JPH08222070A - 感圧スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音響機器、映像機器、ゲーム機等の入力操作
部に用いられる感圧スイッチにおいて、感度の良い押圧
力検出を目的とする。 【構成】 ４方向に配置した４個の独立した固定接点１
９〜２２に対向する共通固定接点２７ａ，２７ｂ，２７
ｃ，２７ｄを下部フィルム２９に設け、固定接点１９〜
２２との接触側に対向した押圧操作面側に、導電膜３３
を形成した感圧導電弾性体３０を固定接点１９〜２２の
上部に配置し、さらに、感圧導電弾性体３０を押圧する
ための凸部が設けられた押圧板３１と、力の加えられた
方向に押圧板３１を押す操作レバー３２を押圧板３１の
上に配置して構成することにより、操作レバーの動きに
対して、感圧導電弾性体３０の抵抗値変化を感度良くす
ることができる優れた感圧スイッチが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定接点上に、固定接
点との接触側に対向した押圧操作面側に導電材料を塗布
し導電膜を形成した感圧導電弾性体を配置した感圧スイ
ッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、音響機器、映像機器、ゲーム機等
の入力操作部に用いられる感圧スイッチは、ポインティ
ングデバイスの感度を向上させるよう要望が高まってい
る。

【０００３】以下に従来の感圧スイッチについて説明す
る。図６（ａ）〜（ｅ）は従来の感圧スイッチの構成を
示すものである。同図において１〜４は４方向に配置し
た４個の独立した固定接点であり、５〜８は固定接点か
らの引き出し線であり、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは４個
の独立した固定接点１〜４にそれぞれに対向する共通固
定接点であり、１０はその共通固定接点からの引き出し
線であり、これらは下部フィルム１１に設けられてい
る。１２は上部フィルムであり、可動接点１４が設けら
れている。１３は固定接点と可動接点間の厚み方向の圧
力によって抵抗値が変化する感圧導電ゴムであり、１５
は４方向に配置された感圧導電ゴム１３の位置を押すた
めの凸部が４方向に設けられた押圧板であり、１６は押
圧板の上に配置され、力の加えられた方向に押圧板１５
を押す操作レバーである。

【０００４】また等価回路に示すように１０の引き出し
線と５〜８の引き出し線との間の抵抗を測定する事によ
って個々の接点間の抵抗値変化を測定できる。つまり感
圧ゴムの各部の上下間の抵抗値を測定する事によって、
どの方向にどのような力で力が加えられたかという「方
向」と「力の大きさ」を知る事ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、感圧導電ゴム１３の上に可動接点１４を
設けた上部フィルム１２を配置する必要があるため、ス
イッチを操作する際、押圧板１５の凸部が上部フィルム
１２を介して感圧導電ゴム１３を押すことになり、上部
フィルム１２の厚みと剛性の影響により感圧導電ゴム１
３の感度が鈍くなるという問題点を有していた。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、圧力検出感度が優れた感圧スイッチを提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の感圧スイッチは、１つ、または少なくとも２
つの固定接点と、これら固定接点上に載置され、前記固
定接点との接触側に対向した押圧操作面側に導電材料を
塗布した感圧導電弾性体を配設した構成を有している。

【０００８】

【作用】この構成によって、４方向に配置した４対の独
立した固定接点と、これらの固定接点からの引き出し線
を配線したフィルムと、前記固定接点との接触側に対向
した押圧操作面側に導電材料を塗布した感圧導電弾性体
を前記固定接点の上部に配置し、これら固定接点の上部
に配置された前記感圧導電弾性体を押圧するための凸部
が４方向に設けられた押圧板と、前記押圧板の上に配置
され力の加えられた方向に前記押圧板を押す操作レバー
とで構成することによって、前記操作レバーに加えられ
た力が前記押圧板の前記凸部を通じて４方向の前記感圧
導電弾性体に加えられる事により、前記感圧導電弾性体
の抵抗値変化を引き出し線から読み取ることができる。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。

【００１０】図１（ａ）〜（ｄ）において、１９〜２２
は４方向に配置した４個の独立した固定接点であり、２
３〜２６は固定接点１９〜２２からの引き出し線であ
り、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは４個の独立した
固定接点１９〜２２にそれぞれに対向する共通固定接点
であり、２８はその共通固定接点からの引き出し線であ
り、これらは下部フィルム２９に設けられている。ま
た、固定接点１９〜２２との接触側に対向した押圧操作
面側に導電材料を塗布し導電膜３３を形成した感圧導電
ゴムからなる感圧導電弾性体３０の先端部３０ａ，３０
ｂ，３０ｃ，３０ｄを４対の独立した固定接点１９〜２
２の上部に配置している。

【００１１】さらに、４対の独立した固定接点１９〜２
２の上部に配置された感圧導電弾性体３０を押圧するた
めの凸部が４方向に設けられた押圧板３１と、押圧板３
１の上に配置され力の加えられた方向に押圧板３１を押
す操作レバー３２とで構成されている。また等価回路に
示すように引き出し線２８と引き出し線２３〜２６との
間の抵抗を測定する事によって個々の接点間の抵抗値変
化を測定できる。

【００１２】以上のように構成された感圧スイッチにつ
いて、図２を用いてその動作を説明する。

【００１３】操作レバー３２を矢印Ａ方向の力で押す
と、押圧板の４箇所の凸部には、押した位置に対応する
矢印Ｂ方向の力が働く。特に感圧導電弾性体３０にはＢ
₁，Ｂ₂のように下向きに力が加わるので、感圧導電弾性
体の先端部の３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの上下間
の抵抗値を測定する事によって、どの方向にどのような
力で力が加えられたかという「方向」と「力の大きさ」
を知る事ができる。つまり図５の等価回路出力特性図に
示すような特性に従って抵抗値が減少する。例えば、感
圧導電弾性体３０の厚み方向の抵抗値が６ＫΩのときは
押し圧は２００ｇであるというように感圧導電弾性体３
０の抵抗値を測定する事によって押し圧力を知る事がで
きる。

【００１４】以上のように本実施例によれば、感圧導電
弾性体３０の上面に薄い導電膜３３が印刷等で形成され
ており、従来の上部フィルムが不要なことから、直接感
圧導電弾性体３０を押すことになり、ポインティングデ
バイスの感度を向上することができる。

【００１５】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００１６】図３において、４１ａ，４２ａは対向する
一対の固定接点であり、これらは出力端子４１ｂ，４２
ｂとそれぞれ導通しておりスイッチケース４３にインサ
ート成形されている。固定接点４１ａ，４２ａの上部に
は、固定接点４１ａ，４２ａとの接触側に対向した押圧
操作面側に導電材料を塗布し導電膜４４ａを形成した感
圧導電弾性体４４が配置され、その上部には押し釦部４
５ａと押圧部４５ｂと外周支持部４５ｃとを有するドー
ム状弾性体４５が配置され、カバー４６で保持されると
共に覆われている。

【００１７】以上のように構成された感圧スイッチにつ
いて、図３を用いてその動作を説明する。

【００１８】ドーム状弾性体４５の押し釦部４５ａが下
向きに押圧されることにより、押圧部４５ｂは感圧導電
弾性体４４の中心付近に接触し、さらに押圧されること
により感圧導電弾性体４４は、固定接点４１ａ，４２ａ
と押し釦部４５ａに挟まれる形となり、厚み方向に加圧
されることになる。この結果、感圧導電弾性体４４の厚
み方向の抵抗値は図６の等価回路出力特性図に示すよう
に圧力と共に徐々に低下し、ついには出力端子４１ｂと
４２ｂ間は導通状態となる。すなわち電流の経路として
は、４２ｂ〜４２ａ〜４４〜４４ａ〜４４〜４１ａ〜４
１ｂとなる。

【００１９】以上のように本実施例によれば、従来のプ
ッシュスイッチにおいて感圧導電弾性体４４の替わりに
金属接点が配置されており、ＯＮ／ＯＦＦの状態検出し
かできなかったのに対して、押し釦部４５ａを押す圧力
に応じて出力抵抗値が変化するため、電圧比較器または
Ａ／Ｄコンバータに接続することにより、多段階スイッ
チとして使用することができる。

【００２０】（実施例３）以下本発明の第３の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００２１】図４において、５１ａ，５２ａは一対の固
定接点であり、これらは出力端子５１ｂ，５２ｂとそれ
ぞれ導通しておりスイッチケース５３にインサート成形
されている。固定接点５１ａ，５２ａの上部には、固定
接点５１ａ，５２ａとの接触側に対向した押圧操作面側
に導電材料を塗布し導電膜５４ａを形成した感圧導電弾
性体５４が配置され、その上部には押し釦部５５ａと押
圧部５５ｂと外周支持部５５ｃとを有するドーム状弾性
体５５が配置され、カバー５６で挟み込まれている。こ
のため外周支持部５５ｃは、厚み方向に大きな荷重を受
けており、厚み方向の抵抗値は小さく導通状態となって
いる。

【００２２】以上のように構成された感圧スイッチにつ
いて、図４を用いてその動作を説明する。ドーム状弾性
体５５の押し釦部５５ａが下向きに押圧されることによ
り、押圧部５５ｂは感圧導電弾性体５４の中心付近に接
触し、さらに押圧されることにより感圧導電弾性体５４
は、固定接点５１ａと押圧部５５ｂに挟まれる形とな
り、厚み方向に加圧されることになる。この結果、感圧
導電弾性体５４の厚み方向の抵抗値は図６の等価回路出
力特性図に示すように加圧と共に徐々に低下し、ついに
は出力端子５１ｂと５２ｂ間は導通状態となる。すなわ
ち電流が流れる経路としては、５１ｂ〜５１ａ〜５４〜
５４ａ〜５４〜５２ａ〜５２ｂとなる。

【００２３】以上のように本実施例によれば、固定接点
５２ａ上部の感圧導電弾性体５４がドーム状弾性体５５
の外周支持部５５ｃを介してカバー５６に挟み込まれて
いるため、この部分での感圧導電弾性体５４の抵抗値は
充分低下しており、固定接点５１ａ上部１箇所だけでの
感圧導電弾性体５４の抵抗値変化だけが、出力端子５１
ｂと５２ｂ間から出力されることになり、より安定した
押圧力の検出が可能となり、電圧比較器またはＡ／Ｄコ
ンバータに接続することにより、多段階スイッチとして
使用することができる。

【００２４】なお、感圧導電弾性体として、ゴム、樹
脂、絶縁フィルムの上に感圧導電材料を塗布し導電膜を
形成したものが用いられる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明は、固定接点との接
触側に対向した押圧操作面側に導電材料を塗布し導電膜
を形成した感圧導電弾性体を用いたので、押圧部により
直接前記感圧導電弾性体を加圧することとなり、従来の
上部フィルムを用いた構成に比べてより感度の良い圧力
検出が可能である。

【００２６】また可動接点に、導電材料を塗布し導電膜
を形成した前記感圧導電弾性体を用いてプッシュスイッ
チを構成することにより、従来の構成では不可能であっ
た多段階スイッチとして使用することも可能となった。
さらに従来のプッシュスイッチの可動接点の替わりに前
記感圧導電弾性体を用いる構成であるため、従来のプッ
シュスイッチの自動組立機を用いて組み立てることがで
き、大幅な工数削減を可能とすることができる優れた感
圧スイッチを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第１の実施例における感圧スイ
ッチの側面図 （ｂ）同第１の実施例における感圧導電弾性体の平面図 （ｃ）同第１の実施例における下部フィルムの平面図 （ｄ）同第１の実施例における感圧スイッチの等価回路
図

【図２】同第１の実施例における感圧スイッチの動作説
明のための斜視図

【図３】本発明の第２の実施例における感圧スイッチの
断面図

【図４】本発明の第３の実施例における感圧スイッチの
断面図

【図５】本発明の第１，第２，第３の実施例における感
圧スイッチの等価回路出力特性図

【図６】（ａ）従来の感圧スイッチの側面図 （ｂ）同上部フィルムの平面図 （ｃ）同要部である感圧導電ゴムの底面図 （ｄ）同下部フィルムの平面図 （ｅ）同等価回路図

【符号の説明】

１９ ２０，２１，２２，４１ａ，４２ａ，５１ａ，５
２ａ 固定接点 ３０，４４，５４ 感圧導電弾性体 ３３，４４ａ，５４ａ 導電膜 ４５，５５ ドーム状弾性体 ４５ａ，５５ａ 押し釦部 ４５ｂ，５５ｂ 押圧部 ４５ｃ，５５ｃ 外周支持部 ４６，５６ カバー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの固定接点と、これら固
   定接点上に載置され、固定接点との接触側に対向した押
   圧操作面側に導電材料を塗布し導電膜を形成した感圧導
   電弾性体とからなる感圧スイッチ。
2. 【請求項２】 中央上部の押し釦部と中央下部の押圧部
   と外周支持部とを有するドーム状弾性体を、感圧導電弾
   性体の上部に載置した請求項１記載の感圧スイッチ。
3. 【請求項３】 ２つの固定接点上に、感圧導電弾性体を
   介して、ドーム状弾性体の押圧部を配置した請求項２記
   載の感圧スイッチ。
4. 【請求項４】 中央の固定接点上に、感圧導電弾性体を
   介してドーム状弾性体の押圧部を配置し、外周の固定接
   点上に、感圧導電弾性体を介してドーム状弾性体の外周
   支持部を配置し、前記ドーム状弾性体の押し釦部が突出
   する孔を有するカバーにより、前記ドーム状弾性体の前
   記外周支持部を介して感圧導電弾性体を挟み込んだ請求
   項２記載の感圧スイッチ。