JP6629589B2

JP6629589B2 - スイッチ内蔵ケーブル

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Publication number: JP6629589B2
Application number: JP2015245891A
Authority: JP
Inventors: 功一矢嶋; 守和中田
Original assignee: Foster Electric Co Ltd
Current assignee: Foster Electric Co Ltd
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2020-01-15
Anticipated expiration: 2035-12-17
Also published as: EP3182432B1; EP3182432A1; JP2017111990A; US20170178839A1; CN106898508B; CN106898508A; US10211009B2

Description

本発明は、曲げでは導通せず、指による加圧では容易に導通し、例えばイヤホン付属スイッチとして用いると好適なスイッチ内蔵ケーブルに関する。

ＣＤプレーヤーやＭＤプレーヤーのような携帯型音楽プレーヤーや携帯情報端末などの機器はイヤホンやヘッドホンを用いて音を聞くことが一般的である。機器とイヤホンとの間は、一般的にケーブルで接続される。

この場合、通常、ケーブルの途中に、音量調整やプレーヤーの動作制御（選曲やＯＮ・ＯＦＦ等）を行うコントロールボックスが設けられ、コントロールボックスにスイッチが設けられている。また、無線機能を搭載したイヤホン本体では、イヤホン本体にスイッチが設けられている。

リスナーが携帯型の機器でイヤホンを使う場合はジョギングやその他何らかの作業をしながら利用することが多い。これらの状況で再生機の制御等のスイッチ操作を行うに当たり、そのスイッチの位置がケーブルの一点に限定されているとその位置を探すなどして操作しなければならないため、迅速性に欠け、また、操作が煩わしく感じられることがある。

したがって、ケーブル自体にスイッチ機能をもたせ、外部から加圧することにより容易に導通状態となるようにすると、場所が特定されることがなく、スイッチ操作が容易になり、使い勝手が良好となる。

このようなケーブルとしては、外皮内部に、２つの導電性部材が上下に互いに離間して対向配置され、その間に導電性ゴムが設けられ、外部からの加圧によって２つの導電性部材が接触して導通し、スイッチがＯＮするようにしたものがある。（特許文献１）

また、外皮内部に、導電ゴムで被覆された２つの導電性部材が離間して配置され、外部からの加圧によって２つの導電性部材が接触し導通するようにしたものがある（特許文献２）。

さらに、帯状の第１の基材と、この第１基材とを対向させ、内面の一方の側に平面状の＋側電極を、他方の側に−側電極を設け、この＋側電極と−側の電極間に相互を分離し絶縁する隙間が形成された第２の基材とを備え、前記＋側電極および−側電極上に設けられたスペーサにより長さ方向に所定間隔で配される略矩形の窓を形成し、前記導体を介し前記＋側電極と−側電極とを導通可能としたケーブルスイッチがある（特許文献３）。

特開平０５−３０１５８９号特許第３４４７２２５号特開２０１５−２０７４５５

特許文献１、２の先行技術では導電ゴムを備え、導電ゴムを用いたものは屈曲により抵抗値が下がり、意図しない動作をしてしまうおそれがある、という課題があった。また、手による加圧ではなく、曲げた場合、電極が接触し導通してしまうことがあり、誤動作を生じ易い、という課題があった。

特許文献３では曲げの伴う使用状態においても意図しない導通が発生することはない。しかしながら、一つの基材内面に＋側電極と−側電極を向い合せて配置するが、この場合、各電極を波形または矩形にして向い合せ、その間に設ける絶縁用のスリットも同様な形状にしなければならず、構成が複雑であるという課題がある。

この発明は、上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、電極構造を容易化し、かつ曲げによる変形ではより導通しにくく、あるいは導通することなく、指による加圧では容易に導通し得るようにしたケーブル内蔵スイッチを提供することにある。

請求項１に係る本発明は、第１の帯状基材を有し、その内面に第１の導体部が設けられた帯状の第１の導体膜と、この第１の導体膜と間隔を介し対向配置され、同じく内面に第２の導体部が設けられた帯状の第２の導体膜と、この第２の導体膜と前記の第１の導体膜との間に設けられ、それらの間隔を保つ絶縁スペーサと、この絶縁スペーサが挟み込まれた前記第１、第２の導体膜にて構成され、スイッチ部材として機能する帯状導体膜を空洞部に内包する帯状のシースとを備え、前記帯状導体膜を構成する第１の導体膜は前記絶縁スペーサの上に移動可能に重ねられ、かつ前記シースの空洞部は、収められる前記帯状導体膜に対し、シースの曲げにより生ずる少なくとも前記第１の帯状基材の長さ方向の相対的ずれを許容する隙間を設け、かつ、前記シースの幅両端部に形成した導線挿入孔に導線を設けたことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載のスイッチ内蔵ケーブルにおいて、前記シースの両端部にそれぞれ膨設部を形成するとともに各膨設部間に溝を形成し、このシース外周に移動自在な横長リング状のスイッチ用加圧部材を設け、このスイッチ用加圧部材に外力により前記溝の底部を加圧する加圧用突部を設けたことを特徴とする。

請求項１記載の本発明によれば、曲げた場合、それに応じ、スイッチ機能を有する帯状導体膜を構成する第１の導体膜が第２の導体膜側に変形することなく第２の導体膜上に設けられた絶縁スペーサに対し、長さ方向にずれ、また、両者間に間隔を保持する絶縁スペーサがあるため、第１、第２の導体部が接触し導通することはなく、誤動作を起こすことはない。また、帯状導体膜が内包されたシース両端部に信号伝達用の導線を設け、利便性を良好としている。

本発明の第１実施例の縦断面図。本発明の同上の実施例に用いられる帯状導体膜の各部材を分離し斜視図で示した説明図。（ａ）、（ｂ）は帯状導体膜の組立工程を示す説明図。（ａ）、（ｂ）は組み立てられた帯状導体膜の断面説明図を示す。組み立てられた帯状導体膜をシースに内包させる説明図である。シースに内包された帯状導体膜を示す概略斜視図。（ａ）はスイッチ内蔵ケーブルの概略斜視図、（ｂ）は曲げた状態の概略斜視図である。スイッチ内蔵ケーブルの曲げ状態での帯状導体膜の様子を示す説明図。スイッチ内蔵ケーブルを構成する絶縁スペーサとその上下の導体膜が固定された場合の動作説明図。スイッチ内蔵ケーブルを構成する導体膜の側端部がシース内壁と固定された場合の動作説明図である。第１、第２の導体膜の端部が固定されていない場合の曲げ状態説明図。第１、第２の導体膜の端部が固定された場合の曲げ状態説明図。シース内壁と帯状導体膜との間の空間を、幅中心付近を幅端部付近より大きくした例。スイッチ内蔵ケーブルを指で加圧した動作説明図。（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は本発明で使用可能な絶縁スペーサ例の概略平面説明図。本発明の第２実施例の縦断面図。同上の帯状導体膜を展開した概略平面図。本発明の第３実施例の縦断面図。同上の帯状導体膜を展開した概略平面図。本発明の第３実施例を曲げた状態の動作説明図。本発明の第３実施例を指で加圧した状態の動作説明図。本発明の第４実施例のスイッチ内蔵ケーブルの縦断面図。同実施例のスイッチ内蔵ケーブルを指で加圧した状態を示す。同実施例に用いられるスイッチ用加圧部材の側面図。同実施例の動作説明図。同実施例のスイッチ内蔵ケーブルを指で加圧した動作説明図。同実施例の斜視図。同実施例のスイッチ用加圧部材を移動させた説明図。更に移動させた説明図。第４実施例におけるシース形状の他の例。シース形状の更に他の例を示す。

図１は本発明の第１実施例にかかる偏平タイプであって屈曲自在なスイッチ内蔵ケーブルの内部構造を示す概略縦断図を示す。

このスイッチ内蔵ケーブル１は、スイッチとして機能する帯状導体膜２と、この外周を覆う偏平であってチューブ状のシース３とを備えている。

上記帯状導体膜２は、図示の状態において上側に位置する第１の導体膜４と、この第１の導体膜４と離間して対向配置された、下側に位置する第２の導体膜５と、これら第１、第２の導体膜４、５の間に設けられた絶縁スペーサ６とにて構成されている。

上記第１の導体膜４は、絶縁部材からなる第１の帯状基材４ａと、この第１の帯状基材４ａの内面（図示の状態において下面の相当）に帯状に設けられた第１の導体部４ｂによって構成されている。

上記第２の導体膜５は、同じく絶縁部材からなる第２の帯状基材５ａと、この第２の帯状基材５ａの内面（図示の状態において上面に相当）に帯状に設けられた第２の導体部５ｂによって構成されている。

これらの間に配置される絶縁スペーサ６は第１、第２の導体膜４、５の各帯状基材４ａ、５ａが接触しないよう相互の間隔を保持する働きをなす。

偏平であって帯状の屈曲自在なシース３はＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）からなり、このシース３は第１、第２の導体膜４、５、および絶縁スペーサ６からなる帯状導体膜２を挿通可能な略矩形の空洞部３ａを内部に有している。なお、空洞部３ａの断面形状は矩形に限定されるものではない。なお、空洞部３ａの両外側、すなわちシース３の幅両端部に導線挿通孔３ｂを形成しておくと好ましい。すなわち、そこに導線を挿通することにより容易にスイッチを内蔵した信号伝達ケーブルを得ることができるためである。

空洞部３ａは帯状導体膜２を余裕を持って内装できるよう帯状導体膜２の外形より大に形成されている。なお、空洞部３ａの横幅は絶縁スペーサ６が第１、第２の帯状基材４ａ、５ａ間を維持できる程度に最小限にする必要がある。

図２は帯状導体膜２の各構成部材の斜面図である。第１の導体膜４を構成する第１の帯状基材４ａの内面には第１の導体部４ｂが設けられ、第１の導体部４ｂの端部にはリード部４ｃ、接続電極４ｄが形成されている。第２の導体膜５を構成する第２の帯状基材５ａの内面にも同様に第２の導体部５ｂが設けられ、その端部に同じくリード部５ｃ、接続電極５ｄが形成されている。

絶縁スペーサ６は所定の厚みを有し、長さ方向に沿って所定の間隔で、例えば矩形形状の窓６ａが形成され、梯子状に形成されている。

上記において、一具体例として、第１、第２の帯状基材４ａ、５ａはその材料としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用い、好ましくはフィルム厚み１００μｍとし、幅３ｍｍとした。その他、ＰＩ（ポリイミド）等公知のＦＰＣ用の基板材料を用いても良い。

第１、第２の導体部４ｂ、５ｂは、第１、第２の導体膜内面にそれぞれ銀ペーストを印刷し、かつスイッチ機能を持たせるために意図した部分の長さ方向全体および幅方向全体に導体部を設ける。さらに、第１、第２の帯状基材４ａ、５ａの内面の端部には接続電極４ｄ、５ｄを印刷し、かつこの接続電極４ｄ、５ｄと前記印刷した第１、第２の導体部４ｂ、５ｂとの間にはリード部４ｃ、５ｃを形成し、電気的に接続している。

絶縁スペーサ６としては、ポリエステルフィルム５０μｍを用いた。他に、ＰＩや紙等の絶縁物が使用できる。なお、当例の絶縁スペーサ６に代えて、一般的なＦＰＣに用いられるソルダーレジストやカバーレイを採用することも可能である。その例については後述の実施例３で示す。

また、導体部５ｂの長さ方向の３．５ｍｍ間隔で両側にそれぞれ形成した絶縁部６ｂをつなぐ１ｍｍ幅の桟状の絶縁部６ｃを設け、結果として、３．５ｍｍ間隔で略矩形型の窓６ａを形成した。これは絶縁部６ｂを各第１、第２の導体部４ｂ、５ｂ間の幅方向の両側に安定して維持でき、かつ、指で押圧した場合に各導体膜４、５の導体部が接触可能な窓を設けるためのものであり、同様の効果があれば窓の形状は限定されない。

なお、絶縁スペーサ６及び各第１、第２の導体膜４、５はそれぞれ同幅とし、シース３内に収められた状態において絶縁スペーサ６が各第１、第２の膜４、５間の幅方向の両側に安定して位置するようにした。

シース３内の空洞部３ａは断面幅３．５ｍｍ×高さ０．８ｍｍとし、内蔵する絶縁スペーサ６とを重ね断面寸法に対して幅、高さともに余裕のある寸法とする。なお、各部材寸法はスイッチ内蔵ケーブル１の大きさにより適宜最適な寸法とすることは言うまでもない。

帯状導体膜２の組立てにあたっては、図３（ａ）に示すように、第２の帯状基材５ａの第２の導体部５ｂ上に絶縁スペーサ６を重ね置き、図３（ｂ）に示すように、その上に第１の帯状基材４ａを重ねれば良い。すなわち、第１の帯状基材４ａは少なくとも第１、第２の導体膜４、５上の導体部が互いに接触可能な部分においては単に重ねるだけで絶縁スペーサ６に対し長さ方向に可動自在とし、絶縁スペーサ６に対し固定し、一体化されるものではない。

図４（ａ）は組み立てられた帯状導体膜２の概略側断面を示す。この図４（ａ）や上記図１において、絶縁スペーサ６を第２の導体部５ｂ上に接合することなく重ね、かつその上に第１の帯状基材４を重ねる状態を示す。各部材は接合、固定されないことを示すために図において各部材間に隙間を示している。しかしながら、実際は、図４（ｂ）のような状態で重ね合わせられる。

組み立てられた帯状導体膜２は、図５に示すように、シース３の空洞部３ａに収められる。図６は帯状導体膜２がシース３の空洞部３ａに内包された概略斜視図を示す。帯状導体膜２が内包されたシース３は屈曲自在となっている。この場合、第１、第２導体膜４、５に曲げが生じた場合に、それぞれが円柱側面形状になるようにするためには、少なくともスイッチ動作部（各第１、第２の導体部４ｂ、５ｂが対向している部分）で各導体膜間の長さ方向のずれを許容する必要がある。ただ、全く固定しない状態でシース３内に収めると、第１、第２の導体膜４、５の長さ方向の位置関係が、対面しないような位置まで大きくずれることになる可能性もあるため、また、シース３に挿入する場合の作業性の問題もあるため、実施例では長さ方向の端部で各導体膜間を、例えば感圧接着剤または両面テープ（図示せず）で固定する。なお、シース３の空洞部３ａの長さの設定によりシース３に内装した状態で各導体膜４、５の導体部４ｂ、５ｂが所定の範囲に維持できる場合は各導体膜間の固定は必須ではない。

図７（ａ）は完成された帯状のスイッチ内蔵ケーブル１の概略斜視図を示す。このスイッチ内蔵ケーブル１は図７（ｂ）に示すように、任意の部分で屈曲自在となっている。

図８はスイッチ内蔵ケーブル１を曲げた場合における帯状導体膜２の状態を示す。本発明では曲げ状態において第１の導体部４ｂと第２の導体部５ｂとが接触しスイッチが動作しないようにしたことに特徴を有している。

すなわち、シース３に内包され、ケーブルスイッチとして機能する帯状導体膜２は、導体部４ｂ、５ｂを内面に備えた第１、第２の帯状基材４ａ、５ａの少なくとも２枚を使用し、それぞれの第１、第２の導体部４ｂ、５ｂが接触しない程度に間隔を保って対向するように絶縁スペーサ６を挟み重ね合わせられる。その際、一定間隔を保つための絶縁スペーサ６は帯状導体膜２の第１、第２の導体部４ｂ、５ｂが対向する部分の幅方向の両側に設けられ、かつ少なくともケーブルスイッチとして機能する部分すなわち第１の導体膜４の第１の導体部４ｂと第２の導体膜５の第２の導体部５ｂが対向している部分では、導体膜４、５と絶縁スペーサ６間は固定せず第１の導体膜４と第２の導体膜５の長さ方向の相対的な位置ずれを許容できるようにしている。このように構成すれば、帯状導体膜２の第１、第２の導体部４ｂ、５ｂが対向する部分は、ケーブルに曲げが発生しても、この部分での各第１、第２の導体膜４、５の形状はそれぞれ形状剛性の大きい円柱側面形状となり、各円柱側面の上下に相当する部分に存在する絶縁スペーサｂによりそれぞれの導体部の間隔は絶縁スペーサ６の厚み分保持され、導体部は接触して導通することはなく、曲げによる誤作動を防ぐことができる。

これに加え、シース３に帯状導体膜２が内包された状態において、曲げが生じた場合に互いの第１、第２の導体部４ｂ、５ｂが接触しないようにするため、各導体部４ｂ、５ｂが対向する部分付近において長さ方向のずれを許容できるように帯状導体膜２はシース３内に余裕をもって収められている。

この状態において、スイッチ内蔵ケーブルが外力により曲げられた場合、上述のように、屈曲部では第１の導体膜４、第２の導体膜５共に円柱側面形状となるが、円柱側面の上下に位置する部分に存在する絶縁スペーサ６によって各導体膜４、５の間隔は維持される。また、屈曲部では曲げの内側の導体膜４の曲げＲの長さが曲げ外側の導体膜５の曲げＲの長さより短いため、その長さの差の分だけ第１、第２の導体膜４、５の間に長さの方向のずれが生じる。すなわち、曲げの内側となる第１の導体膜４は曲げ外側の第２導体膜５よりも曲げ部から離れる方向にずれが生じる。したがって、第１の導体部４ｂと第２の導体部５ｂは接触し導通することはない。

なお、図９に示すように、破線の長円形Ａで囲んで示すように、各第１、第２の導体膜４、５が長さ方向にずれないように絶縁スペーサ６に固定してしまうと、長さ方向のずれが許容されなくなり、屈曲時に第１、第２の導体膜４、５の曲げ内側と曲げ外側周長の差により曲げの部分で各導体部が接触する方向に変形する力が発生し、曲げによってスイッチ機能が意図せず働いてしまう。

また、図１０に示すように、帯状導体膜２の両側部と、これと対向する空洞部３ａの内壁との間に、破線の長円形Ｂで囲んで示すように、第１、第２の導体膜４、５の側端部がシース内壁と固定されてしまったような状態では、やはり屈曲時に対向する第１、第２の導体部４ｂ、５ｂが接触する方向に変形が生じやすく、導通して誤作動を起こすおそれがある。

したがって、本発明では前述のように、シース３の空洞部３ａの内寸は少なくとも想定される曲げにおいて発生するずれの発生が許容されるよう、シース３の空洞部３ａの厚み方向寸法を、シース３内に内包する帯状体膜２の厚みに対し大きく設定している。すなわち、本実施例のように各導体膜４、５間はその端部で固定されている場合、この状態でシース３内でのずれを許容するためには、ずれが発生した場合に曲げ部以外で生じる波状部をストレスなく許容できる程度の隙間をケーブル厚み方向に設けている。

すなわち、図１１に示すように、各導体膜４、５の端部が固定されていない場合、屈曲時に、破線の丸で囲んだ部分Ｃにおいて矢印間の寸法Ｌ１で示すように、導体膜４、５間にズレが生じるため、導体膜が波状になることはない。

しかしながら、図１２に示すように、各導体膜４、５の端部を固定した場合、曲げると、破線の長円部分に示すように、内側の導体膜４が撓み、Ｌ２で示すように波状部が生じる。このため、シース３の空洞部３ａに、波状部の厚み分Ｌ２を許容できる隙間をケーブル厚み方向にもたせている。

なお、ケーブルに曲げが生じた場合に、内部の第１、第２の導体膜４、５が剛性の高い円柱形状で各導体部４ｂ、５ｂ間が非接触状態で保持できたとしても、シース３自体は必ずスイッチ動作の方向に変形する。これは、シース３の変形度合いが大きい場合やシース３の厚みが厚く変形圧力が高い場合は、第１、第２の導体膜４、５の円柱側面形状の剛性を上回って、各導体部４ｂ、５ｂ間が保持できなくなる可能性をもっているということになる。したがって、誤動作を防ぐためには、実際の（または想定される）変形がおきても、円柱部剛性がシース変形圧力に負けない程度に設定する必要がある。その方法としてはシース３を柔らかく、薄く、また、導体基材を厚く硬くすれば良いが、その程度は各要素の兼ね合いとなる。そのためこの部分は、実験により、およびもしくは有限要素法などを用いたシミュレーションにより求めれば良い。

図１３は、帯状導体膜２の上下面と、これと対向するシース３の空洞部３ａの内壁との間の間隔をシース３の幅中心付近を幅端部付近より大きくした例を示す。

一具体例として、シース３の空洞部３ａの高さを第１、第２の導体膜４、５の端部では０．８ｍｍ、中央部は１．３ｍｍとした。これによると、加圧時に第１の導体膜４の第１の導体部４ｂと、第２の導体膜５の第２の導体部５ｂとが接触するまでのストロークが大きくなるため、ユーザーが指で押した場合にその感触が判り易いスイッチを構築できる。

図１４はスイッチ内蔵ケーブル１の上面、下面を、例えば人差し指Ｆ１，親指Ｆ２で挟み、加圧してシース３をつぶした場合を示す。第１の導体部４ｂを例えば＋側電極、第２の導体部５ｂを−側電極とした場合、絶縁スペーサ６の窓内の中央部分において相互の導体部４ｂ、５ｂが指による加圧により接触し、導通する。

図１５は絶縁スペーサ６の窓形状の変形例を示す。（ａ）図は窓形状を一般的な矩形とした例である。（ｂ）図は、窓形状をより長方形とした例、（ｃ）図は直線部と桟状の連結部を分割し、セグメント状とした例である。窓形状は、その他、トラック形状、長円形等としても良い。なお、窓形状により、指による押圧に対するスイッチとしての感度を調整することが可能である。すなわち、窓部が大きければ高感度(低圧で動作)、小さければ低感度(高圧で動作)、また、長さ方向に窓数を増やせば(窓間の絶縁部の数を増やす)低感度、減らせば高感度にできる。

図１６は本発明の第２実施例を示す。この実施例では、例えば図示の状態において、帯状導体膜２Ａの下側の第２の導体部５ｂの中央にスリット５ｅを形成し、２分割構造とし、分割された導体部５ｂの一方を＋電極、他方を−電極とし、かつ対向する第１の導体部４ｂをジャンパ部としたことに特徴を有している。

図１７は上記第２実施例の帯状導体膜２Ａの各部材を展開して示した図を示す。第２の導体部５ｂを直線状の＋電極、−電極との２分割構造としたため、両側の各導体部５ｂの端部にそれぞれリード部５ｃ、接続電極５ｄを設けている。したがって、第１の導体膜４の第１の導体部４ｂにはリード部、接続電極は必要ない。第１実施例では、図２に示したように、第１、第２の導体部４ｂ、５ｂそれぞれに接続電極４ｄ、５ｄを設けていたのに対し、この実施例では一方の導体膜にのみ一対の接続電極を設けたため、接続部分が一カ所となり、コネクタの数の削減や小型化が可能となる利点がある。

絶縁スペーサ６の構造は第１実施例と同様である。絶縁スペーサ６を第２導体膜５に重ねると、窓６ａの中央部にスリット５ｅが位置し、その両側に第２の導体部５ｂがそれぞれ露出し、押圧により第１の導体部４ｂが第２の各導体部５ｂに接触可能となっている。

なお、第１の導体部４ｂ側を＋極、−極の２分割構造としても良いことは勿論である。

他の構成、作用は前述の第１実施例と同様である。

図１８は本発明の第３実施例を示す。この実施例では、上記第２実施例において、２分割の第２導体部５ｂの上にレジストにより絶縁スペーサ６Ａを形成したことに特徴を有している。この場合、一般的なＦＰＣに用いられるソルダーレジストやカバーレイなどを施す方法を採用することが望ましい。すなわち、レジストやカバーレイは、基材や導体部に接着剤を介して直接接合固定されるため、曲げが想定されているＦＰＣ用のものは導体膜の変形時に導体部や基材に過度な応力が掛からないように、かつ、使用状態において、絶縁部が部分的に剥がれおちることの無いよう、柔軟な材料で基材よりも充分薄く形成される。更に、レジストタイプの場合は、スペーサタイプのように一体である必要はなく、図１５（Ｃ）に示すように分割部を設けても良い。このようにすれば曲げが発生した場合にレジストが固定されている導体膜に発生する応力は減少し、円柱側面形状が形成しやすくなり誤動作を防ぐ効果がある。ただし、必要以上に隙間を大きくすることにより、曲げ時に各導体膜が接触しやすくならないように注意が必要である。

図１９は帯状導体膜２を展開した状態を示す。

その他の構成は第２実施例と同様である。このようなスイッチ内蔵ケーブル１を曲げても、第１、第２実施例と同様、絶縁スペーサ６Ａ上に重ねられた第１の導体部４ｂは第２の導体部５ｂ、５ｂに接触することはない。なお、図２０は第３実施例において曲げが発生した状態を示す。

図２１は第３実施例のスイッチ内蔵ケーブル１を指により加圧し、第１の導体部４ｂの中央部を各第２の導体部５ｂ、５ｂに接触させ導通させた状態を示す。

図２２は本発明の第４実施例を示す。前述の第１〜３実施例ではスイッチ内蔵ケーブルの長さ方向のどの部分を指で加圧しても導通させることが出来たが、この実施例では所定の位置でのみ導通させるようにしたことに特徴を有している。

すなわち、この実施例では、スイッチ内蔵ケーブル１Ａを構成するシース３Ａの両端部に外側に膨らむ膨設部３Ｂを設け、その間に溝３Ｃを形成している。これら膨設部３Ｂ，溝３Ｃはシース３Ａの長さ方向全体に渡って設けられている。この膨設部３Ｂは、シース３Ａを指のような加圧体で加圧した際、加圧力が帯状導体膜１の第１、第２の導体膜４，５に加わるのを阻止し、非導通状態を保持する導通阻止部材として機能する。一方、溝３Ｃは、溝３Ｃに挿入された後述する加圧用突部７Ｂにより溝底部の加圧部３Ｄが加圧されることにより第１、第２の導体膜４、５を接触させ導通状態とする機能を有する。また、溝３Ｃは溝内を摺動可能な上記加圧用突部７Ｂの案内溝としても機能する。なお、図示の例では、膨設部３Ｂは幅方向に突出した断面砲弾型の形成としているが、角にアールをつけた矩形形状、その他の形状としても良い。これについては、図３０、図３１に示す。

図２３は、例えば人差し指Ｆ１と親指Ｆ２でスイッチ内蔵ケーブル１を挟み加圧した状態を示す。この場合、膨設部３Ｂはその肉厚形状や材質により強度を有し、その部分のシース３Ａの変形はない。この際、人差し指Ｆ１と親指Ｆ２の腹Ｆ１０，Ｆ２０は溝３Ｃ内に入り込むものの腹Ｆ１０，Ｆ２０には力が入らないため、溝底部の加圧部３Ｄに仮に接触したとしても加圧することはない。また、仮にシース３Ａに変形が生じたとしても、直接押圧が加わるのはスペーサ上であるため、各導体間の接触は生じない。したがって、第１、第２の導体膜４、５は導通状態となることはない。なお、図示例では、帯状導体膜２は、図１８に示した第３実施例に相当するため、説明の重複を避ける観点から同じ部材は同一符号で示す。帯状導体膜２を第１、第２実施例のものとしても良いことは勿論である。

図２４はシース３Ａに組合せて用いられるスイッチ用加圧部材の側面図を示す。スイッチ用加圧部材７はシース形状に対応させ横長のリング状としている。このスイッチ用加圧部材７は、シース３Ａの外周に移動自在に設けられるリング状加圧部７Ａと、このリング状加圧部７の内側中央部に突設され、溝３Ｃ内に位置する加圧用突部７Ｂとを備える。リング状加圧部７Ａの内側の空間部７Ｃの内形はシース３Ａの外形と対応した形状をなす。

スイッチ用加圧部材７の材料としては、例えばＴＰＥなどのように柔らかく変形しやすいものや、硬い材料としては、硬質プラスチックや金属を用いても良い。この場合、加圧用突部７Ｂ付近を除き、薄肉として加圧により変形自在とすれば適用可能である。スイッチ用加圧部材７の空間部７Ｃにシース３Ａを挿入し、図２５に示すように、シース３Ａの外周にスイッチ用加圧部材７取り付ける。そしてスイッチ用加圧部材７のリング状加圧部７Ａの幅方向中央部を外側の矢印で示すように加圧することにより、内側の矢印で示すように加圧用突部７Ｂが加圧部３Ｄを加圧し、これにより第１、第２の導体膜４、５が押されて接触し、導通する。図２６は指Ｆ１，Ｆ２でスイッチ用加圧部材７を加圧し導通させた状態を示す。指での加圧を解除すると各部材の材質に起因する復元力により各部材はもとの状態にもどり、第１、第２の導体膜４，５も離れ非導通となる。なお、スイッチ用加圧部材７を指でつまみ、スイッチ用加圧部材７の内表面とこれと接触するシース３Ａの外表面との摩擦力に抗してやや力を入れ任意の方向へ移動させることができるようになっている。そして指をはなすとスイッチ用加圧部材７はその位置で停止し、例えば歩いた時に生じる振動によっては位置がずれることはないようにしている。これはスイッチ用加圧部材７の内形とスイッチ内蔵ケーブル１Ａの外形の形状を適切に設定したり、各部材の材質を選定し、相互の部材の摩擦係数を調整することなどによって実現できる。

図２７から図２９はそれぞれスイッチ用加圧部材７を任意の位置に移動させた状態を示す。

図３０、図３１は、図２２とは異なる他のシース３Ａの形状例を示す。

なお、本発明ではシース３、３Ａに形成された導線挿入孔３ｂに、導線（図示せず）を配線できるようにし、スイッチ機能を内蔵した信号伝達ケーブルとして使用可能としている。このスイッチ内蔵ケーブル１を、例えばヘッドホン用ケーブルとして使用する場合は、音声信号用導線、また、ヘッドホン本体に充電式の電池を収納している場合は充電用の導線等を通すことができる。なお、この導線は後から挿入しても、帯状導体膜２を挿入する前にシース製作時に予め導線を通しておいても良い。

本発明の、ケーブルスイッチは曲げ時に導通しないため、曲面へ設置し、タッチセンサとしても使用できる。

１、１Ａスイッチ内蔵ケーブル
２、２Ａ帯状導体膜
３、３Ａシース
３ａ空洞部
３ｂ導線挿通孔
３Ｂ膨設部
３Ｃ溝
３Ｄ加圧部
４第１の導体膜
４ａ第１の帯状基材
４ｂ第１の導体部
４ｃリード部
４ｄ接続電極
５第２の導体膜
５ａ第２の帯状基材
５ｂ第２の導体部
５ｃリード部
５ｄ接続電極
６、６Ａ絶縁スペーサ
６ａ窓
６ｂ絶縁部
６ｃ桟状絶縁部
７スイッチ用加圧部材
７Ａリング状加圧部
７Ｂ加圧用突部

Claims

第１の帯状基材を有し、その内面に第１の導体部が設けられた帯状の第１の導体膜と、この第１の導体膜と間隔を介し対向配置され、同じく内面に第２の導体部が設けられた帯状の第２の導体膜と、この第２の導体膜と前記第１の導体膜との間に設けられ、それらの間隔を保つ絶縁スペーサと、この絶縁スペーサが挟み込まれた前記第１、第２の導体膜にて構成され、スイッチ部材として機能する帯状導体膜を空洞部に内包する帯状のシースとを備え、前記帯状導体膜を構成する第１の導体膜は前記絶縁スペーサの上に移動可能に重ねられ、かつ前記シースの空洞部は、収められる前記帯状導体膜に対し、シースの曲げにより生ずる少なくとも前記第１の帯状基材の長さ方向の相対的ずれを許容する隙間を設け、かつ前記シースの幅両端部に形成した導線挿入孔に導線を設けたことを特徴とするスイッチ内蔵ケーブル。
請求項１記載のスイッチ内蔵ケーブルにおいて、前記シースの両端部にそれぞれ膨設部を形成するとともに各膨設部間に溝を形成し、このシース外周に移動自在な横長リング状のスイッチ用加圧部材を設け、このスイッチ用加圧部材に外力により前記溝の底部を加圧する加圧用突部を設けたことを特徴とするスイッチ内蔵ケーブル。