JP7180848B1 - contact sensor - Google Patents

contact sensor Download PDF

Info

Publication number
JP7180848B1
JP7180848B1 JP2021184434A JP2021184434A JP7180848B1 JP 7180848 B1 JP7180848 B1 JP 7180848B1 JP 2021184434 A JP2021184434 A JP 2021184434A JP 2021184434 A JP2021184434 A JP 2021184434A JP 7180848 B1 JP7180848 B1 JP 7180848B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch
contact
pressure
flat bottom
contact sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021184434A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023072108A (en
Inventor
隆行 熊崎
哲也 藤橋
大樹 鈴木
英倫 石原
伊智朗 山下
博和 本間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Nippon Highway Engineering Nagoya Co Ltd
Original Assignee
Central Nippon Highway Engineering Nagoya Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central Nippon Highway Engineering Nagoya Co Ltd filed Critical Central Nippon Highway Engineering Nagoya Co Ltd
Priority to JP2021184434A priority Critical patent/JP7180848B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7180848B1 publication Critical patent/JP7180848B1/en
Publication of JP2023072108A publication Critical patent/JP2023072108A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)

Abstract

【課題】本発明の課題は、周囲の物体との接触の衝撃を緩和し、更に、スイッチを押す方向とそれに直角な横方向や斜め方向からの押圧にも対応し検出して情報提供する接触センサを提供することである。【解決手段】本発明の接触センサは、接触による押圧を受けてon/off動作するスイッチを有する回路基板と、スイッチを押す側には、接触による押圧を受ける押圧受体とを有し、押圧受体は、カバーと、前記カバーの内側にある緩和材と、緩和材の内側にあって押圧を仲介し前記スイッチに伝達する介在体と、を有する。【選択図】図1An object of the present invention is to reduce the impact of contact with surrounding objects, and to provide information by detecting and providing information on the direction in which the switch is pressed, and also in the lateral direction perpendicular to the direction in which the switch is pressed, as well as in the diagonal direction. It is to provide a sensor. A contact sensor according to the present invention has a circuit board having a switch that is turned on/off by receiving pressure from contact, and a pressure receiving body that receives pressure from contact on the side that presses the switch. The receiver has a cover, a cushioning member inside the cover, and an interposer inside the cushioning member that mediates pressure and transmits it to the switch. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明は、装着した物体と周囲の物体との接触を検出して報知する接触センサに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact sensor that detects and notifies of contact between a worn object and surrounding objects.

図6は、従来の接触センサを示す図である。6-Aは、感圧センサで、カバー部材7に加わる荷重を緩衝、分散し、可撓性シート部材5を介して感圧導電性部材3に、緩衝材6により均一、分散して加わるようにしている。感圧導電性部材3に上から直角に当たる押圧に対応したものである。
6-Bは、スイッチと受圧部材間にゲル状充填材を有しているが、こちらは、緩衝材としてより、スイッチと受圧部材間に泥水や異物が侵入することの防止が目的のカバーとしての役割である。
両者とも横方向からの押圧には全く対応できない不都合がある。
FIG. 6 is a diagram showing a conventional contact sensor. 6-A is a pressure sensor, which absorbs and distributes the load applied to the cover member 7, and applies it to the pressure-sensitive conductive member 3 through the flexible sheet member 5 so as to be evenly and dispersedly distributed by the cushioning material 6. I have to. It corresponds to the pressure applied to the pressure-sensitive conductive member 3 at a right angle from above.
6-B has a gel-like filler between the switch and the pressure-receiving member, but this serves as a cover for the purpose of preventing muddy water and foreign matter from entering between the switch and the pressure-receiving member rather than as a cushioning material. is the role of
Both of them have the disadvantage that they cannot cope with pressure from the lateral direction at all.

特開平9-17276Japanese Patent Laid-Open No. 9-17276 実開平7-24671Real open 7-24671

本願の課題は、従来品の不都合点に鑑み、周囲の物体との接触の衝撃を緩和し、更に、スイッチを押す方向とそれに直角な横方向からの押圧にも対応し、接触を検出して情報提供する接触センサを提供することである。 In view of the disadvantages of conventional products, the subject of the present application is to mitigate the impact of contact with surrounding objects, and to detect contact by responding to pressing from the direction of pressing the switch and from the lateral direction perpendicular to it. The object is to provide a contact sensor that provides information.

以下請求項に沿い記述する。
請求項1記載の発明は、接触センサであって、
接触による押圧を受けてon/off動作するスイッチを有する回路基板と、前記スイッチを押す側には、接触による前記押圧を受ける押圧受体とを有し、前記押圧受体は、前記押圧により凹むカバーと、前記カバーの内側にあって、前記接触の衝撃を緩和する緩和材と、更に、前記緩和材の内側にあって押圧を仲介し前記スイッチに伝達する為に、前記スイッチに近接した堅い平底面をもった介在体と、を有し、前記介在体の前記堅い平底面とは反対側は、凸状面を有し、前記押圧受体は、前記回路基板側との組み立て結合により、前記結合による部位周辺は傾く程度以上には動かない状態であり、
前記カバーと前記緩和材を介した、前記スイッチを押す方向と同じ方向(前記堅い平底面に直角)から、前記スイッチを押す方向と直角な方向(前記堅い平底面に平行)にわたる傾きの前記凸状面に対する押圧に対して、前記介在体従って前記堅い平底面が前記スイッチ側へ動くこと又は前記介在体従って前記堅い平底面が傾いてせり出すこと、によって、前記スイッチを動作させることを可能としたことを特徴とする。
The description will be made according to the claims below.
The invention according to claim 1 is a contact sensor,
A circuit board having a switch that is turned on/off by receiving pressure from contact, and a pressure receiver that receives the pressure from contact on the side that presses the switch, and the pressure receiver is recessed by the pressure. a cover, a cushioning material inside the cover for cushioning the impact of the contact, and a hard material inside the cushioning material and adjacent to the switch for mediating and transmitting pressure to the switch. an interposer having a flat bottom surface, the side of the interposer opposite to the rigid flat bottom surface having a convex surface; The periphery of the part due to the bonding is in a state where it does not move more than it tilts,
The convex with an inclination extending from the same direction as the switch pressing direction (perpendicular to the hard flat bottom surface) to a direction perpendicular to the switch pressing direction (parallel to the hard flat bottom surface) through the cover and the relief material The switch can be operated by moving the intervening body and thus the hard flat bottom surface toward the switch or tilting and protruding the intervening body and thus the rigid flat bottom surface in response to pressure on the flat surface. It is characterized by

請求項2記載の発明は、請求項1記載の接触センサにおいて、
前記介在体は、前記介在体の頂点を通り縦に切った断面が、半円形、又は、頂点を長軸側の頂点とする半楕円形、の半球状であること、又は、円柱の長さが前記円柱の断面の直径以上である円柱状であることで、前記押圧の前記堅い平底面への伝達を容易にしたことを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the contact sensor according to claim 1,
The intervening body has a semi-circular or semi-elliptical cross-section cut vertically through the apex of the intervening body, or has the length of a cylinder. is a cylinder having a diameter equal to or greater than the diameter of the cross section of the cylinder, thereby facilitating transmission of the pressure to the rigid flat bottom surface.

請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の接触センサにおいて、
前記介在体が2つの部分を有して構成され、一方の部分は、堅い前記平底面を持った平底面基体であり、他方の部分は、前記凸状面を持った凸状面基体であり、前記凸状面基体の前記凸状面とは反対側の部分と、前記平底面基体の前記平底面とは反対側の部分とが、一方が他方に対して嵌る雄雌の関係で嵌り合い、且つ、前記凸状面基体の前記凸状面とは反対側の部分と、前記平底面基体の前記平底面とは反対側の部分とは、前記嵌り合う方向の軸に対して傾斜させる動作が可能であることで、前記凸状面基体の横方向の移動により、前記平底面基体において前記傾斜がなされ、前記スイッチを押す構成にしたことを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the contact sensor according to claim 1 or claim 2,
The interposer is configured with two parts, one part being a rigid flat-bottomed substrate with the flat-bottomed surface and the other part being a convex-faced substrate with the convex surface. , the portion of the convex surface substrate on the side opposite to the convex surface and the portion of the flat bottom surface substrate on the side opposite to the flat bottom surface are fitted in a male-female relationship in which one is fitted to the other. and the portion of the convex surface substrate opposite to the convex surface and the portion of the flat bottom substrate opposite to the flat bottom surface are tilted with respect to the fitting direction axis. By moving the convex surface substrate in the lateral direction, the inclination is made in the flat bottom substrate, and the switch is pressed.

請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の接触センサにおいて、前記カバーの外側の延長側に長く伸びた柔軟性素材による接触延長部を備えることで、長さ方向に接触部を広げることで、前記接触の検出範囲を拡大したことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the contact sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein a contact extension part made of a flexible material elongated on the extension side of the outside of the cover is provided, The detection range of the contact is expanded by widening the contact portion in the length direction.

請求項5記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の接触センサにおいて、前記スイッチは、前記押圧に対して衝突破壊のないように、前記押圧により前記スイッチの電極が離間する構造か、又は、スイッチの二つの電極が電極面に平行に互いに対しスライドし接触離間するものであり、接触面が押圧による動きの向きと平行である構造を有することを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the contact sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the switch is configured such that the electrode of the switch is broken by the pressure so as not to be broken by collision against the pressure. or the two electrodes of the switch slide apart from each other parallel to the electrode planes, the contact planes being parallel to the direction of movement due to pressure. .

請求項6記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれか1つに記載の接触センサにおいて、前記スイッチは、前記押圧により前記スイッチを動作させる方向に直角な方向、即ち、前記スイッチが使用される対面にある前記堅い平底面の周りのいずれの方向からも動作可能な等方向性スイッチ(第一)であることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the contact sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the switch is arranged in a direction perpendicular to the direction in which the switch is operated by the pressing, that is, the switch It is characterized by being an isotropic switch (first) operable from any direction around the rigid flat bottom surface on which it is used.

請求項7記載の発明は、請求項6に記載の接触センサにおいて、
前記等方向性スイッチ(第一)は、縦横又は斜め又は円周状に複数個配置し、前記複数個の前記スイッチのどれがスイッチオンになっても動作する回路にすることで、いずれの方向からの押圧にも対処したことを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the contact sensor according to claim 6,
A plurality of the isotropic switches (first) are arranged vertically, horizontally, obliquely, or circumferentially, and the circuit operates regardless of which one of the plurality of switches is turned on. It is characterized by coping with pressure from.

請求項8記載の発明は、請求項6に記載の接触センサにおいて、
前記等方向性スイッチ(第一)は、前記等方向性スイッチ(第一)の2つの接触端子が同径且つ同心円の円盤状で近接して平行に離間していて、どの方向からであっても前記押圧によって一方の接触端子が傾いたことで、他方の接触端子に接触することを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the contact sensor according to claim 6,
In the isotropic switch (first), the two contact terminals of the isotropic switch (first) are in the form of discs of the same diameter and concentric circles and are closely spaced in parallel, from any direction. Also, one of the contact terminals is tilted by the pressure and is brought into contact with the other contact terminal.

請求項9記載の発明は、請求項1から請求項8のいずれか1つに記載の接触センサにおいて、棒状の棒状基体を前記回路基板側に取付けたことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the invention, there is provided the contact sensor according to any one of the first to eighth aspects, wherein a rod-shaped base is attached to the circuit board.

請求項10記載の発明は、請求項9に記載の接触センサにおいて、
横方向のいずれの方向からの前記押圧にも対応するように、前記押圧により互いにスライドする2枚の近接した平行電極を用いて、横方向のいずれの方向からの応力にも応答する等方向性スイッチ(第二)を、前記接触センサと前記接触センサの前記回路基板側に取付けた棒状の棒状基体との接続点又は接続点より前記棒状基体側のいずれかの場所に備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 10 is the contact sensor according to claim 9,
Isotropic response to stress from any lateral direction by using two closely spaced parallel electrodes that slide against each other under said pressure so as to accommodate said pressure from any lateral direction. A switch (second) is provided at a connection point between the contact sensor and a rod-shaped rod-shaped substrate attached to the circuit board side of the contact sensor, or at a location closer to the rod-shaped substrate than the connection point. do.

請求項11記載の発明は、請求項9又は請求項10記載の接触センサにおいて、
前記棒状基体は、前記棒状基体の軸の周りに回転する回転結合部と前記棒状基体が2分した接続部で回転傾斜する傾斜結合部を有することで、横からの前記押圧があった場合に、前記棒状基体が傾斜を可能とする方向に前記回転結合部で回転し、前記棒状基体が傾斜をさせ、前記傾斜を検出する傾斜センサを動作させることで、横方向の検出性を向上させたことを特徴とする。
The invention according to claim 11 is the contact sensor according to claim 9 or 10,
The rod-shaped substrate has a rotary coupling portion that rotates about the axis of the rod-shaped substrate and an inclined coupling portion that rotates and inclines at the joint where the rod-shaped substrate is divided into two parts. , the rod-shaped base rotates at the rotary coupling portion in a direction that enables tilting, the rod-shaped base tilts, and the tilt sensor for detecting the tilt is operated, thereby improving lateral detectability. It is characterized by

以上の様に構成されているので、本発明による接触センサでは、スイッチを押す方向と、その横方向からの押圧に対応し、更に、スイッチへの破壊的過度の衝撃を緩和することができる。 With the above configuration, the contact sensor according to the present invention can cope with the pressing direction of the switch and the pressing from the lateral direction of the switch, and can mitigate excessive destructive shock to the switch.

本発明にかかる接触センサの一実施態様を示す図である。It is a figure which shows one embodiment of the contact sensor concerning this invention. 本発明にかかる接触センサの他の実施態様を示す図であり、幅(横)方向の検出性を向上するためのものである。FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the contact sensor according to the present invention, which is intended to improve detectability in the width (horizontal) direction; 本発明にかかる接触センサの他の実施態様を示す図であり、長さ(縦)方向の検出性を向上するためのものである。FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the contact sensor according to the present invention, which is intended to improve detectability in the length (longitudinal) direction; 本発明にかかる接触センサの他の実施態様を示す図であり、幅(横)方向の検出性を向上するための他の例である。FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the contact sensor according to the present invention, which is another example for improving detectability in the width (horizontal) direction. 本発明にかかる接触センサの他の実施態様を示す図であり、幅(横)方向の検出性を向上するための他の例である。FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the contact sensor according to the present invention, which is another example for improving detectability in the width (horizontal) direction. 従来の接触センサの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the conventional contact sensor.

図1は、本発明にかかる接触センサの一実施態様を示す図である。1-Aにおいて、接触センサ100は、接触による押圧を受けてon/off動作するスイッチ110を有する回路基板120と、スイッチ110を押す側には、接触による押圧を受ける押圧受体130を有し、押圧受体130は、押圧により凹むカバー131と、その内側にあって、接触の衝撃を緩和するゲル等の緩和材132と、更に、その内側にあって押圧を仲介しスイッチ110に伝達する為に、スイッチ110に近接した堅い平底面をもった介在体133を有し、介在体133の平面とは反対側は、凸状面を有し、その形状に倣い、緩和材132とカバー131の形状が形成されることで、スイッチ110を押す等、動作させる方向だけでなく、これとは角度のある斜めの方向、或いは直角な角度の横方向からの押圧にも検出性を向上させたものである。
尚、介在体133の凸状面側は、堅さにこだわらないが、堅い平底面を傾斜させるために押圧の伝達を有効にするための堅さは必要である。従って、堅い平底面を含めて介在体133は堅い方が好都合である。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a contact sensor according to the present invention. In 1-A, the contact sensor 100 has a circuit board 120 having a switch 110 that is turned on/off by receiving pressure due to contact, and a pressure receiver 130 that receives pressure due to contact on the side that presses the switch 110. The pressure receiving body 130 includes a cover 131 which is recessed by pressure, a cushioning material 132 such as gel inside the cover 131 for cushioning the impact of contact, and a cushioning material 132 inside the cover 131 for transmitting the pressure to the switch 110 via an intermediary of the pressure. For this reason, it has an interposer 133 with a rigid flat bottom surface close to the switch 110, and the opposite side of the interposer 133 has a convex surface. By forming the shape of , not only the direction in which the switch 110 is operated, such as pressing the switch 110, but also the oblique direction with an angle, or the lateral direction with an angle at right angles can be detected. It is.
The convex surface side of the intervening body 133 does not need to be rigid, but it needs to be rigid enough to effectively transmit pressure in order to incline the hard flat bottom surface. Therefore, it is advantageous for the interposer 133 to be rigid, including a rigid flat bottom surface.

1-Bには、接触センサ100を棒状基体140の先端に取付けた状態であり、棒状基体140には、発光表示灯その他の電気回路を搭載したり、衝撃緩衝用のバネ等や、横曲がりをさせる部材を取付けることも可能である。 1-B shows a state in which the contact sensor 100 is attached to the tip of a rod-shaped substrate 140, and the rod-shaped substrate 140 is equipped with a light-emitting indicator lamp and other electric circuits, a shock absorbing spring and the like, and a side bending sensor. It is also possible to attach a member that causes the

1-Cには、スイッチ基体111に対してスイッチノブ112を押圧することで動作するスイッチを示すが、通常のプッシュスイッチが使える他、強い押圧に対して衝突破壊のないように押圧によりスイッチの電極が離間する構造か、又は、スイッチの電極が相互にスライドし、電極の側面で接触する構造のものを使用することが望ましい。前者では、押圧がない時は接触しているが、押圧があると離れるだけで押圧による衝撃は起こらない。後者では、二つの接触導体の接触面が押圧による動きの向きと平行なので、押圧による衝撃は起こらない。尚、スイッチ110は、どの方向からの押圧にも対応する等方向性スイッチ(第一)であることが好ましい。そのためには、例えば、スイッチの2つの接触端子が同径且つ同心円の円盤状で近接して平行に離間していて、押圧によって一方の接触端子が傾いた場合には、どの方向からでも、他方の接触端子に接触するようなスイッチを使うことが出来る。又は、通常の等方向性でないスイッチを縦横、又は斜め、又は円周状に複数個配置し、そのどれがスイッチオンになっても動作する回路にすることで、等方向性スイッチ(第一)と同じ作用をさせることができる。即ち、斜め方向又は横方向の押圧で介在体133が斜めになり、介在体133の堅い平底面が斜めになりスイッチ110側にせり出すことで、複数個の内、いずれか1つはスイッチONに押し込まれるからである。 1-C shows a switch that operates by pressing the switch knob 112 against the switch base 111. In addition to using a normal push switch, the switch can be operated by pressing so as not to crash and break against strong pressing. It is desirable to use a design in which the electrodes are spaced apart or in which the electrodes of the switch slide over each other and contact at the sides of the electrodes. In the former case, they are in contact with each other when there is no pressure, but when pressure is applied, they simply separate and no pressure impact occurs. In the latter, no pressure impact occurs since the contact surfaces of the two contact conductors are parallel to the direction of the pressure movement. The switch 110 is preferably an isotropic switch (first) that can be pressed from any direction. For this purpose, for example, when two contact terminals of a switch are disc-shaped with the same diameter and concentric circles and are spaced closely parallel to each other, and one contact terminal is tilted by pressing, the other contact terminal can be moved from any direction. It is possible to use a switch that touches the contact terminals of Alternatively, by arranging a plurality of ordinary non-isotropic switches vertically, horizontally, diagonally, or in a circular shape, and making a circuit that operates even if any of them is switched on, the isotropic switch (first) can have the same effect as That is, the intervening body 133 is obliquely pressed by pressing in an oblique direction or a lateral direction, and the hard flat bottom surface of the intervening body 133 becomes oblique and protrudes toward the switch 110, so that one of the plurality of intervening bodies is turned on. because it will push you in.

尚、1-Dー1から1-D-4を用いて、縦から斜め更には横方向の応力に対応して、スイッチ110を押し込む等動作させることが可能なことを詳述する。請求項では、縦方向を、スイッチ110を押す等動作させる方向と同じ方向(堅い平底面に直角)、横方向を、スイッチ110を押す等動作させる方向と直角な方向(堅い平底面に平行)と表現している。
1-D-1では、押圧(図の上から下の矢印)が、スイッチを押す等動作させる方向に平行(上記の介在体133の堅い平底面に直角)の場合であり、当然、押圧で介在体133の堅い平底面が動きスイッチ110を動作させる。
1-D-2では、押圧(図の斜め矢印)が、斜め方向であって、押圧の示す線の延長に介在体133の堅い平底面の中心がなくずれがある場合であり、押圧受体130は、回路基板120側との組み立て結合により、結合部周辺は傾く程度以上には動かない状態であるので、堅い平底面の中心を回転軸として押圧の示す線との距離の長さを回転片(例えば、自転車のペダルの付いた回転中心から伸びたアームに相当)にした回転トルクが押圧によりかかり、回転動作により、押圧受体130が、従って、堅い平底面が傾き、下にせり出した方が、スイッチ110を動作させる。
1-Dー3では、押圧(図の斜め矢印)が、斜め方向であって、押圧の示す線の延長に介在体133の堅い平底面の中心がある場合であり、1-D-2の様な回転トルクはないが、堅い平底面に直角方向の押圧の分力で介在体133の堅い平底面が動き、スイッチ110を動作させる。
1-D-4では、押圧(図の横の矢印)が、横(介在体133の堅い平底面に平行)方向であって、1-D-2と同様に、堅い平底面の中心を回転片として堅い平底面と押圧の示す線との距離の長さを回転片にした回転トルクが押圧によりかかり、回転動作により、押圧受体130が、従って、堅い平底面が傾き、下にせり出した方が、スイッチ110を動作させる。
In addition, using 1-D-1 to 1-D-4, it will be described in detail that the switch 110 can be operated, such as by pushing, in response to vertical, oblique, and horizontal stress. In the claims, the vertical direction is the same direction as the direction of operation such as pressing the switch 110 (perpendicular to the rigid flat bottom surface), and the horizontal direction is the direction perpendicular to the direction of operation such as pressing the switch 110 (parallel to the rigid flat bottom surface). is expressed.
In 1-D-1, the pressing (the arrow from the top to the bottom of the figure) is parallel to the direction of operation such as pressing a switch (perpendicular to the hard flat bottom surface of the above interposed body 133). The rigid flat bottom surface of interposer 133 actuates motion switch 110 .
In 1-D-2, the pressure (diagonal arrow in the figure) is in an oblique direction, and the extension of the line indicated by the pressure does not have the center of the rigid flat bottom surface of the interposed body 133 and there is a deviation, and the pressure receiver 130 is assembled and connected to the circuit board 120 side, so that the periphery of the connecting portion does not move beyond the degree of tilting, so the center of the rigid flat bottom surface is rotated as the rotation axis by the length of the distance from the line indicated by the pressure. A rotating torque applied to a piece (e.g., an arm extending from the center of rotation of a bicycle pedal) is applied by pressing, and the rotating action causes the pressing receiver 130, and thus the rigid flat bottom surface, to tilt and protrude downward. the other causes switch 110 to operate.
In 1-D-3, the pressing (diagonal arrow in the figure) is in an oblique direction, and the extension of the line indicated by the pressing is the center of the rigid flat bottom surface of the interposer 133, and 1-D-2. Although there is no such rotational torque, the hard flat bottom surface of the interposer 133 moves due to the pressing force in the direction perpendicular to the hard flat bottom surface, and the switch 110 is operated.
In 1-D-4, the pressure (horizontal arrow in the figure) is in the lateral direction (parallel to the rigid flat bottom surface of the interposer 133) and rotates around the center of the rigid flat bottom surface as in 1-D-2. Rotational torque is applied by pressing, with the length of the distance between the hard flat bottom surface and the line indicating the pressing force as a piece of rotation, and the rotation motion causes the pressure receiver 130, and therefore the hard flat bottom surface, to tilt and protrude downward. the other causes switch 110 to operate.

1-Dー1から1-D-4のいずれの場合、従って、縦、斜め、横いずれの方向からの応力にも対応してスイッチ110が動作可能である。介在体133の堅い平底面がスイッチ110方向に動く又は介在体133の堅い平底面が傾くことによる下へのせり出しによって、スイッチ110の動作がなされる。
尚、押圧受体130は、回路基板120側との組み立て結合により、結合部周辺は傾く程度以上には、動かない状態であることは、どの場合でも同じである。
尚、更に、介在体133は、頂点を通り縦に切った断面が、半円形、又は、頂点を長軸側の頂点とする半楕円形、の半球状であることが押圧の応力の伝達に好ましい。しかしながら、半円形や半楕円形にこだわらず、円柱状にすることでも応力の伝達に支障がなく出来る。円柱状の場合には、円柱の長さは、円柱の断面の直径以上であることが好ましい。半円形、半楕円形、円柱状などその組み合わせも可能である。
In any of the cases 1-D-1 to 1-D-4, the switch 110 can operate in response to stress from any of vertical, oblique and horizontal directions. The switch 110 is actuated by the downward protrusion of the rigid flat bottom surface of the interposer 133 either by moving toward the switch 110 or by tilting the rigid flat bottom surface of the interposer 133 .
In any case, the pressure receiving body 130 is in a state where it does not move more than the extent that the periphery of the connecting portion is tilted due to assembly and connection with the circuit board 120 side.
Furthermore, the cross section cut vertically through the apex of the interposer 133 is semi-circular or semi-elliptical with the apex being the apex on the long axis side. preferable. However, the semi-circular or semi-elliptical shape can be used without hindrance to the transmission of the stress by using a columnar shape. In the case of a cylindrical shape, the length of the cylinder is preferably equal to or greater than the diameter of the cross section of the cylinder. Semi-circular, semi-elliptical, cylindrical, and combinations thereof are also possible.

図2は、本発明にかかる接触センサの他の実施態様を示す図であり、幅(横)方向の検出性を向上するためのものである。図1との違いを挙げると、介在体133が2つの部分でできていて、一方は、堅い平底面を持った平底面基体133A、他方は、凸状面を持った凸状面基体133Bであり、凸状面基体133Bの凸状面とは反対側の部分と、平底面基体133Aの平底面とは反対側の部分とが回転嵌め合い構造をしており、凸状面基体133Bの横方向の移動により、平底面基体133Aが回転して傾き、スイッチ110を押す構成にしたもので、幅(横)方向の検出性を向上することが出来る。2-Bには、2-Aの斜視図を示し、回転嵌め合い構造が、球形の凹凸状形状の場合であり、2-Cには、回転嵌め合い構造が、円錐の凹凸状形状の場合である。 FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the contact sensor according to the present invention, which is intended to improve detectability in the width (horizontal) direction. The difference from FIG. 1 is that the interposer 133 is made of two parts, one is a flat bottom substrate 133A with a rigid flat bottom and the other is a convex surface substrate 133B with a convex surface. The portion of the convex surface substrate 133B opposite to the convex surface and the portion of the flat bottom surface substrate 133A opposite to the flat bottom surface have a rotationally fitted structure, and the convex surface substrate 133B is laterally fitted. By moving in the direction, the flat bottom substrate 133A rotates and inclines to press the switch 110, and the detectability in the width (horizontal) direction can be improved. 2-B shows a perspective view of 2-A, in which the rotational fitting structure has a spherical uneven shape, and 2-C shows a case in which the rotational fitting structure has a conical uneven shape. is.

図3は、本発明にかかる接触センサの他の実施態様を示す図であり、長さ(縦)方向の検出性を向上するものである。カバー131の外側(凸状部)の延長側に長く伸びたゴム等の柔軟性素材による接触延長部310を備えたものである。これがあると、長さ方向に接触部が拡大するので、接触の検出範囲が拡大し、衝撃も緩和される。勿論、カバー131と接触延長部310とは、同一体構成でもよい。 FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the contact sensor according to the present invention, which improves detectability in the length (longitudinal) direction. A contact extension part 310 made of a flexible material such as rubber is provided on the extension side of the outer side (convex part) of the cover 131 . With this, the contact portion expands in the length direction, so the contact detection range expands and the impact is reduced. Of course, the cover 131 and the contact extension 310 may be constructed as one body.

図4は、本発明にかかる接触センサの他の実施態様を示す図であり、幅(横)方向の検出性を向上するための他の例である。
図4のものでは、図1から図3の構成を更に補助するものとして、横からのいずれの方向からの押圧にも対応する動作のために等方向性スイッチ410を付加することができる。
この補助の等方向性スイッチ410では、押圧により互いにスライドする2枚の近接した平行電極を用いて、横方向のいずれの方向からの応力にも応答する。等方向性スイッチ410は、例えば、電極間の静電容量の変化により押圧を判別出来る。等方向性スイッチ410は、4-A、4-B、4-Cに△で位置を示すように、接触センサ100と棒状基体140との接続点又は接続点より棒状基体140側のいずれの場所に備えてもよい。
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the contact sensor according to the present invention, which is another example for improving detectability in the width (horizontal) direction.
In FIG. 4, as a further complement to the configuration of FIGS. 1-3, an isotropic switch 410 can be added for operation in response to lateral pressure from either direction.
This auxiliary isotropic switch 410 uses two closely spaced parallel electrodes that slide against each other under pressure to respond to stress from either lateral direction. The isotropic switch 410 can determine pressing by, for example, a change in capacitance between electrodes. The isotropic switch 410 is located at the connection point between the contact sensor 100 and the rod-shaped substrate 140, or any place on the rod-shaped substrate 140 side from the connection point, as indicated by Δ in 4-A, 4-B, and 4-C. You can prepare for

図5は、本発明にかかる接触センサの他の実施態様を示す図であり、幅(横)方向の検出性を向上するための他の例である。
棒状基体140は、その軸の周りに回転する回転結合部510と棒状基体140が前記棒状基体が2分した接続部で回転傾斜する傾斜結合部520とを有することで、横からの押圧が来ると、押圧による力を逃がす向きに、即ち、棒状基体140が傾斜を可能とする方向に先ず回転結合部510で回転し、該接続部を介して棒状基体140が傾斜をし、傾斜を検出する傾斜センサ530(図示せず)を動作させることで、幅(横)方向の検出性を向上させ、接触センサ100の動作を補助するものである。回転結合部510と傾斜結合部520により、横方向のどの方向からの押圧にも対応して、等方向性の動作となる。
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the contact sensor according to the present invention, which is another example for improving detectability in the width (horizontal) direction.
The rod-shaped base 140 has a rotary coupling portion 510 that rotates around its axis and an inclined coupling portion 520 that rotates and inclines at the joint where the rod-shaped substrate 140 is divided into two parts, so that lateral pressure is applied. Then, the rod-shaped substrate 140 first rotates in the direction in which the pressing force is released, that is, in the direction in which the rod-shaped substrate 140 can be tilted. By operating the tilt sensor 530 (not shown), the detectability in the width (horizontal) direction is improved and the operation of the contact sensor 100 is assisted. The rotary joint 510 and the angled joint 520 provide isotropic motion in response to pressure from any lateral direction.

尚、接触センサに押圧が除かれた場合は、スイッチ110を押していない状態に押圧受体130、緩和材132,カバー131の位置が復帰することは当然であり、緩和材132,カバー131の復元弾性により復帰してもよいし、図示はないが、押圧受体130と回路基板120間に復元のためのバネ等を付設してもよいことは当然である。 When the pressure is removed from the contact sensor, the positions of the pressure receiver 130, the cushioning member 132 and the cover 131 naturally return to the state in which the switch 110 is not pressed, and the cushioning member 132 and the cover 131 are restored. It may be restored by elasticity, and although not shown, it is a matter of course that a spring or the like may be provided between the pressure receiver 130 and the circuit board 120 for restoration.

尚、等方向性スイッチについては、等方向性スイッチ(第一)と等方向性スイッチ(第二)を区別した表現とした。 The isotropic switch is expressed by distinguishing between the isotropic switch (first) and the isotropic switch (second).

以上のように本発明にかかる接触センサでは、スイッチを押す方向と、その横方向、或いは斜め方向からの押圧に対応し、更に、スイッチへの破壊的過度衝撃を緩和するので、産業上利用して極めて好都合である。 As described above, the contact sensor according to the present invention can be applied to industrial applications because it can respond to the direction in which the switch is pressed, the lateral direction, or the diagonal direction, and furthermore, it can mitigate the destructive excessive impact on the switch. is very convenient.

100 接触センサ
110 スイッチ
111 スイッチ基体
112 スイッチノブ
120 回路基板
130 押圧受体
131 カバー
132 緩和材
133 介在体
133A 平底面基体
133B 凸状面基体
140 棒状基体
310 接触延長部
410 等方向性スイッチ(第二)
510 回転結合部
520 傾斜結合部
530 傾斜センサ

100 Contact sensor 110 Switch 111 Switch base 112 Switch knob 120 Circuit board 130 Pressure receiver 131 Cover 132 Relaxing material 133 Interposed body 133A Flat bottom base 133B Convex surface base 140 Bar base 310 Contact extension 410 Isotropic switch (second )
510 rotation joint 520 tilt joint 530 tilt sensor

Claims (11)

接触による押圧を受けてon/off動作するスイッチを有する回路基板と、前記スイッチを押す側には、接触による前記押圧を受ける押圧受体とを有し、前記押圧受体は、前記押圧により凹むカバーと、前記カバーの内側にあって、前記接触の衝撃を緩和する緩和材と、更に、前記緩和材の内側にあって押圧を仲介し前記スイッチに伝達する為に、前記スイッチに近接した堅い平底面をもった介在体と、を有し、前記介在体の前記堅い平底面とは反対側は、凸状面を有し、前記押圧受体は、前記回路基板側との組み立て結合により、前記結合による部位周辺は傾く程度以上には動かない状態であり、
前記カバーと前記緩和材を介した、前記スイッチを押す方向と同じ方向(前記堅い平底面に直角)から、前記スイッチを押す方向と直角な方向(前記堅い平底面に平行)にわたる傾きの前記凸状面に対する押圧に対して、前記介在体従って前記堅い平底面が前記スイッチ側へ動くこと又は前記介在体従って前記堅い平底面が傾いてせり出すこと、によって、前記スイッチを動作させることを可能としたことを特徴とする接触センサ。
A circuit board having a switch that is turned on/off by receiving pressure from contact, and a pressure receiver that receives the pressure from contact on the side that presses the switch, and the pressure receiver is recessed by the pressure. a cover, a cushioning material inside the cover for cushioning the impact of the contact, and a hard material inside the cushioning material and adjacent to the switch for mediating and transmitting pressure to the switch. an interposer having a flat bottom surface, the side of the interposer opposite to the rigid flat bottom surface having a convex surface; The periphery of the part due to the bonding is in a state where it does not move more than it tilts,
The convex with an inclination extending from the same direction as the switch pressing direction (perpendicular to the hard flat bottom surface) to a direction perpendicular to the switch pressing direction (parallel to the hard flat bottom surface) through the cover and the relief material The switch can be operated by moving the intervening body and thus the hard flat bottom surface toward the switch or tilting and protruding the intervening body and thus the rigid flat bottom surface in response to pressure on the flat surface. A contact sensor characterized by:
前記介在体は、前記介在体の頂点を通り縦に切った断面が、半円形、又は、頂点を長軸側の頂点とする半楕円形、の半球状であること、又は、円柱の長さが前記円柱の断面の直径以上である円柱状であることで、前記押圧の前記堅い平底面への伝達を容易にしたことを特徴とする請求項1記載の接触センサ。 The intervening body has a semi-circular or semi-elliptical cross-section cut vertically through the apex of the intervening body, or has the length of a cylinder. 2. The contact sensor according to claim 1, wherein the cylindrical shape is equal to or greater than the diameter of the cross section of the cylindrical column, thereby facilitating transmission of the pressure to the rigid flat bottom surface. 前記介在体が2つの部分を有して構成され、一方の部分は、堅い前記平底面を持った平底面基体であり、他方の部分は、前記凸状面を持った凸状面基体であり、前記凸状面基体の前記凸状面とは反対側の部分と、前記平底面基体の前記平底面とは反対側の部分とが、一方が他方に対して嵌る雄雌の関係で嵌り合い、且つ、前記凸状面基体の前記凸状面とは反対側の部分と、前記平底面基体の前記平底面とは反対側の部分とは、前記嵌り合う方向の軸に対して傾斜させる動作が可能であることで、前記凸状面基体の横方向の移動により、前記平底面基体において前記傾斜がなされ、前記スイッチを押す構成にしたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の接触センサ。 The interposer is configured with two parts, one part being a rigid flat-bottomed substrate with the flat-bottomed surface and the other part being a convex-faced substrate with the convex surface. , the portion of the convex surface substrate on the side opposite to the convex surface and the portion of the flat bottom surface substrate on the side opposite to the flat bottom surface are fitted in a male-female relationship in which one is fitted to the other. and the portion of the convex surface substrate opposite to the convex surface and the portion of the flat bottom substrate opposite to the flat bottom surface are tilted with respect to the fitting direction axis. so that lateral movement of the convex-surface substrate causes the inclination in the flat-bottom substrate to push the switch. contact sensor. 前記カバーの外側の延長側に長く伸びた柔軟性素材による接触延長部を備えることで、長さ方向に接触部を広げることで、前記接触の検出範囲を拡大したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の接触センサ。 2. The contact detection range is expanded by extending the contact portion in the longitudinal direction by providing a contact extension portion made of a flexible material that is elongated on the extension side of the outer side of the cover. 4. The contact sensor of any one of claims 3 to 4. 前記スイッチは、前記押圧に対して衝突破壊のないように、前記押圧により前記スイッチの電極が離間する構造か、又は、スイッチの二つの電極が電極面に平行に互いに対しスライドし接触離間するものであり、接触面が押圧による動きの向きと平行である構造を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の接触センサ。 The switch has a structure in which the electrodes of the switch are separated from each other by the pressure so as not to be broken by collision with the pressure, or two electrodes of the switch are slid in parallel to the electrode surface and separated from each other. The contact sensor according to any one of claims 1 to 4 , wherein the contact surface is parallel to the direction of movement due to pressure . 前記スイッチは、前記押圧により前記スイッチを動作させる方向に直角な方向、即ち、前記スイッチが使用される対面にある前記堅い平底面の周りのいずれの方向からも動作可能な等方向性スイッチ(第一)であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1つに記載の接触センサ。 The switch is an isotropic switch operable from any direction perpendicular to the direction in which the depression actuates the switch, i.e., about the rigid flat bottom surface on which the switch is used. 6. The contact sensor according to any one of claims 1 to 5, characterized in that 1). 前記等方向性スイッチ(第一)は、縦横又は斜め又は円周状に複数個配置し、前記複数個の前記スイッチのどれがスイッチオンになっても動作する回路にすることで、いずれの方向からの押圧にも対処したことを特徴とする請求項6に記載の接触センサ。 A plurality of the isotropic switches (first) are arranged vertically, horizontally, obliquely, or circumferentially, and the circuit operates regardless of which one of the plurality of switches is turned on. 7. The contact sensor according to claim 6, wherein the contact sensor also copes with a pressure from the body. 前記等方向性スイッチ(第一)は、前記等方向性スイッチ(第一)の2つの接触端子が同径且つ同心円の円盤状で近接して平行に離間していて、どの方向からであっても前記押圧によって一方の接触端子が傾いたことで、他方の接触端子に接触することを特徴とする請求項6に記載の接触センサ。 In the isotropic switch (first), the two contact terminals of the isotropic switch (first) are in the form of discs of the same diameter and concentric circles and are spaced close together in parallel, and from any direction. 7. The contact sensor according to claim 6, wherein one of the contact terminals is tilted by the pressing force, so that the other contact terminal is brought into contact with the other contact terminal. 棒状の棒状基体を前記回路基板側に取付けたことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1つに記載の接触センサ。 9. The contact sensor according to any one of claims 1 to 8, wherein a rod-shaped base body is attached to the circuit board. 横方向のいずれの方向からの前記押圧にも対応するように、前記押圧により互いにスライドする2枚の近接した平行電極を用いて、横方向のいずれの方向からの応力にも応答する等方向性スイッチ(第二)を、前記接触センサと前記接触センサの前記回路基板側に取付けた棒状の棒状基体との接続点又は接続点より前記棒状基体側のいずれかの場所に備えたことを特徴とする請求項9に記載の接触センサ。 Isotropic response to stress from any lateral direction by using two closely spaced parallel electrodes that slide against each other under said pressure so as to accommodate said pressure from any lateral direction. A switch (second) is provided at a connection point between the contact sensor and a rod-shaped rod-shaped substrate attached to the circuit board side of the contact sensor, or at a location closer to the rod-shaped substrate than the connection point. The contact sensor according to claim 9. 前記棒状基体は、前記棒状基体の軸の周りに回転する回転結合部と前記棒状基体が2分した接続部で回転傾斜する傾斜結合部を有することで、横からの前記押圧があった場合に、前記棒状基体が傾斜を可能とする方向に前記回転結合部で回転し、前記棒状基体が傾斜をさせ、前記傾斜を検出する傾斜センサを動作させることで、横方向の検出性を向上させたことを特徴とする請求項9又は請求項10記載の接触センサ。
The rod-shaped substrate has a rotary coupling portion that rotates about the axis of the rod-shaped substrate and an inclined coupling portion that rotates and inclines at the joint where the rod-shaped substrate is divided into two parts. , the rod-shaped base rotates at the rotary coupling portion in a direction that enables tilting, the rod-shaped base tilts, and the tilt sensor for detecting the tilt is operated, thereby improving lateral detectability. 11. The contact sensor according to claim 9 or 10, characterized in that:
JP2021184434A 2021-11-12 2021-11-12 contact sensor Active JP7180848B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021184434A JP7180848B1 (en) 2021-11-12 2021-11-12 contact sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021184434A JP7180848B1 (en) 2021-11-12 2021-11-12 contact sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP7180848B1 true JP7180848B1 (en) 2022-11-30
JP2023072108A JP2023072108A (en) 2023-05-24

Family

ID=84271366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021184434A Active JP7180848B1 (en) 2021-11-12 2021-11-12 contact sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7180848B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58165821U (en) * 1982-04-28 1983-11-04 星電器製造株式会社 keyboard switch
JP2005005263A (en) * 2003-05-21 2005-01-06 Japan Aviation Electronics Industry Ltd Push switch unit
JP2008066129A (en) * 2006-09-07 2008-03-21 Kitagawa Ind Co Ltd Pressure sensor
JP2017107693A (en) * 2015-12-08 2017-06-15 三菱自動車エンジニアリング株式会社 Switch device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58165821U (en) * 1982-04-28 1983-11-04 星電器製造株式会社 keyboard switch
JP2005005263A (en) * 2003-05-21 2005-01-06 Japan Aviation Electronics Industry Ltd Push switch unit
JP2008066129A (en) * 2006-09-07 2008-03-21 Kitagawa Ind Co Ltd Pressure sensor
JP2017107693A (en) * 2015-12-08 2017-06-15 三菱自動車エンジニアリング株式会社 Switch device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023072108A (en) 2023-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4896003A (en) Multi-position electrical switch
US5912612A (en) Multi-speed multi-direction analog pointing device
US6246019B1 (en) Multidirectional switch and complex type switch using the same
JPH0132115Y2 (en)
JP2638395B2 (en) Control key device
JP4553945B2 (en) Multi-directional switch
CN101833353B (en) Pedal input device with three rotational degrees of freedom
US20060243568A1 (en) Multifunctional switch device
JP2015522474A (en) Multi-function operating device for vehicle components
JP6660527B2 (en) Input device
WO2007097194A1 (en) Switch
JP7180848B1 (en) contact sensor
JP2008251476A5 (en)
CN105336529A (en) Reset switch
TWI771814B (en) Multi-directional input devices and game consoles
JPWO2019198371A1 (en) Multi-directional input device
WO2002056329A1 (en) Multi-directional operating switch
KR102326774B1 (en) Operating unit for an electrical apparatus, in particular for a vehicle component
CN216015167U (en) Rocker switch structure
CN113871242B (en) Rocker switch structure
JP4608368B2 (en) Input device
US20190295789A1 (en) Electrical switch
EP2458608B1 (en) Electric switch
CN219418050U (en) Multidirectional input device
CN201060778Y (en) Rotary encoder with switch

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211112

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20211112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20211115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220131

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20220418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20220418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220711

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221101

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7180848

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150