（例えば、正方形）の平板状である。基板２１０は、電気絶縁性を有している。本実施形態では、基板２１０は、ガラス製である。基板２１０は、第１面及び第２面（図３の上面及び下面）を有している。

電極２１１は、基板２１０の第１面にある。特に、電極２１１は、基板２１０の第１面の中央部に固定されている。電極２１１は、例えば円形の膜状である。

ダイアフラム２１２は、基板２１０の第１面にある。ダイアフラム２１２は、薄板部２１２ａと、支持部２１２ｂと、を有している。薄板部２１２ａは、圧力の感知に利用される部位である。薄板部２１２ａは支持部２１２ｂより薄く、これによって、支持部２１２ｂよりも変形しやすくなっている。支持部２１２ｂは、薄板部２１２ａを基板２１０に対して所定位置に支持するための部位である。より詳細には、支持部２１２ｂは、基板２１０の第１面に電極２１１を囲うように固定され、薄板部２１２ａが基板２１０の第１面にある電極２１１と間隔を空けて対向するように薄板部２１２ａを支持する。また、ダイアフラム２１２は、図３に示すように、電極２１１に第２接続部２６を接続するための貫通孔２１２を有している。ダイアフラム２１２は、導電性を有している。ダイアフラム２１２は、例えば、不純物のドープにより導電性を有するシリコンで形成され得る。なお、本実施形態において、薄板部２１２ａは、円形であり、支持部２１２ｂは、四角形の枠状である。したがって、ダイアフラム２１２は、全体として四角形（例えば、正方形）の平板状である。

ダイアフラム２１２の薄板部２１２ａと、絶縁部材２１３と、電極２１１とは、コンデンサ２１６を構成する。この場合において、薄板部２１２ａにおける電極２１１とは反対側の面（図３の上面）が、感圧面２０１となる。感圧面２０１に力が加わると、加わる力に応じてダイアフラム２１２の薄板部２１２ａが撓む。つまり、感圧面２０１に加わる力が大きくなるにつれて、薄板部２１２ａの撓みが大きくなる。そして、薄板部２１２ａの撓みに応じて、薄板部２１２ａと電極２１１との間の距離が変化し、結果としてコンデンサ２１６の静電容量が変化する。つまり、感圧面２０１に加わる力が大きくなるにつれて、薄板部２１２ａと電極２１１との間の距離が短くなり、コンデンサ２１６の静電容量が大きくなる。したがって、感圧面２０１にかかる力（圧力）を検出することが可能になる。このように、本実施形態の圧力センサ２０は、感圧面２０１に加わる力に応じて静電容量が変化するコンデンサ２１６を有している。

絶縁部材２１３は、絶縁膜２１３ａと、筒部２１３ｂと、を有している。絶縁膜２１３ａは、例えば円盤状の絶縁体（誘電体）である。絶縁膜２１３ａは、例えば薄板部２１２ａよりも薄い。絶縁膜２１３ａは、ダイアフラム２１２の薄板部２１２ａにおいて電極２１１と対向する面（図３の下面）にある。薄板部２１２ａが一定以上の力で基板２１０側に押圧された場合、絶縁膜２１３ａが電極２１１に接触する。絶縁膜２１３ａは、ダイアフラム２１２の薄板部２１２ａの変形によりダイアフラム２１２と電極２１１とが直接的に接触してダイアフラム２１２と電極２１１とがショートすることを防止する。また、絶縁部材２１３により、圧力センサ２０は、ダイアフラム２１２の薄板部２１２ａと電極２１１との間にギャップを確保できる。そのため、圧力センサ２０において、薄板部２１２ａと電極２１１との間に静電容量が生じる。これにより、圧力センサ２０は、感圧面２０１にかかる力を検出することができる。筒部２１３ｂは、例えば筒状の絶縁体（誘電体）である。筒部２１３ｂは、絶縁膜２１３ａの一端に設けられている。筒部２１３ｂは、電極２１１において第２接続部２６と接続される箇所を囲う。筒部２１３ｂの内側は、ダイアフラム２１２の貫通孔２１２ｃと繋がっている。この筒部２１３ｂの内側及び貫通孔２１２ｃによって電極２１１の一部が露出している。

接着部材２１４は、基板２１０の第２面に固定されている。接着部材２１４は、実装基板に感圧装置１０（圧力センサ２０）を固定するために用いられる。接着部材２１４は、四角形（例えば、正方形）の膜状である。本実施形態では、接着部材２１４は、ダイボンディングフィルム（Die Attach Film：DAF）である。ダイボンディングフィルムは、常温では接着剤としての機能を殆ど有しておらず、例えば製造工程において加熱されることにより、接着剤として機能する。

電極パッド２１５は、ダイアフラム２１２における基板２１０とは反対側の面（図３の上面）にある。電極パッド２１５は、ダイアフラム２１２に電位を与えるために利用され得る。

第１端子２３及び第２端子２４は、いずれも平板状である。第１端子２３及び第２端子２４は、ダイアフラム２１２及び電極２１１にそれぞれ第１接続部２５及び第２接続部２６により電気的に接続される。第１接続部２５及び第２接続部２６は、いずれも導電性を有するワイヤである。第１接続部２５は、一端が第１端子２３に接続され、他端が電極パッド２１５に接続されている。第２接続部２６は、一端が第２端子２４に接続され、他端が支持部２１２ｂの貫通孔２１２ｃを通して電極２１１に接続されている。

パッケージ２２は、感知素子２１と、第１端子２３と、第２端子２４と、第１接続部２５と、第２接続部２６と、を収容する。パッケージ２２は、全体として、四角形の箱状（例えば、直方体の箱状）である（図２参照）。パッケージ２２は、厚さ方向において互いに反対側を向いた第１面２２１及び第２面２２２を有している。パッケージ２２の第１面２２１及び第２面２２２は、それぞれ圧力センサ２０の表面及び裏面となる。パッケージ２２の第１面２２１には、少なくとも感知素子２１の感圧面２０１を露出させる開口２２３がある。よって、開口２２３の内側面と感圧面２０１とが圧力センサ２０の凹部２０２を構成する。また、感圧面２０１は、凹部２０２の底面にある。言い換えれば、圧力センサ２０は、感圧面２０１が底部に位置する凹部２０２を有している。開口２２３の開口サイズは、パッケージ２２の第１面２２１から第２面２２２に向かうにつれて徐々に小さくなる。本実施形態では、開口２２３は円形であり、開口２２３の内径がパッケージ２２の第１面２２１から第２面２２２に向かうにつれて徐々に小さくなる。開口２２３は、パッケージ２２の第１面２２１の中央部分にある。また、パッケージ２２の第２面２２２には、接着部材２１４、第１端子２３、及び第２端子２４が露出している。パッケージ２２は、樹脂成型品である。つまり、圧力センサ２０は、感知素子２１と、第１端子２３と、第２端子２４と、第１接続部２５と、第２接続部２６とをインサート品として、インサート成形を行うことで形成され得る。

カバー部材３０は、例えば、縦の寸法が数［ｍｍ］、横の寸法が数［ｍｍ］、及び高さの寸法が数［ｍｍ］以下の大きさである。本実施形態では、カバー部材３０は、例えば、ポリイミド、シリコーンゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム、又はブチルゴム等の弾性体により形成されている。弾性体の硬度は、例えばデュロメータを用いて計測した場合、８０度程度である。つまり、本実施形態では、カバー部材３０が弾性部材３２０として機能する。

カバー部材３０は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、主部３００と、壁３１０と、を有している。主部３００は、円柱状である。主部３００の第１面（図４Ｂにおける上面）は、操作面３０１である。主部３００の第２面（図４Ｂにおける下面）の中央部分からは、第１面から離れる向き（つまり、感圧面２０１に向かう向き））に突出する突起３０２を有している。突起３０２は、円盤状であって、カバー部材３０が圧力センサ２０に取り付けられた状態にて、凹部２０２に位置する。つまり、弾性部材３２０（ここでは、カバー部材３０）は、感圧面２０１と対向する面（主部３００の第２面）から凹部２０２に突出する突起３０２を有している。

ここで、突起３０２の高さＬ１（図１Ａ参照）は、圧力センサ２０の凹部２０２の深さＬ２（図１Ａ参照）以下である。つまり、突起３０２は、操作面３０１に力が加わっていない状態において、その先端が感圧面２０１に接していてもよい。なお、突起３０２の高さＬ１は、凹部２０２の深さＬ２よりも小さいことが好ましい。つまり、突起３０２は、操作面３０１に力が加わることで、その先端が感圧面２０１に接して感圧面２０１に力を伝える程度の寸法であるのが好ましい。

壁３１０は、主部３００の第２面から周方向にわたって、第１面から離れる向きに突出している。つまり、カバー部材３０は、円柱状の主部３００に、円筒状の壁３１０が一体に形成されたような形状である。壁３１０で囲まれる凹所３４０には、圧力センサ２０が収容される。本実施形態では、壁３１０は、カバー部材３０が圧力センサ２０に取り付けられた状態にて、位置決め構造３３０として機能する。つまり、本実施形態では、位置決め構造３３０は、圧力センサ２０を覆った状態で圧力センサ２０の外面（パッケージ２２の側面２２４）に接する壁３１０を有している。そして、カバー部材３０は、壁３１０の内側に圧力センサ２０（パッケージ２２）が押し込まれることで圧力センサ２０に保持される。

カバー部材３０は、以下のようにして圧力センサ２０に取り付けられる。すなわち、カバー部材３０の壁３１０で囲まれる凹所３４０に圧力センサ２０を収容するようにして、カバー部材３０を圧力センサ２０に対して押し込む。圧力センサ２０に対するカバー部材３０の押し込みは、人の手により行われてもよいし、機械を用いて自動的に行われてもよい。

これにより、主部３００の第２面（突起３０２を除く）及び壁３１０の内面が、それぞれ圧力センサ２０（パッケージ２２）の第１面２２１及び側面２２４に弾性的に接するので、摩擦力により、カバー部材３０が圧力センサ２０に保持される。そして、カバー部材３０が圧力センサ２０に保持されている状態においては、突起３０２の中心軸と、感圧面２０１の中心軸とが略一致する。つまり、弾性部材３２０（突起３０２）が感圧面２０１に対して位置決めされる。

（３）動作
以下、本実施形態の感圧装置１０の動作について図５を用いて説明する。図５に示す操作面３０１に向かう向きの矢印は、操作面３０１に力を加えていることを表している。この矢印は、単に説明を補助する目的で記載しているに過ぎず、実体を伴わない。

ユーザの指又は押し子によりカバー部材３０の操作面３０１に力を加えると、カバー部材３０（弾性部材３２０）が厚さ方向に撓む。このとき、カバー部材３０は感圧面２０１に対して位置決めされているので、感圧面２０１に平行な平面において、カバー部材３０は感圧面２０１に対する位置から殆どずれることなく、厚さ方向に撓む。そして、カバー部材３０の撓みに応じて、カバー部材３０の突起３０２が感圧面２０１に向かって移動し、感圧面２０１に力を加える。つまり、操作面３０１に加わった力が、カバー部材３０（弾性部材３２０）を介して感圧面２０１に伝わる。

すると、感圧面２０１に加わる力に応じて、ダイアフラム２１２の薄板部２１２ａが厚さ方向に撓み、薄板部２１２ａの撓み量に応じてコンデンサ２１６の静電容量が変化する。このため、圧力センサ２０からは、カバー部材３０の操作面３０１に加わる力に応じた検出出力が得られる。

以下、本実施形態の感圧装置１０の利点について、比較例の感圧装置との比較を交えて説明する。比較例の感圧装置は、圧力センサのみを備えており、カバー部材を備えていない点で本実施形態の感圧装置１０と相違する。比較例の感圧装置は、感圧面に接触可能な大きさの押し子を用意し、押し子を介して感圧面に力を加えることで利用される。しかしながら、比較例の感圧装置では、感圧面に力を加えるために、押し子を精度良く感圧面に対して位置決めする必要がある。つまり、比較例の感圧装置では、感圧面に力を加えるために押し子の位置決め作業を行う必要があり、この位置決め作業がユーザにとって負担になる。

一方、本実施形態の感圧装置１０では、カバー部材３０は、弾性部材３２０を感圧面２０１に対して位置決めする位置決め構造３３０（ここでは、壁３１０）を有している。このため、本実施形態では、圧力センサ２０にカバー部材３０を取り付けるだけで、弾性部材３２０が感圧面２０１に対して位置決めされる。そして、ユーザの指又は押し子により操作面３０１のいずれかの箇所に力を加えれば、弾性部材３２０を介して感圧面２０１に力を伝えることが可能である。つまり、本実施形態では、比較例の感圧装置のようにユーザが押し子の位置決め作業を行わずとも、簡易な構造で感圧面２０１への圧力の伝達効率を向上できる、という利点がある。

ここで、本実施形態の感圧装置１０（及び比較例の感圧装置）では、設計の都合上、感圧面２０１に平行な平面において、圧力センサ２０の凹部２０２の中心は、圧力センサ２０（パッケージ２２）の中心から僅かにずれている（図２参照）。このため、比較例の感圧装置では、単に押し子の位置を圧力センサの中心に合わせるだけでは弾性部材の位置決めが難しい。一方、本実施形態の感圧装置１０では、カバー部材３０を圧力センサ２０に取り付けるだけで弾性部材３２０を感圧面２０１に対して容易に位置決めすることが可能である。

（４）変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

（４．１）第１変形例
第１変形例の感圧装置１０は、図６に示すように、カバー部材３０が圧力センサ２０に取り付けられた状態にて、突起３０２が感圧面２０１のみならず、凹部２０２の内周面にも接している点で、上述の実施形態の感圧装置１０と相違する。また、本変形例の感圧装置１０は、壁３１０を有していない点で上述の実施形態の感圧装置１０と相違する。つまり、本変形例では、壁３１０の代わりに、突起３０２が位置決め構造３３０として機能する。言い換えれば、位置決め構造３３０は、弾性部材３２０（ここでは、カバー部材３０）のうちの、凹部２０２における感圧面２０１の周囲の部位（凹部２０２の内周面）に接する部位（突起３０２）を有している。

本変形例では、カバー部材３０の突起３０２を圧力センサ２０の凹部２０２に対して押し込むことで、突起３０２が感圧面２０１及び凹部２０２の内周面に弾性的に接するので、摩擦力により、カバー部材３０が圧力センサ２０に保持される。そして、カバー部材３０が圧力センサ２０に保持されている状態においては、突起３０２の中心軸と、感圧面２０１の中心軸とが略一致し、弾性部材３２０（突起３０２）が感圧面２０１に対して位置決めされる。つまり、本変形例では、凹部２０２に弾性部材３２０（突起３０２）を嵌めることにより、弾性部材３２０の感圧面２０１に対する位置を容易に決めることができる、という利点がある。

（４．２）第２変形例
第２変形例の感圧装置１０は、図７に示すように、カバー部材３０が突部３５０を更に有している点で上述の実施形態の感圧装置１０と相違する。突部３５０は、円盤状であって、主部３００の第１面（操作面３０１）の中央部分から、第２面から離れる向き（図７における上向き）に突出している。つまり、突部３５０は、操作面３０１のうち感圧面２０１と対向する部位から、突起３０２が突出する向き（図７における下向き）と反対向きに突出する。

本変形例では、ユーザの指又は押し子により突部３５０に力を加えることで、操作面３０１の突部３５０以外の部位に力を加える場合と比較して、弾性部材３２０（カバー部材３０）を介して感圧面２０１に力を伝えやすい。つまり、本変形例では、操作面３０１に圧力をかけやすくなる、という利点がある。また、本変形例では、突部３５０を操作面３０１に力を加えるときの目印として用いることが可能である、という利点もある。

（４．３）その他の変形例
例えば、圧力センサ２０の構造は、上述の実施形態の構造に限定されない。例えば、圧力センサ２０の感知素子２１は、静電容量式ではなく、ピエゾ抵抗を利用した抵抗式であってもよい。感知素子２１において、接着部材２１４は必須ではない。また、パッケージ２２の形状は、四角形以外の多角形の箱状、又は、円形の箱状であってもよい。パッケージ２２は、感知素子２１の感圧面２０１の少なくとも一部を露出させるように、感知素子２１を収容する形状であればよい。第１端子２３及び第２端子２４は、パッケージ２２の第２面２２２に露出しているが、パッケージ２２の側面２２４に露出してもよい。この場合、圧力センサ２０を基板に実装するときに第１端子２３及び第２端子２４に形成されるフィレットを避ける構造をカバー部材３０が有しているのが好ましい。なお、感知素子２１が第１端子２３及び第２端子２４に相当する構成を有していれば、第１接続部２５及び第２接続部２６は不要である。

上述の実施形態において、突起３０２の形状は、円盤状ではなく、四角形等の多角形の板状であってもよい。同様に、上述の第２変形例において、突部３５０の形状は、円盤状ではなく、四角形等の多角形の板状であってもよい。

上述の実施形態では、感圧面２０１に平行な平面において、カバー部材３０の外形は円形状であり、圧力センサ２０（パッケージ２２）の外形である四角形状と異なっているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、感圧面２０１に平行な平面において、カバー部材３０の外形は、圧力センサ２０（パッケージ２２）の外形に基づいていてもよい。具体的には、感圧面２０１に平行な平面において、カバー部材３０の外形は、圧力センサ２０（パッケージ２２）の外形と相似形であるのが好ましい。また、感圧面２０１に平行な平面において、カバー部材３０の外形は、圧力センサ２０（パッケージ２２）の外形が想起できる形状であるのが好ましい。この態様では、圧力センサ２０にカバー部材３０を取り付けた状態であっても、カバー部材３０の形状に基づいて圧力センサ２０の形状を把握することが可能である。つまり、この態様では、圧力センサ２０を基板に実装するために配置するときに、圧力センサ２０にカバー部材３０を取り付けた状態であっても、圧力センサ２０を正しい向きで基板に配置しやすい、という利点がある。

上述の実施形態では、カバー部材３０は、圧力センサ２０（パッケージ２２）に押し込むことにより圧力センサ２０に保持されているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、カバー部材３０の壁３１０の内面及び圧力センサ２０（パッケージ２２）の側面２２４のいずれか一方に爪、他方に爪が嵌る窪みを設けてもよい。この場合、爪を窪みに嵌めることにより、カバー部材３０を圧力センサ２０に取り付けることが可能である。また、例えば、カバー部材３０は、接着剤により圧力センサ２０に固定されてもよい。

ここで、カバー部材３０を圧力センサ２０に対して押し込むことでカバー部材３０が圧力センサ２０に保持される構成では、接着剤でカバー部材３０を圧力センサ２０に固定する構成と比較して、以下のような利点を享受し得る。すなわち、後者の構成では、カバー部材３０と圧力センサ２０とが互いに固定されているので、操作面３０１に力を加えたときにカバー部材３０が変形しがたく、感圧面２０１に力が伝わりにくい可能性がある。一方、前者の構成では、カバー部材３０は圧力センサ２０に固定はされていないので、操作面３０１に力を加えたときに、カバー部材３０にある程度の変形が許容されており、感圧面２０１に力が伝わりやすい、という利点がある。また、後者の場合には、接着剤の厚さ（接着剤の公差も含む）も考慮して設計を行わなければならないのに対して、前者の場合には接着剤を必要としないことから、設計しやすい、という利点もある。

上述の実施形態では、カバー部材３０は、全体が弾性体により形成されているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、カバー部材３０は、少なくとも操作面３０１に加わる力を感圧面２０１に伝えることが可能な位置（例えば、操作面３０１及び感圧面２０１の両方に対向する位置）に配置される弾性部材３２０を有していればよい。この場合、カバー部材３０は、弾性部材３２０の他に、弾性部材３２０よりも硬度が高い剛体を含んでいてもよい。

上述の実施形態において、操作面３０１と感圧面２０１との間には、弾性部材３２０の他に、弾性部材３２０以外の部材（例えば、接着シートなど）が存在していてもよい。この場合、操作面３０１に加わる力が、弾性部材３２０及び弾性部材３２０以外の部材を介して感圧面２０１に伝わる。

上述の実施形態において、位置決め構造３３０は、カバー部材３０の厚さ方向の両面にそれぞれ設けられていてもよい。すなわち、壁３１０及び突起３０２は、主部３００の第２面のみならず第１面にも設けられていてもよい。この場合、主部３００の第１面が圧力センサ２０と対向するときには、主部３００の第２面が操作面として機能し、第１面から突出する突起３０２が弾性部材３２０の一部として機能する。この態様では、カバー部材３０の厚さ方向の両側のいずれの側からも、カバー部材３０を圧力センサ２０に取り付けることができるので、製造工程の簡略化を図れる、という利点がある。

上述の実施形態において、カバー部材３０は、圧力センサ２０に取り付けられる部品として単体で市場に流通していてもよい。つまり、カバー部材３０は、感圧面２０１を有する圧力センサ２０に取り付けられて感圧面２０１上に配置される。そして、カバー部材３０は、上述の操作面３０１と、弾性部材３２０と、位置決め構造３３０と、を有する。この場合、感圧装置１０として用いるためには、カバー部材３０を圧力センサ２０に取り付ける作業が必要となる。しかしながら、比較例の感圧装置のように、圧力センサよりも面積の小さい感圧面に押し子を位置決めする作業と比較して、圧力センサ２０（パッケージ２２）にカバー部材３０を取り付ける作業は容易であり、ユーザに対する負担は小さい。

（まとめ）
以上述べたように、第１の態様に係る感圧装置（１０）は、圧力センサ（２０）と、カバー部材（３０）と、を備える。圧力センサ（２０）は、感圧面（２０１）を有する。カバー部材（３０）は、圧力センサ（２０）に取り付けられて感圧面（２０１）上に配置される。カバー部材（３０）は、操作面（３０１）と、弾性部材（３２０）と、位置決め構造（３３０）と、を有する。弾性部材（３２０）は、操作面（３０１）と感圧面（２０１）との間に位置し、操作面（３０１）に加わる力を感圧面（２０１）に伝える。位置決め構造（３３０）は、感圧面（２０１）に平行な平面での弾性部材（３２０）の感圧面（２０１）に対する位置を決める。

この態様によれば、簡易な構造で感圧面（２０１）への圧力の伝達効率を向上できる、という利点がある。

第２の態様に係る感圧装置（１０）では、第１の態様において、位置決め構造（３３０）は、圧力センサ（２０）を覆った状態で圧力センサ（２０）の外面に接する壁（３１０）を有している。カバー部材（３０）は、壁（３１０）の内側に圧力センサ（２０）が押し込まれることで圧力センサ（２０）に保持される。

この態様によれば、カバー部材（３０）の壁（３１０）の内側に圧力センサ（２０）が押し込まれることで、弾性部材（３２０）の感圧面（２０１）に対する位置を容易に決めることができる、という利点がある。また、この態様によれば、カバー部材（３０）の壁（３１０）の内側に圧力センサ（２０）を押し込むだけでカバー部材（３０）を圧力センサ（２０）に取り付けることができるので、感圧装置（１０）の製造工程の簡略化を図れる、という利点もある。

第３の態様に係る感圧装置（１０）では、第１又は第２の態様において、圧力センサ（２０）は、感圧面（２０１）が底部に位置する凹部（２０２）を更に有している。弾性部材（３２０）は、感圧面（２０１）と対向する面から凹部（２０２）に突出する突起（３０２）を有する
この態様によれば、操作面（３０１）に加わった力が突起（３０２）を介して感圧面（２０１）に伝わりやすく、感圧面（２０１）への圧力の伝達効率を向上することができる、という利点がある。

第４の態様に係る感圧装置（１０）では、第３の態様において、突起（３０２）の高さ（Ｌ１）は、凹部（２０２）の深さ（Ｌ２）以下である。

この態様によれば、突起（３０２）が凹部（２０２）に収まることにより、弾性部材（３２０）の感圧面（２０１）に対する位置決め精度を向上することができる、という利点がある。

第５の態様に係る感圧装置（１０）では、第３又は第４の態様において、カバー部材（３０）は、突部（３５０）を更に有する。突部（３５０）は、操作面（３０１）のうち感圧面（２０１）と対向する部位から、突起（３０２）が突出する向きと反対向きに突出する。

この態様によれば、操作面（３０１）に圧力をかけやすくなる、という利点がある。

第６の態様に係る感圧装置（１０）では、第１〜第５のいずれかの態様において、圧力センサ（２０）は、感圧面（２０１）が底部に位置する凹部（２０２）を更に有している。位置決め構造（３３０）は、弾性部材（３２０）のうちの、凹部（２０２）における感圧面（２０１）の周囲の部位に接する部位を有する。

この態様によれば、凹部（２０２）に弾性部材（３２０）を嵌めることで、弾性部材（３２０）の感圧面（２０１）に対する位置を容易に決めることができる、という利点がある。

第７の態様に係る感圧装置（１０）では、第１〜第６のいずれかの態様において、感圧面（２０１）に平行な平面において、カバー部材（３０）の外形は、圧力センサ（２０）の外形に基づいている。

この態様によれば、圧力センサ（２０）にカバー部材（３０）が取り付けられた状態においても、カバー部材（３０）の外形から圧力センサ（２０）の外形を把握しやすい、という利点がある。

第８の態様に係る感圧装置（１０）では、第１〜第７のいずれかの態様において、圧力センサ（２０）は、感圧面（２０１）に加わる力に応じて静電容量が変化するコンデンサ（２１６）を有する。

この態様によれば、ピエゾ抵抗を利用した抵抗式と比較して省電力であり、圧力センサ（２０）から検出出力を得るための回路が比較的簡単で済む、という利点がある。

第９の態様に係るカバー部材（３０）は、感圧面（２０１）を有する圧力センサ（２０）に取り付けられて感圧面（２０１）上に配置される。カバー部材（３０）は、操作面（３０１）と、弾性部材（３２０）と、位置決め構造（３３０）と、を有する。弾性部材（３２０）は、操作面（３０１）と感圧面（２０１）との間に位置し、操作面（３０１）に加わる力を感圧面（２０１）に伝える。位置決め構造（３３０）は、感圧面（２０１）に平行な平面での弾性部材（３２０）の感圧面（２０１）に対する位置を決める。

この態様によれば、簡易な構造で感圧面（２０１）への圧力の伝達効率を向上できる、という利点がある。

第２〜第８の態様に係る構成については、感圧装置（１０）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。また、第２〜第７の態様に係る構成については、第９の態様に係るカバー部材（３０）に適用されてもよい。

１０ 感圧装置
２０ 圧力センサ
２０１ 感圧面
２０２ 凹部
２１６ コンデンサ
３０ カバー部材
３０１ 操作面
３０２ 突起
３１０ 壁
３２０ 弾性部材
３３０ 位置決め構造
３５０ 突部
Ｌ１ 突起の高さ
Ｌ２ 凹部の深さ

Claims (9)

1. 感圧面を有する圧力センサと、
   前記圧力センサに取り付けられて前記感圧面上に配置されるカバー部材と、を備え、
   前記カバー部材は、
   操作面と、
   前記操作面と前記感圧面との間に位置し、前記操作面に加わる力を前記感圧面に伝える弾性部材と、
   前記感圧面に平行な平面での前記弾性部材の前記感圧面に対する位置を決める位置決め構造と、を有する、
   感圧装置。
2. 前記位置決め構造は、前記圧力センサを覆った状態で前記圧力センサの外面に接する壁を有しており、
   前記カバー部材は、前記壁の内側に前記圧力センサが押し込まれることで前記圧力センサに保持される、
   請求項１記載の感圧装置。
3. 前記圧力センサは、前記感圧面が底部に位置する凹部を更に有しており、
   前記弾性部材は、前記感圧面と対向する面から前記凹部に突出する突起を有する、
   請求項１又は２に記載の感圧装置。
4. 前記突起の高さは、前記凹部の深さ以下である、
   請求項３記載の感圧装置。
5. 前記カバー部材は、前記操作面のうち前記感圧面と対向する部位から、前記突起が突出する向きと反対向きに突出する突部を更に有する、
   請求項３又は４に記載の感圧装置。
6. 前記圧力センサは、前記感圧面が底部に位置する凹部を更に有しており、
   前記位置決め構造は、前記弾性部材のうちの、前記凹部における前記感圧面の周囲の部位に接する部位を有する、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の感圧装置。
7. 前記感圧面に平行な平面において、前記カバー部材の外形は、前記圧力センサの外形に基づいている、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の感圧装置。
8. 前記圧力センサは、前記感圧面に加わる力に応じて静電容量が変化するコンデンサを有する、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の感圧装置。
9. 感圧面を有する圧力センサに取り付けられて前記感圧面上に配置されるカバー部材であって、
   操作面と、
   前記操作面と前記感圧面との間に位置し、前記操作面に加わる力を前記感圧面に伝える弾性部材と、
   前記感圧面に平行な平面内での前記弾性部材の前記感圧面に対する位置を決める位置決め構造と、
   を有する、
   カバー部材。

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