JPH07181089A - 静電容量式センサー - Google Patents
静電容量式センサーInfo
- Publication number
- JPH07181089A JPH07181089A JP32411193A JP32411193A JPH07181089A JP H07181089 A JPH07181089 A JP H07181089A JP 32411193 A JP32411193 A JP 32411193A JP 32411193 A JP32411193 A JP 32411193A JP H07181089 A JPH07181089 A JP H07181089A
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- Japan
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- receiving portion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 受力部に作用している外力を解除せしめられ
た場合における、受力側基板の原点復帰が良好な静電容
量式センサーを提供すること。 【構成】 基板２と、前記基板２の上方に小間隔を設け
て平行配置された基板１と、前記基板１の上面に設けた
受力部１０と、前記基板１を基板２に対して傾動可能に
支持する弾性体３とから成る静電容量式センサーに於い
て、弾性体３が、９０°間隔で配置された四本の金属製
の帯状薄板３０で構成されており、前記帯状薄板３０に
おける外方端が基板２又はその近傍の固定部に取り付け
られていると共に内方端が上記受力部１０に固定されて
いる。
た場合における、受力側基板の原点復帰が良好な静電容
量式センサーを提供すること。 【構成】 基板２と、前記基板２の上方に小間隔を設け
て平行配置された基板１と、前記基板１の上面に設けた
受力部１０と、前記基板１を基板２に対して傾動可能に
支持する弾性体３とから成る静電容量式センサーに於い
て、弾性体３が、９０°間隔で配置された四本の金属製
の帯状薄板３０で構成されており、前記帯状薄板３０に
おける外方端が基板２又はその近傍の固定部に取り付け
られていると共に内方端が上記受力部１０に固定されて
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はセンサー、特に、静電
容量式センサーに関するものである。
容量式センサーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】静電容量式センサーとしては、既に、図
８に示すような形式のものを開発し、出願している。
８に示すような形式のものを開発し、出願している。
【０００３】このセンサーは、同図に示すように、軸状
の受力部９０を有する基板９１と、この基板９１と対向
配置された基板９２と、外方部が基板９２に取付けられ
且つ内方部が基板９１の上方に臨む押え部材９３と、前
記基板９１，９２相互間及び基板９１と押え部材９３相
互間にそれぞれ介在させたシリコンゴム板９４とから構
成されている。
の受力部９０を有する基板９１と、この基板９１と対向
配置された基板９２と、外方部が基板９２に取付けられ
且つ内方部が基板９１の上方に臨む押え部材９３と、前
記基板９１，９２相互間及び基板９１と押え部材９３相
互間にそれぞれ介在させたシリコンゴム板９４とから構
成されている。
【０００４】上記基板９１と基板９２との対向面にはそ
れぞれ電極部を設けてあり、具体的には、図１０に示す
如く基板９１側に電極部Ｃを、図１１に示す如く基板９
２側に電極部Ｃｘ＋，Ｃｘ−，Ｃｙ＋，Ｃｙ−を、それ
ぞれ設けてある。
れぞれ電極部を設けてあり、具体的には、図１０に示す
如く基板９１側に電極部Ｃを、図１１に示す如く基板９
２側に電極部Ｃｘ＋，Ｃｘ−，Ｃｙ＋，Ｃｙ−を、それ
ぞれ設けてある。
【０００５】また、このセンサーでは、基板９１，９２
相互間のギャップｄの変化（図９参照）に伴う電極部
Ｃと電極部Ｃｘ＋相互間，電極部Ｃと電極部Ｃｘ−相
互間，電極部Ｃと電極部Ｃｙ＋相互間，電極部Ｃと
電極部Ｃｙ−相互間における静電容量の変化を電圧の変
化に変換する電子装置を具備させてある。
相互間のギャップｄの変化（図９参照）に伴う電極部
Ｃと電極部Ｃｘ＋相互間，電極部Ｃと電極部Ｃｘ−相
互間，電極部Ｃと電極部Ｃｙ＋相互間，電極部Ｃと
電極部Ｃｙ−相互間における静電容量の変化を電圧の変
化に変換する電子装置を具備させてある。
【０００６】したがって、このセンサーでは、上記受力
部９０に作用する外力の大きさ及び方向（Ｘ−Ｙ方向）
をそれに対応する電圧値に変換できる。
部９０に作用する外力の大きさ及び方向（Ｘ−Ｙ方向）
をそれに対応する電圧値に変換できる。
【０００７】しかしながら、シリコンゴムは弾性体とし
てのヒステリシスが大きいことから、受力部９０に作用
する力を解除しても基板９２に対して基板９１が原点位
置である元の位置に復帰しにくいという問題がある。こ
の問題は各電極部間の静電容量に影響し、センサーとし
ての検出精度にも悪影響を与える。
てのヒステリシスが大きいことから、受力部９０に作用
する力を解除しても基板９２に対して基板９１が原点位
置である元の位置に復帰しにくいという問題がある。こ
の問題は各電極部間の静電容量に影響し、センサーとし
ての検出精度にも悪影響を与える。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、受力部に作用している外力を解除せしめられた場合
における、受力側基板の原点復帰が良好な静電容量式セ
ンサーを提供することを課題とする。
は、受力部に作用している外力を解除せしめられた場合
における、受力側基板の原点復帰が良好な静電容量式セ
ンサーを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】この発明の静電容量式セン
サーは、基板２と、前記基板２の上方に小間隔を設けて
平行配置された基板１と、前記基板１の上面に設けた受
力部１０と、前記基板１を基板２に対して傾動可能に支
持する弾性体３とから成る静電容量式センサーに於い
て、弾性体３が、９０°間隔で配置された四本の金属製
の帯状薄板３０で構成されており、前記帯状薄板３０に
おける外方端が基板２又はその近傍の固定部に取り付け
られていると共に内方端が上記受力部１０に固定されて
いる。
サーは、基板２と、前記基板２の上方に小間隔を設けて
平行配置された基板１と、前記基板１の上面に設けた受
力部１０と、前記基板１を基板２に対して傾動可能に支
持する弾性体３とから成る静電容量式センサーに於い
て、弾性体３が、９０°間隔で配置された四本の金属製
の帯状薄板３０で構成されており、前記帯状薄板３０に
おける外方端が基板２又はその近傍の固定部に取り付け
られていると共に内方端が上記受力部１０に固定されて
いる。
【００１０】
【作用】この発明は次のように作用する。
【００１１】このセンサーでは、基板２に対して基板１
を傾動可能に支持する弾性体３が、９０°間隔で配置さ
れた四本の帯状の帯状薄板３０で構成されており、前記
帯状薄板３０における外方端を基板２又はその近傍の固
定部に取り付けると共に内方端を上記受力部１０に固定
するようにしているから、受力部１０による基板１の傾
動は比較的小さな力で行え、また、従来の欄に記載した
センサーと比較して、受力部１０に作用している外力を
解除した場合における基板１の姿勢復帰は良好なものと
なる。
を傾動可能に支持する弾性体３が、９０°間隔で配置さ
れた四本の帯状の帯状薄板３０で構成されており、前記
帯状薄板３０における外方端を基板２又はその近傍の固
定部に取り付けると共に内方端を上記受力部１０に固定
するようにしているから、受力部１０による基板１の傾
動は比較的小さな力で行え、また、従来の欄に記載した
センサーと比較して、受力部１０に作用している外力を
解除した場合における基板１の姿勢復帰は良好なものと
なる。
【００１２】
【実施例】この発明の構成を実施例として示した図面に
従って説明する。
従って説明する。
【００１３】この実施例では、図１や図３に示すよう
に、一枚の正方形状の金属製薄板に四つの扇型軌跡のス
リットＳを打ち抜き形成することにより、９０°間隔で
形成された四つの扇型板を有する基板１及び、９０°間
隔で配置された四本の帯状薄板３０等を同時に形成させ
（基板１及び帯状薄板３０を有する金属製薄板を符号Ｐ
Ｌで示す）、この金属製薄板ＰＬを利用してこの発明に
係る静電容量式センサーを製作している。
に、一枚の正方形状の金属製薄板に四つの扇型軌跡のス
リットＳを打ち抜き形成することにより、９０°間隔で
形成された四つの扇型板を有する基板１及び、９０°間
隔で配置された四本の帯状薄板３０等を同時に形成させ
（基板１及び帯状薄板３０を有する金属製薄板を符号Ｐ
Ｌで示す）、この金属製薄板ＰＬを利用してこの発明に
係る静電容量式センサーを製作している。
【００１４】この静電容量式センサーは、図１や図４に
示すように、基本的には、上記した金属製薄板ＰＬと、
スペーサ４と、基板２と、ベース板５とを積層し、これ
ら相互をネジ止めするようにして構成されている。
示すように、基本的には、上記した金属製薄板ＰＬと、
スペーサ４と、基板２と、ベース板５とを積層し、これ
ら相互をネジ止めするようにして構成されている。
【００１５】金属製薄板ＰＬは導電性を有するもので、
図１〜図４に示すように、９０°間隔で形成された四つ
の扇型板１１とこれら扇型板相互を繋ぐ接続部１２から
成る基板１と、前記基板１，１相互間に設けられた帯状
薄板３０と、基板１の回りに位置する枠板１３とから構
成されており、前記帯状薄板３０は一端が接続部１２
と、他端が枠板１１と繋がれた構成としてある。また、
前記接続部１２の位置には軸状の受力部１０を立設して
あり、この受力部１０に側方から外力が加わると、図５
に示すように、帯状薄板３０が弾性変形して基板１が枠
板１３に対して傾動するようにしてある。
図１〜図４に示すように、９０°間隔で形成された四つ
の扇型板１１とこれら扇型板相互を繋ぐ接続部１２から
成る基板１と、前記基板１，１相互間に設けられた帯状
薄板３０と、基板１の回りに位置する枠板１３とから構
成されており、前記帯状薄板３０は一端が接続部１２
と、他端が枠板１１と繋がれた構成としてある。また、
前記接続部１２の位置には軸状の受力部１０を立設して
あり、この受力部１０に側方から外力が加わると、図５
に示すように、帯状薄板３０が弾性変形して基板１が枠
板１３に対して傾動するようにしてある。
【００１６】尚、基板１は上記の如く導電性を有する金
属薄板で構成されているから、これの全体を電極部とし
て機能させることができる。
属薄板で構成されているから、これの全体を電極部とし
て機能させることができる。
【００１７】スペーサ４は、図２や図４に示すように、
上記金属性薄板ＰＬと輪郭を同形に形成してあり、その
中央部にはスリットＳの外側構成壁に合わせた円形孔４
０を具備させてある。またこのスペーサ４の厚みは、枠
板１３に対する帯状薄板３０の変形及び接続部１２に対
する扇型板１１の変形が弾性範囲内であるようにするた
め、０．２ｍｍ程度に設定してある。
上記金属性薄板ＰＬと輪郭を同形に形成してあり、その
中央部にはスリットＳの外側構成壁に合わせた円形孔４
０を具備させてある。またこのスペーサ４の厚みは、枠
板１３に対する帯状薄板３０の変形及び接続部１２に対
する扇型板１１の変形が弾性範囲内であるようにするた
め、０．２ｍｍ程度に設定してある。
【００１８】基板２は、図２や図４に示すように、上記
金属性薄板ＰＬと外輪を同形に形成してあり、上記した
各扇型板１１と対向する位置に、扇型形状の電極部Ｃｘ
＋，Ｃｘ−，Ｃｙ＋，Ｃｙ−を形成してある。尚、前記
電極部Ｃｘ＋，Ｃｘ−，Ｃｙ＋，Ｃｙ−はスクリーン印
刷、エッチングや蒸着等の方法で形成してあり、その上
面には絶縁コーティングを施してある。
金属性薄板ＰＬと外輪を同形に形成してあり、上記した
各扇型板１１と対向する位置に、扇型形状の電極部Ｃｘ
＋，Ｃｘ−，Ｃｙ＋，Ｃｙ−を形成してある。尚、前記
電極部Ｃｘ＋，Ｃｘ−，Ｃｙ＋，Ｃｙ−はスクリーン印
刷、エッチングや蒸着等の方法で形成してあり、その上
面には絶縁コーティングを施してある。
【００１９】ベース板５は、図２や図４に示すように、
上記スペーサ４と基本的には同様の構成としてあり、中
央部に円形孔５０を設けてある。
上記スペーサ４と基本的には同様の構成としてあり、中
央部に円形孔５０を設けてある。
【００２０】また、この静電容量式センサーでは、基板
２に対する基板１の傾動に伴う基板１と電極部Ｃｘ＋
相互間，基板１と電極部Ｃｘ−相互間，基板１と電
極部Ｃｙ＋相互間，基板１と電極部Ｃｙ−相互間にお
ける静電容量の変化を電圧の変化に変換する電子装置
（図示せず）を具備させてある。
２に対する基板１の傾動に伴う基板１と電極部Ｃｘ＋
相互間，基板１と電極部Ｃｘ−相互間，基板１と電
極部Ｃｙ＋相互間，基板１と電極部Ｃｙ−相互間にお
ける静電容量の変化を電圧の変化に変換する電子装置
（図示せず）を具備させてある。
【００２１】この実施例の静電容量式センサーは上記構
成としてあるから、図６に示す如く、従来のセンサーと
同様に受力部１０に作用する外力の大きさ及び方向を電
圧値として検出することができる。そして、作用の欄に
記載したように、受力部１０に作用している外力を解除
した場合における基板１の姿勢復帰は良好なものとな
る。したがって、このセンサーを特願平５−２９８２０
４に開示した如くコンピュータ用のポインティングディ
バイスとして使用した場合、受力部１０に力を加えるこ
とを中止するとセンサーとしての出力が「０」となり、
カーソルは確実に停止することになる。また、センサー
の可動部である金属製薄板ＰＬが打抜き形成によりでき
ることから、センサー全体を比較的容易に製作すること
ができる。
成としてあるから、図６に示す如く、従来のセンサーと
同様に受力部１０に作用する外力の大きさ及び方向を電
圧値として検出することができる。そして、作用の欄に
記載したように、受力部１０に作用している外力を解除
した場合における基板１の姿勢復帰は良好なものとな
る。したがって、このセンサーを特願平５−２９８２０
４に開示した如くコンピュータ用のポインティングディ
バイスとして使用した場合、受力部１０に力を加えるこ
とを中止するとセンサーとしての出力が「０」となり、
カーソルは確実に停止することになる。また、センサー
の可動部である金属製薄板ＰＬが打抜き形成によりでき
ることから、センサー全体を比較的容易に製作すること
ができる。
【００２２】尚、上記実施例の受力部１０を、図７に示
すような、軸部７０と円形板７１から成る受力体７にか
えることもできる。この場合、円形板７１の外周部上面
に力が加わることにより基板１と電極部Ｃｘ＋相互
間，基板１と電極部Ｃｘ−相互間，基板１と電極部
Ｃｙ＋相互間，基板１と電極部Ｃｙ−相互間における
静電容量は変化する。
すような、軸部７０と円形板７１から成る受力体７にか
えることもできる。この場合、円形板７１の外周部上面
に力が加わることにより基板１と電極部Ｃｘ＋相互
間，基板１と電極部Ｃｘ−相互間，基板１と電極部
Ｃｙ＋相互間，基板１と電極部Ｃｙ−相互間における
静電容量は変化する。
【００２３】
【発明の効果】作用の欄に記載した内容から、操作軸に
作用している外力を解除した場合における、操作側基板
の原点復帰が良好な静電容量式センサーを提供できた。
作用している外力を解除した場合における、操作側基板
の原点復帰が良好な静電容量式センサーを提供できた。
【図１】この発明の実施例の静電容量式センサーの全体
斜視図。
斜視図。
【図２】前記静電容量式センサーの断面図。
【図３】前記静電容量式センサーの平面図。
【図４】前記静電容量式センサーの分解斜視図。
【図５】前記静電容量式センサーの金属製薄板の断面図
であって、受力部に外力が作用した状態を示す図。
であって、受力部に外力が作用した状態を示す図。
【図６】前記静電容量式センサーの部分断面図であっ
て、受力部に外力が作用した状態を示す図。
て、受力部に外力が作用した状態を示す図。
【図７】この発明における他の実施例の静電容量式セン
サーの断面図。
サーの断面図。
【図８】先行技術の静電容量式センサーの断面図。
【図９】先行技術の静電容量式センサーの受力部に外力
が作用したときの状態を示す断面図。
が作用したときの状態を示す断面図。
【図１０】先行技術の静電容量式センサーの電極部の平
面図。
面図。
【図１１】先行技術の静電容量式センサーの電極部の平
面図。
面図。
１ 基板 ２ 基板 ３ 弾性体 １０ 受力部 ３０ 帯状薄板
Claims (1)
- 【請求項１】 基板（２）と、前記基板（２）の上方に
小間隔を設けて平行配置された基板（１）と、前記基板
（１）の上面に設けた受力部（１０）と、前記基板
（１）を基板（２）に対して傾動可能に支持する弾性体
（３）とから成る静電容量式センサーに於いて、弾性体
（３）が、９０°間隔で配置された四本の金属性の帯状
薄板（３０）で構成されており、前記帯状薄板（３０）
における外方端が基板（２）又はその近傍の固定部に取
り付けられていると共に内方端が上記受力部（１０）に
固定されていることを特徴とする静電容量式センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32411193A JPH07181089A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 静電容量式センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32411193A JPH07181089A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 静電容量式センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181089A true JPH07181089A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18162285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32411193A Pending JPH07181089A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 静電容量式センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07181089A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010008343A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Wacoh Corp | 力覚センサおよびその組立方法 |
| JP2019174462A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 旭化成株式会社 | 表面応力センサ、表面応力センサの検査方法、表面応力センサの製造方法 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP32411193A patent/JPH07181089A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010008343A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Wacoh Corp | 力覚センサおよびその組立方法 |
| JP2019174462A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 旭化成株式会社 | 表面応力センサ、表面応力センサの検査方法、表面応力センサの製造方法 |
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