JPH05101740A - マツト型スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】押圧が作用されると容易に通電し、しかも、小
さい面積での押圧から大きい面積での押圧まで、従来に
ない幅広い範囲で対応を可能とする、マット型スイッチ
を提供することを目的とする。 【構成】本発明によるマット型スイッチは、電気的に接
続された導電ゴムまたは該導電ゴムに他の変形特性に優
れた弾性材料を重設してなる上方シート、および、電気
的に接続された導電面を有する下方シート、そして、前
記上方シートの導電ゴム面と下方シートの導電面の間
で、一様に空隙を形成するように設けられた絶縁性の支
持部を基本構成とし、但し、該空隙をおいて向かい合う
支持部の間隔が、作用する押圧面積よりも小さく設定さ
れていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押圧を加えると通電
し、押圧を除去すると通電が解除される、マット型のス
イッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のマット型スイッチとして、屈曲復
元性を有する、電気的に接続された上方導電材料と、電
気的に接続された下方導電材料との間に、一様に空隙を
形成するように絶縁性の支持部が設けられ、但し、該空
隙をおいて向かい合う支持部の間隔が、作用する押圧面
積よりも大きく設定されているもの、また、内部上側に
導電材料、下側に電気的に接続された一対の電極が設け
られたプッシュ式小型スイッチをシート上に多数配置さ
せたもの、などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来品のうち
前者のタイプは、空隙をおいて向かい合う支持部の間隔
より小さい面積の押圧が、上方導電材料における空隙対
応部分に作用すると、該空隙対応部分は屈曲して空隙に
陥没し、下方導電材料に接触して通電するものであり、
前記支持部の間隔よりも大きな面積で、つまり、支持部
に荷重がかかるように押圧が作用する場合は、該上方導
電材料の屈曲は生ぜず、したがって、通電は生じない。
つまり、大きな面積での押圧に応じるためは、前記支持
部の間隔をそれ以上に拡大する必要があるわけだが、し
かし、過剰に前記支持部の間隔を拡大すると、無押圧状
態でも、上方導電材料自身の重さで空隙側に屈曲して通
電したり、押圧作用による通電の後、押圧を除去して
も、上方導電材料の屈曲復元性が得られず、通電が解除
されないという危険性が生じてくる。一方、後者のタイ
プは、前記プッシュ式小型スイッチに押圧が作用する
と、該スイッチ内におけるの上側の導電材料が、下側の
電気的に接続された一対の電極を橋架し、通電するもの
であるが、構造が複雑なため、該スイッチの大きさや配
列のピッチの縮小化には制限があり、より小さな面積で
の押圧には適さない。また、全体として厚く、製造コス
トが高く、さらに、構造上、押圧の際の安定感および感
触が良くないという欠点がある。

【０００４】本発明はこれらの問題点を解決するために
なされたもので、押圧が作用されると容易に通電が生
じ、しかも、小さい面積での押圧から大きい面積での押
圧まで、従来にない幅広い範囲で対応を可能とし、ま
た、構造が簡単で、全体として薄く、製造コストも低
く、さらに、押圧の際の安定感および感触が良好な、マ
ット型スイッチを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるマット型ス
イッチは、電気的に接続された導電ゴムまたは該導電ゴ
ムに他の変形特性に優れた弾性材料を重設してなる上方
シート、および、電気的に接続された導電面を有する下
方シート、そして、前記上方シートの導電ゴム面と下方
シートの導電面の間で、一様に空隙を形成するように設
けられた絶縁性の支持部を基本構成とし、但し、該空隙
をおいて向かい合う支持部の間隔が、作用する押圧面積
よりも小さく設定されていることを特徴とする。

【０００６】本発明において、上方シートおよび下方シ
ートの厚さは１〜５ｍｍ程度、そのうち、上方シートに
おける導電ゴムの厚さは０．１〜５ｍｍ程度が好まし
く、また、上方シートと下方シートの間隔（すなわち、
支持部の高さ）は０．０３〜０．５ｍｍ程度が好ましい
が、使用目的に応じて適宜変更してもよい。一方、空隙
をおいて向かい合う支持部の間隔は５〜５０ｍｍ程度、
支持部と空隙のピッチは５．５〜５５ｍｍ程度が好まし
いが、これらについては、前記した押圧面積との寸法上
の特徴を満たす範囲内において、適宜変更してもよい。

【０００７】支持部としては、具体的には絶縁性のゴム
や樹脂などが使用され、また、下方シートについては、
金属や導電ゴムの単独材、または導電ゴムと他の変形特
性に優れた弾性材料との複合材など、上方シートに対向
する面が導電性を有すするものであればいずれでもよ
い。

【０００８】

【作用】本発明のマット型スイッチに押圧が作用してい
ない状態では、対向する上方シートおよび下方シートの
各導電面は、支持部および空隙を介して接触しておら
ず、したがって、通電していない。

【０００９】ここで、本発明における上方シートに、適
宜面積での押圧を作用させると、該上方シートにおいて
押圧を与えられた部分のうち、支持部に対応する部分は
力を顕著に受け、容易に変形して厚みが小さくなり、一
方、空隙に対応する部分は充分大きな厚みをもって空隙
内に逃げ込み、下方シートと接触して、通電するもので
ある。

【００１０】その後、加えていた押圧を除去すると、形
状復元性を有する前記上方シートは、容易に元の形状に
戻り、すなわち、下方シートとの接触を絶ち、通電は解
除される。

【００１１】このように、上方シートの材質を、柔軟で
形状復元性に優れた導電ゴム、または該導電ゴムと他の
変形特性に優れた弾性材料の複合材に特定し、さらに、
空隙をおいて向かい合う支持部の間隔を、作用する押圧
面積よりも小さく設定した本発明は、上方シートにおけ
る支持部対応部分に押圧が加わることによって引き起こ
される該導電ゴム、または該導電ゴムおよび該弾性材料
の変形を利用して、通電させるものである。空隙をおい
て向かい合う支持部の間隔を極小さく設定し、空隙と支
持部を細密に分布させることで、小さい面積での押圧か
ら大きい面積での押圧まで、従来にない幅広い範囲で対
応を可能とし、また、押圧の際の安定感および感触を良
好なものにしている。

【００１２】なお、本発明が用途上、押圧を与える物体
への帯電を防止する必要がある場合は、該上方シートを
導電ゴムと絶縁性弾性材料による複合材とし、該物体が
直接導電ゴムに接触しないようにする。

【００１３】また、下方シートとして、導電ゴム、また
は導電ゴムと他の変形特性に優れた弾性材料の複合材を
用いると、先に述べた、押圧の作用で引き起こされる上
方シートの変形と同様の変形が、該下方シートにおいて
ももたらされることにより、また、支持部に絶縁ゴムを
用いると、押圧を受けて該支持部の厚みが小さく変形
し、上方シートと下方シートの間隔を狭めることによ
り、比較的弱いい押圧でも容易に通電させることができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明するが、これにより限定されるものではない。

【００１５】第１図から第４図までは本発明の第１実施
例を示す。

【００１６】本実施例において、上方シート１０は、電
気的に接続されたシート状の導電ゴム１３上にシート状
の絶縁ゴム１４が重設してなり、また、下方シート２０
は、電気的に接続された金属よりなる。上方シート１０
の導電ゴム１３面と下方シート２０の間には、多数の均
等な角穴を等間隔に配してなる絶縁ゴムシートによる支
持部３０が設けられ、それによって、上方シート１０と
下方シート２０間には多数の空隙３１が一様に形成され
ている。上方シート１０において、各空隙３１に対応す
る部分を１１、支持部３０に対応する部分を１２とし、
また、下方シートにおいて、各空隙３１に対応する部分
を２１とする。なお、導電ゴム１３、絶縁ゴム１４、お
よび下方シート２０のそれぞれの厚さは、順に１ｍｍ、
２ｍｍ、１ｍｍであり、また、各空隙３１の大きさは１
０ｍｍ×１０ｍｍ×高さ１ｍｍで、３ｍｍ間隔で配置し
ている。

【００１７】次に、本実施例の作動を説明する。

【００１８】第３図に示すように、本実施例に押圧が作
用していない状態では、上方シート１０と下方シート２
０は、支持部３０および空隙３１を介して接触しておら
ず、したがって、通電していない。

【００１９】ここで、本実施例の上方シート１０に、物
体Ｐが、空隙３１をおいて向かい合う支持部３０の間隔
よりも大きい面積をもって押圧を作用させると、第４図
に示すように、該上方シート１０において押圧を与えら
れた部分のうち、支持部対応部分１２と、その下に位置
する支持部３０は力を顕著に受け、容易に変形して厚み
が小さくなり、一方、前記上方シート１０において押圧
を与えられ部分のうち、空隙対応部分１１は充分大きな
厚みをもって空隙３１内に逃げ込み、下方シート２０に
おける空隙対応部分２１と接触して、通電する。

【００２０】その後、物体Ｐを取り除き、押圧を除去す
ると、形状復元性を有する上方シート１０および支持部
３０は容易に第３図に示す初期の形状に戻り、すなわ
ち、上方シート１０と下方シート２０の部分的接触が絶
たれ、通電は解除される。

【００２１】第５図から第７図までは本発明の第２実施
例を示す。

【００２２】本実施例において、上方シート４０は、電
気的に接続されたシート状の導電ゴム４３上にシート状
の絶縁性ウレタンスポンジ４４が重設してなり、下方シ
ート５０は、シート状の絶縁性ウレタンスポンジ５４上
に電気的に接続されたシート状の導電ゴム５３が重設し
てなる。上方シート４０の導電ゴム４３面と下方シート
５０の導電ゴム５３面の間には、第１実施例と同様の、
多数の均等な角穴を等間隔に配してなる絶縁ゴムシート
による支持部６０が設けられ、それによって、上方シー
ト４０と下方シート５０間には多数の空隙６１が一様に
形成されている。上方シート４０において、各空隙６１
に対応する部分を４１、支持部６０に対応する部分を４
２とし、また、下方シート５０において、各空隙６１に
対応する部分を５１、支持部６０に対応する部分を５２
とする。なお、導電ゴム４３、５３の厚さは１ｍｍ、ウ
レタンスポンジ４４、５４の厚さは２ｍｍであり、ま
た、空隙６１の大きさについては、第１実施例の空隙３
１と同様である。

【００２３】次に、本実施例の作動を説明する。

【００２４】第６図に示すように、本実施例に押圧が作
用していない状態では、上方シート４０と下方シート５
０は、支持部６０および空隙６１を介して接触しておら
ず、したがって、通電していない。

【００２５】ここで、本実施例の上方シート４０に、物
体Ｐが、空隙６１をおいて向かい合う支持部６０の間隔
よりも大きい面積をもって押圧を作用させると、第７図
に示すように、該上方シート４０において押圧を与えら
れた部分のうち、支持部対応部分４２と、その下に位置
する支持部６０、さらにその下の下方シート５０におけ
る支持部対応部分５２は、力を顕著に受け、容易に変形
して厚みが小さくなり、一方、前記上方シート４０にお
いて押圧を与えられ部分のうち、空隙対応部分４１と、
空隙６０を介してその下に位置する、下方シート５０に
おける空隙対応部分５１は、互いに充分大きな厚みをも
って該空隙６１内に逃げ込み、容易に接触して、通電す
る。

【００２６】その後、物体Ｐを取り除き、押圧を除去す
ると、形状復元性を有する上方シート４０、下方シート
５０および支持部６０は容易に第６図に示す初期の形状
に戻り、すなわち、上方シート４０と下方シート５０の
部分的接触が絶たれ、通電は解除される。

【００２７】第８図から第１１図までは本発明の第３実
施例を示す。

【００２８】本実施例において、上方シート７０は、電
気的に接続されたシート状の導電ゴム７３上にシート状
の絶縁ゴム７４が重設してなり、下方シート８０は、シ
ート状の絶縁ゴム８４上に電気的に接続されたシート状
の導電ゴム８３が重設してなる。上方シート７０の導電
ゴム７３面と下方シート８０の導電ゴム８３面との間に
は、絶縁性の樹脂よりなる、多数の均等な円柱状支持部
９０が等間隔に配して設けられ、それによって、上方シ
ート７０と下方シート８０間には空隙９１が一様に形成
されている。上方シート７０において、空隙９１に対応
する部分を７１、各支持部９０に対応する部分を７２と
し、また、下方シート８０において、空隙９１に対応す
る部分を８１、各支持部９０に対応する部分を８２とす
る。なお、導電ゴム７３、８３の厚さは１ｍｍ、絶縁ゴ
ム７４、８４の厚さは２ｍｍであり、また、各支持部９
０の大きさは直径１０ｍｍ、高さ１ｍｍで、３ｍｍ間隔
で配置している。

【００２９】次に、本実施例の作動を説明する。

【００３０】第１０図に示すように、本実施例に押圧が
作用していない状態では、上方シート７０と下方シート
８０は、支持部９０および空隙９１を介して接触してお
らず、したがって、通電していない。

【００３１】ここで、本実施例の上方シート７０に、物
体Ｐが、空隙９１をおいて向かい合う支持部９０の間隔
よりも大きい面積をもって押圧を作用させると、第１１
図に示すように、該上方シート７０において押圧を与え
られた部分のうち、支持部対応部分７２と、支持部９０
を介してその下に位置する、下方シート８０における支
持部対応部分８２は、力を顕著に受け、容易に変形して
厚みが小さくなり、一方、前記上方シート７０において
押圧を与えられ部分のうち、空隙対応部分７１と、空隙
９１を介してその下に位置する、下方シート８０におけ
る空隙対応部分８１は、互いに充分大きな厚みをもって
該空隙９１内に逃げ込み、容易に接触して、通電する。

【００３２】その後、物体Ｐを取り除き、押圧を除去す
ると、形状復元性を有する上方シート７０および下方シ
ート８０は容易に第１０図に示す初期の形状に戻り、す
なわち、上方シート７０と下方シート８０の部分的接触
が絶たれ、通電は解除される。

【００３３】

【発明の効果】このように、本発明によるマット型スイ
ッチは、押圧が加わることによって引き起こされる導電
ゴム、または、導電ゴムおよび他の変形特性に優れた弾
性材料の変形を利用して通電させるものであり、 （イ）空隙をおいて向かい合う支持部の間隔を極小さく
設定し、空隙と支持部を細密に分布させることで、小さ
い面積での押圧から大きい面積での押圧まで、従来にな
い幅広い範囲で対応を可能とする。 （ロ）構造が簡単で、全体として薄く、製造コストも低
い。 （ハ）押圧の際の安定感および感触が良好である。 （ニ）下方シートに柔軟な材料を選択することで、全体
としてフレキシブルなものとなる。 等の優れた効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例を示す斜視図である。

【図２】前記第１実施例、および本発明における第２実
施例を示す平面図である。

【図３】前記第１実施例において押圧を作用されていな
い状態を示す、第２図のＡ−Ａ線における断面図であ
る。

【図４】前記第１実施例において押圧を作用された状態
を示す、第２図のＡ−Ａ線における断面図である。

【図５】本発明による第２実施例を示す斜視図である。

【図６】前記第２実施例において押圧を作用されていな
い状態を示す、第２図のＡ−Ａ線における断面図であ
る。

【図７】前記第２実施例において押圧を作用された状態
を示す、第２図のＡ−Ａ線における断面図である。

【図８】本発明による第３実施例を示す斜視図である。

【図９】前記第３実施例を示す平面図である。

【図１０】前記第３実施例において押圧を作用されてい
ない状態を示す、第９図のＢ−Ｂ線における断面図であ
る。

【図１１】前記第３実施例において押圧を作用された状
態を示す、第９図のＢ−Ｂ線における断面図である。

【符号の説明】

Ｐ 物体 １０ 上方シート １１ 空隙対応部分 １２ 支持部対応部分 １３ 導電ゴム １４ 絶縁ゴム ２０ 下方シート ２１ 空隙対応部分 ３０ 支持部 ３１ 空隙 ４０ 上方シート ４１ 空隙対応部分 ４２ 支持部対応部分 ４３ 導電ゴム ４４ ウレタンスポンジ ５０ 下方シート ５１ 空隙対応部分 ５２ 支持部対応部分 ５３ 導電ゴム ５４ ウレタンスポンジ ６０ 支持部 ６１ 空隙 ７０ 上方シート ７１ 空隙対応部分 ７２ 支持部対応部分 ７３ 導電ゴム ７４ 絶縁ゴム ８０ 下方シート ８１ 空隙対応部分 ８２ 支持部対応部分 ８３ 導電ゴム ８４ 絶縁ゴム ９０ 支持部 ９１ 空隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気的に接続された導電ゴムまたは該導電
   ゴムに他の変形特性に優れた弾性材料が重設してなる上
   方シート、および、電気的に接続された導電面を有する
   下方シート、そして、前記上方シートの導電ゴム面と下
   方シートの導電面の間で、一様に空隙を形成するように
   設けられた絶縁性の支持部を有してなり、該空隙をおい
   て向かい合う支持部の間隔が、作用する押圧面積よりも
   小さく設定されていることを特徴とする、マット型スイ
   ッチ。