JPH0935570A - Switch device - Google Patents

Switch device

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Publication number
JPH0935570A
JPH0935570A JP18582395A JP18582395A JPH0935570A JP H0935570 A JPH0935570 A JP H0935570A JP 18582395 A JP18582395 A JP 18582395A JP 18582395 A JP18582395 A JP 18582395A JP H0935570 A JPH0935570 A JP H0935570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric sheet
elastic member
key top
sheet
cover
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.)
Pending
Application number
JP18582395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Miyamoto
博史 宮本
Isao Takiguchi
勲 滝口
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.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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 Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to JP18582395A priority Critical patent/JPH0935570A/en
Publication of JPH0935570A publication Critical patent/JPH0935570A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2201/00Contacts
    • H01H2201/02Piezo element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2215/00Tactile feedback
    • H01H2215/034Separate snap action
    • H01H2215/036Metallic disc

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a device into a thin type and to increase on/off output voltage without receiving an influence of external magnetism, by providing a dome- shaped elastic member rapidly elastically deformed when a key top press operating force is increased to a prescribed value or more. SOLUTION: After a dome-shaped elastic member 16 is inserted to a recessed part 18 of an under cover 17, a connector part of a piezoelectric sheet 6 is positioned in a connector receiving part of the cover 17. A locating hole is fitted to a protrusion, and the sheet 6 is mounted in an upper surface of the under cover 17, to insert a key top 4 to an opening part 2 of a body case 1. Next a protrusive part protruded to a reverse surface of the case 1 is fitted to a step difference in a peripheral wall of the cover 17, to be built integrally in the cover 17 by a securing means. A large pressure is generated in the sheet 6 by cooperative action of the top 4 and the member 16, and when press operating force of the top 4 is increased to a shape holding limit or more of the member 16, the member 16 is rapidly elastically deformed, to be reset. In this way, in the sheet 6, large pulse voltage can be output.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は圧電素子を用いたス
イッチ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switch device using a piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は特開昭58−80229号公報
に開示されたスイッチ装置を示す断面図であって、この
図10において、40はケース、41はケース40の内
部空間、42は内部空間40の一端側に配置されたホー
ルIC、43は内部空間40の他端側に配置されたホー
ルIC、44はレバーであって、このレバー44は中間
部を回転可能に装着し、上端をケース40の外側に突出
し、下端を内部空間41の内部に挿入し、この下端に永
久磁石45を固定してある。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a sectional view showing a switch device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-80229. In FIG. 10, 40 is a case, 41 is an internal space of the case 40, and 42 is an internal space. Hall ICs arranged at one end side of the space 40, 43 Hall ICs arranged at the other end side of the internal space 40, 44 is a lever, the lever 44 is rotatably mounted in the middle portion, the upper end is The case 40 is projected to the outside, the lower end is inserted into the internal space 41, and the permanent magnet 45 is fixed to the lower end.

【0003】前記ホールIC42,43に端子42a,
43aから動作電力を供給した状態において、レバー4
4を図8に示す状態に傾動すると、永久磁石45が一方
のホールIC42に接近することにより、該ホールIC
42が動作電流の流れる方向と永久磁石45の磁界の方
向とのそれぞれに直交する方向のホール電圧を発生して
オン状態なる一方、ホールIC43は永久磁石45と距
離が離れていることからホール電圧はほとんどゼロとな
ってオフ状態となる。
The terminals 42a are connected to the Hall ICs 42 and 43,
When the operating power is supplied from 43a, the lever 4
4 is tilted to the state shown in FIG. 8, the permanent magnet 45 approaches one Hall IC 42, so that the Hall IC 42
42 generates a Hall voltage in a direction orthogonal to the direction in which the operating current flows and a direction of the magnetic field of the permanent magnet 45, and is turned on, while the Hall IC 43 is distant from the permanent magnet 45. Is almost zero and is off.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のス
イッチ装置では磁気を利用しているので、外部の磁気の
影響を受けく、信頼性に欠けるばかりか、オフ状態とす
るには、そのオフ状態とするホールICと永久磁石45
との距離を大きくして、ホール電圧の発生を阻止する必
要があり、装置の大型化につながる。
However, since the above-mentioned conventional switching device uses magnetism, it is affected by external magnetism and lacks reliability. Hall IC and permanent magnet 45 to be in a state
It is necessary to increase the distance between and to prevent the generation of Hall voltage, which leads to an increase in the size of the device.

【0005】また、ホールIC42,43の配置位置や
レバー44の傾動停止位置の保持などの付帯部品が多く
なり、スイッチを集合ユニットとした場合に、経済的に
不利である。
Further, there are many additional parts such as holding positions of the Hall ICs 42 and 43 and the tilt stop position of the lever 44, which is economically disadvantageous when the switch is a collective unit.

【0006】そこで、本発明は外部磁気の影響を受ける
ことなく、薄形化が図れると共にオン・オフの出力電圧
が大きい経済的に有利なスイッチ装置を提供しようとす
るものである。
Therefore, the present invention is intended to provide an economically advantageous switch device which can be thinned and has a large on / off output voltage without being affected by external magnetism.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1にあっては、ス
イッチケース押圧操作可能に装着されたキートップと、
このキートップの下部でスイッチケースの内部に敷設さ
れ圧電効果によるパルス電圧を発生する圧電シートと、
この圧電シートの下部でスイッチケースに形成された凹
部と、この凹部に収容されキートップの押圧操作に抗す
る弾性を圧電シートに印加すると共にキートップの押圧
操作力が所定値以上になると急激に弾性変形するドーム
形状に形成された弾性部材とを備えたことを特徴として
いる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a key top mounted so that a switch case can be pressed.
A piezoelectric sheet that is laid inside the switch case under the key top and that generates a pulse voltage due to the piezoelectric effect,
The recess formed in the switch case below the piezoelectric sheet and the elasticity that is housed in the recess and resists the pressing operation of the key top are applied to the piezoelectric sheet, and rapidly when the pressing operation force of the key top exceeds a predetermined value. And a dome-shaped elastic member that elastically deforms.

【0008】この請求項1の構成によれば、押圧操作で
キートップが圧電シートを押し下げようとするとき、該
圧電シートの下面がドーム形状の弾性部材で保持され
て、キートップと弾性部材との共同動作によって、圧電
シートが大きな圧電を発生する一方、キートップの押圧
操作力が弾性部材の形状保持の限界に以上になることに
より、弾性部材が急激に弾性変形して復帰(スナップア
クション)し、一定の移動量と大きな圧電とを圧電シー
トに発生し、圧電シートが大きなパルス電圧を出力す
る。
According to the structure of claim 1, when the key top tries to push down the piezoelectric sheet by the pressing operation, the lower surface of the piezoelectric sheet is held by the dome-shaped elastic member, and the key top and the elastic member are While the piezoelectric sheet generates a large amount of piezoelectric force due to the joint operation of, the pressing force of the key top exceeds the shape holding limit of the elastic member, causing the elastic member to elastically deform and return (snap action). Then, a certain amount of movement and a large piezoelectric force are generated in the piezoelectric sheet, and the piezoelectric sheet outputs a large pulse voltage.

【0009】請求項2にあっては、請求項1に記載の弾
性部材をドーム形状に形成したことを特徴としている。
A second aspect of the present invention is characterized in that the elastic member according to the first aspect is formed in a dome shape.

【0010】この請求項2の構成によれば、弾性部材を
弾性変形の開始時点が安定するドーム形状にしてあるた
め、パルス電圧が一定となって品質感および信頼性が向
上する。
According to the second aspect of the present invention, since the elastic member has a dome shape in which the elastic deformation start point is stable, the pulse voltage becomes constant and the quality and reliability are improved.

【0011】請求項3にあっては、請求項1,2に記載
の圧電シートのパルス電圧を取り出す上部電極と下部電
極を電極面積と動作面積とを一致させる円形に形成する
一方、上部電極に接続された配線と下部電極に接続され
た配線とを互いに上下で相対峙しない状態で配置したこ
とを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, the upper electrode and the lower electrode for extracting the pulse voltage of the piezoelectric sheet according to the first and second aspects are formed in a circular shape so that the electrode area and the operating area coincide with each other. It is characterized in that the connected wiring and the wiring connected to the lower electrode are arranged so as not to face each other vertically.

【0012】この請求項3の構成によれば、上部電極と
下部電極とを電極面積と動作面積とを一致させる円形に
形成すると共に上部電極の配線と下部電極の配線とを互
いに上下で相対峙しない状態で配置したことにより、並
列コンデンサのような振る舞いによるパルス電圧の低下
を阻止して、品質感おび信頼性が向上する。
According to the third aspect of the present invention, the upper electrode and the lower electrode are formed in a circular shape so that the electrode area and the operating area coincide with each other, and the wiring of the upper electrode and the wiring of the lower electrode are vertically opposed to each other. By arranging in a state where it is not, the drop of the pulse voltage due to the behavior like a parallel capacitor is prevented, and the quality and reliability are improved.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0014】図1〜5において、1はボディケースを示
し、これは上下に貫通する複数の開口部2と、この開口
部2の下部の全周縁に該開口部2より大きな形状に有段
形成されたストッパ孔3とを備えている。
In FIGS. 1 to 5, reference numeral 1 denotes a body case, which has a plurality of openings 2 penetrating vertically and a stepped shape larger than the openings 2 on the entire peripheral edge of the lower part of the openings 2. And a stopper hole 3 formed therein.

【0015】4は複数のキートップを示し、これは下部
の全周縁より側方に突出されたストッパ5を備えてい
る。
Reference numeral 4 denotes a plurality of key tops, which are provided with stoppers 5 protruding laterally from the entire peripheral edge of the lower part.

【0016】6はポリフッ化ビニリデンなどのような高
分子化合物からなる圧電シートを示し、これは衝撃や振
動を受けることにより電気を発生するとうように機械エ
ネルギを電気エネルギに変換する機能と、電気信号を受
けることにより伸縮したり、湾曲させて両端を固定した
状態で電気信号を受けることにより面の振動を発生する
というように機械エネルギを電気エネルギに変換する機
能とを有するものであって、これの上面には円形に形成
された複数の上部電極7と、上部電極7を2つ1組とし
て配線8で接続した上部電極用端子9とを敷設し、その
下面には図4に点線で示すように上部電極7の下部に形
成された複数の下部電極10と、下部電極10を2つ1
組として配線11で接続した下部電極用端子12とを敷
設してある。
Reference numeral 6 indicates a piezoelectric sheet made of a polymer compound such as polyvinylidene fluoride, which has a function of converting mechanical energy into electric energy such that electricity is generated by receiving impact or vibration, and It has a function of converting mechanical energy into electric energy, such as expanding and contracting by receiving a signal, or generating a vibration of a surface by receiving an electric signal in a state of being curved and fixed at both ends, A plurality of circularly formed upper electrodes 7 and an upper electrode terminal 9 in which two pairs of the upper electrodes 7 are connected by wiring 8 are laid on the upper surface of this, and the lower surface thereof is indicated by a dotted line in FIG. As shown, a plurality of lower electrodes 10 formed under the upper electrode 7 and two lower electrodes 10
The lower electrode terminal 12 connected by the wiring 11 is laid as a set.

【0017】この実施形態の場合、上部電極用端子9お
よび下部電極用端子12が並設されたコネクタ部13
は、上部電極用端子9と下部電極用端子12との間に切
り込み14を有し、上部電極用端子9側の部分が下面側
に2つ折りされて重ね合わせてあり、下部電極用端子1
2側の部分が上面側に折り返されて重ね合わせてある。
In the case of this embodiment, the connector portion 13 in which the upper electrode terminal 9 and the lower electrode terminal 12 are arranged side by side
Has a notch 14 between the upper electrode terminal 9 and the lower electrode terminal 12, and the portion on the upper electrode terminal 9 side is folded in two on the lower surface side and overlapped with each other.
The part on the second side is folded back and overlapped with the upper surface.

【0018】また、圧電シート6の上部電極7のまわり
には複数のロケート孔15を形成してある。
A plurality of locate holes 15 are formed around the upper electrode 7 of the piezoelectric sheet 6.

【0019】16は複数のドーム(半球形)形状に形成
された弾性部材を示し、その周縁は変曲点で傾斜角度を
明らかとした状態で内側に屈曲している。
Reference numeral 16 denotes an elastic member formed in a plurality of domes (hemispherical shapes), the periphery of which is bent inward with the inclination angle made clear at the inflection point.

【0020】17はボディケース1とでスイッチケース
を構成するアンダーカバーを示し、これは上面に複数の
弾性部材16を個別に収容するために形成された円形の
凹部18と、凹部18の底面に弾性部材16が弾性変形
する際のスペースを確保するために形成された円形孔1
9と、上面の凹部18まわりに圧電シート6のロケート
孔15に挿入するために形成された突起20と、上面の
全周縁に突設された周壁21と、周壁21の上縁に形成
された段差22と、周壁21および上面の一部に形成さ
れたコネクタ収容部23とを備えている。
Reference numeral 17 denotes an undercover which constitutes a switch case together with the body case 1. This undercover has a circular recess 18 formed on the upper surface for individually accommodating a plurality of elastic members 16, and a bottom surface of the recess 18. A circular hole 1 formed to secure a space when the elastic member 16 elastically deforms.
9, a protrusion 20 formed around the recess 18 on the upper surface to be inserted into the locate hole 15 of the piezoelectric sheet 6, a peripheral wall 21 protruding from the entire peripheral edge of the upper surface, and an upper edge of the peripheral wall 21. It is provided with a step 22 and a connector accommodating portion 23 formed on the peripheral wall 21 and a part of the upper surface.

【0021】この実施形態では、ドーム形状の弾性部材
16をアンダーカバー17の凹部18に挿入した後、圧
電シート6のコネクタ部13をアンダーカバー17のコ
ネクタ収容部23に位置させると共に、ロケート孔15
を突起20に嵌合して、圧電シート6をアンダーカバー
17の上面に搭載し、ボディケース1の開口部2にキー
トップ4を挿入して、ボディケース1の裏面に突出され
た図外の凸部をアンダーカバー17の周壁21の段差2
2に嵌合し図外の固着手段によりアンダーカバー17に
一体に組み付けることにより、スイッチ装置が図5に示
す形態に組み立てられる。
In this embodiment, after inserting the dome-shaped elastic member 16 into the concave portion 18 of the under cover 17, the connector portion 13 of the piezoelectric sheet 6 is positioned in the connector accommodating portion 23 of the under cover 17 and the locate hole 15 is formed.
Is fitted to the protrusion 20, the piezoelectric sheet 6 is mounted on the upper surface of the under cover 17, the key top 4 is inserted into the opening 2 of the body case 1, and the outside of the figure projected on the back surface of the body case 1 is inserted. The convex portion is a step 2 on the peripheral wall 21 of the undercover 17.
The switch device is assembled in the form shown in FIG. 5 by fitting it into the undercover 17 and fitting it to the undercover 17 by a fixing means (not shown).

【0022】この組み立てられたスイッチ装置において
は、図1に示すように、圧電シート6の上面および下面
が保護絶縁シート24,25で被覆されている。
In this assembled switch device, as shown in FIG. 1, the upper and lower surfaces of the piezoelectric sheet 6 are covered with protective insulating sheets 24 and 25.

【0023】ボディケース1のストッパ孔3に挿入され
たキートップ4は、ストッパ5がボディケース1のスト
ッパ孔3と開口部2の連接段差部26に当接することに
より抜け止めされると共に、下面に圧電シート6の上部
電極7のほぼ中央部の上面に保護絶縁シート24を介し
て接触された半球形状の突起27を備えている。
The key top 4 inserted into the stopper hole 3 of the body case 1 is prevented from coming off by the stopper 5 coming into contact with the connecting step portion 26 between the stopper hole 3 of the body case 1 and the opening 2, and at the same time, the lower surface thereof. The piezoelectric sheet 6 is provided with a hemispherical projection 27 that is in contact with the upper surface of the upper electrode 7 of the piezoelectric sheet 6 through the protective insulating sheet 24.

【0024】また、圧電シート6の下部電極10のほぼ
中央部の下面がドーム形状の弾性部材16の頂部に保護
絶縁シート25を介して接触している。
The lower surface of the lower electrode 10 of the piezoelectric sheet 6 at the substantially central portion is in contact with the top of the dome-shaped elastic member 16 via the protective insulating sheet 25.

【0025】したがって、この実施形態の構造によれ
ば、図1に示す状態において、キートップ4を指で押圧
操作すると、突起27が圧電シート6の上部電極7のほ
ぼ中央部を押し下げようとするが、初期状態において、
圧電シート6の下部電極10のほぼ中央部がドーム形状
の弾性部材16の頂部で保持されているので、突起27
と弾性部材16との共同動作によって、上部電極7と下
部電極10間の圧電シート6に大きな応力が発生する。
Therefore, according to the structure of this embodiment, when the key top 4 is pressed with a finger in the state shown in FIG. 1, the protrusion 27 tends to push down substantially the central portion of the upper electrode 7 of the piezoelectric sheet 6. But in the initial state,
Since the substantially central portion of the lower electrode 10 of the piezoelectric sheet 6 is held by the top of the dome-shaped elastic member 16, the protrusion 27
A large stress is generated in the piezoelectric sheet 6 between the upper electrode 7 and the lower electrode 10 by the joint operation of the elastic member 16 and the elastic member 16.

【0026】引き続き、キートップ4を押し下げようと
して強く押圧操作すると、その押圧操作力に応じた圧力
が圧電シート6に発生し、その押圧電が弾性部材の形状
を保持しようとする弾性力よりも大きくなると、ドーム
形状の弾性部材16の周縁が広がり、その限界に到達す
ると、該弾性部材16は急激に(スナップ的に)弾性変
形し、図2に示すように、弾性部材16のドームの高さ
が低くなり、弾性部材16の屈曲された周縁が円形孔1
9まわりで凹部18の底面上に突っ張た状態で支持され
ていると共に、弾性部材16の頂部が円形孔19に入り
込む状態になる。
Subsequently, when the key top 4 is strongly pressed to push it down, a pressure corresponding to the pressing operation force is generated in the piezoelectric sheet 6, and the pressing force is stronger than the elastic force for holding the shape of the elastic member. When the elastic member 16 becomes larger, the peripheral edge of the dome-shaped elastic member 16 expands, and when the limit is reached, the elastic member 16 undergoes elastic deformation (snap-like) rapidly, and as shown in FIG. Becomes smaller, and the bent peripheral edge of the elastic member 16 has a circular hole 1
It is supported around the bottom surface of the recess 18 around 9 and the top of the elastic member 16 enters the circular hole 19.

【0027】この弾性部材16の急激な弾性変形動作、
即ちスナップアクションにより、一定の移動量と大きな
圧力とが圧電シート6に印加される。
A rapid elastic deformation operation of the elastic member 16,
That is, a certain amount of movement and a large pressure are applied to the piezoelectric sheet 6 by the snap action.

【0028】また、キートップ4から押圧操作力を解放
する場合も、弾性部材16は図2に示す状態から図1に
示す状態に急激に(スナップ的に)復元し、上記同様な
一定の移動量と大きな圧力とが圧電シート6に印加され
る。
Also, when the pressing operation force is released from the key top 4, the elastic member 16 is rapidly (snapped) restored from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. A quantity and a large pressure are applied to the piezoelectric sheet 6.

【0029】このキートップ4への押圧操作時とその解
放時とにおいて、圧電シート6に加わる圧力と、それに
よって圧力シート6が発生する電圧特性は、図6に示す
関係になっている。
The pressure applied to the piezoelectric sheet 6 and the voltage characteristic generated by the pressure sheet 6 when the key top 4 is pressed and released are in the relationship shown in FIG.

【0030】この図6においては、キートップ4の押圧
とその解放の操作により、2極の異なる信号、つまり、
圧電シート6の圧電効果による正負のパルス電圧が出力
することが分かる。
In FIG. 6, by pressing the key top 4 and releasing the key top 4, signals of two different poles, that is,
It can be seen that positive and negative pulse voltages are output due to the piezoelectric effect of the piezoelectric sheet 6.

【0031】したがって、キートップ4の押圧操作時に
発生したパルス電圧により、スイッチがオン、解放時の
パルス電圧により、スイッチがオフというスイッチング
動作が可能となる。
Therefore, a switching operation is possible in which the switch is turned on by the pulse voltage generated when the key top 4 is pressed and the switch is turned off by the pulse voltage when the key is released.

【0032】また、圧電材料は動作面以外に電極が存在
すると、並列コンデンサのように振る舞ってパルス電圧
を低下させてしまうことから、この実施形態では、図4
に示すように、上部電極7および下部電極10を円形パ
ターンとして、電極面積を動作面積に一致させてある一
方、上部電極7側の配線8と下部電極10側の配線11
とを互いに圧電シート6の上下面で相対峙しないように
配置してある。
In addition, since the piezoelectric material behaves like a parallel capacitor and lowers the pulse voltage when an electrode is present on the surface other than the operating surface, in this embodiment, as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the upper electrode 7 and the lower electrode 10 are formed in a circular pattern so that the electrode areas are matched with the operating area, while the wiring 8 on the upper electrode 7 side and the wiring 11 on the lower electrode 10 side are formed.
Are arranged on the upper and lower surfaces of the piezoelectric sheet 6 so as not to face each other.

【0033】図7は前記実施形態と対比例とのパルス電
圧の大きさを比較した実験結果であって、対比例は可動
片30を有するベース部材31の上面に実施形態と同一
の保護絶縁シート24,25を有する圧電シート6を搭
載し、可動片30の上方でキートップ4の突起27を圧
電シート6の保護絶縁シート24に接触させた状態と
し、キートップ4への押圧操作と解放とを数回繰り返し
ときに圧電シート6に発生したパルス電圧を測定したも
のである。
FIG. 7 shows an experimental result comparing the magnitude of the pulse voltage between the above-mentioned embodiment and the comparative example. The comparative example shows the same protective insulating sheet as the embodiment on the upper surface of the base member 31 having the movable piece 30. The piezoelectric sheet 6 having 24 and 25 is mounted, and the protrusion 27 of the key top 4 is brought into contact with the protective insulating sheet 24 of the piezoelectric sheet 6 above the movable piece 30, and the pressing operation and release of the key top 4 are performed. This is a measurement of the pulse voltage generated in the piezoelectric sheet 6 when the above step is repeated several times.

【0034】この図7における測定結果である電圧波形
について考察すると、実施形態のパルス電圧は対比例の
約2.7〜3.2倍であって、対比例ではキートップ4
の押圧操作時と解放時とで大きさが異なているが、実施
例ではキートップ4の押圧操作時と解放時とで大きさほ
ぼ同じであることが分かる。
Considering the voltage waveform which is the measurement result in FIG. 7, the pulse voltage of the embodiment is about 2.7 to 3.2 times the proportionality, and the keytop 4 is proportional.
Although the size is different between when the key is pressed and when released, in the embodiment, it is understood that the size is substantially the same when the key top 4 is pressed and released.

【0035】前記弾性部材16は金属または樹脂で形成
することが可能である。
The elastic member 16 can be formed of metal or resin.

【0036】また、弾性部材16を樹脂で形成する場
合、スナップアクションが成立すればアンダーカバー1
7と一体にスナップ片として成形することができる。
When the elastic member 16 is formed of resin, the under cover 1 is formed if the snap action is established.
It can be molded integrally with 7 as a snap piece.

【0037】これは、例えば図8〜9に示すようにアン
ダーカバー17の凹部18の一側部に底部側から凹部1
8の外側斜め上方に向けて該凹部18の幅よりも長めに
スナップ片16Aを一体成形する一方、凹部18の開口
縁の前記スナップ片16Aを延設した側と反対側の側縁
に顎部18aを突設し、スナップ片16Aを弓状に弾性
変形させてその自由端部を図9に示すように顎部18a
に係着することによって、スナップアクションする弾性
部材16を構成することができる。
For example, as shown in FIGS. 8 to 9, the recess 1 is formed on one side of the recess 18 of the under cover 17 from the bottom side.
8, the snap piece 16A is integrally formed to be obliquely upward and outwardly longer than the width of the recess 18, while the jaw portion is provided at the side edge of the opening edge of the recess 18 opposite to the side on which the snap piece 16A is extended. 18a is projected, and the snap piece 16A is elastically deformed into a bow shape so that the free end of the snap piece 16A is jaw 18a as shown in FIG.
The elastic member 16 that performs snap action can be configured by being attached to the.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上、本発明によれば次に述べる効果を
奏せられる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0039】請求項1によれば、キートップと弾性部材
との共同動作で圧電シートに大きな圧力を発生させ、キ
ートップの押圧操作力が弾性部材の形状保持の限界以上
になることで、弾性部材が急激に弾性変形して復帰(ス
ナップアクション)するから、圧電シートが大きなパル
ス電圧を出力することができる。
According to the first aspect, a large pressure is generated in the piezoelectric sheet by the joint operation of the key top and the elastic member, and the pressing operation force of the key top exceeds the shape holding limit of the elastic member. Since the member suddenly elastically deforms and returns (snap action), the piezoelectric sheet can output a large pulse voltage.

【0040】また、圧電効果でパルス電圧を発生するか
ら、外部磁気の影響を受けることはない。
Since the pulse voltage is generated by the piezoelectric effect, it is not affected by external magnetism.

【0041】また、スイッチケース、圧電シート、弾性
部材、アンダーカバーなどの構成要素の厚さを薄くした
り、高さを低くして、装置の薄形化が図れる。
Further, the thickness of the components such as the switch case, the piezoelectric sheet, the elastic member, and the under cover can be reduced, or the height can be reduced to make the device thinner.

【0042】また、スイッチケース、圧電シート、弾性
部材、アンダーカバーなどの構成要素を上下に積み重ね
る簡単な構造であるから、スイッチを集合ユニットとし
た場合でも、経済的に有利である。
Further, since the switch case, the piezoelectric sheet, the elastic member, the under cover and the like have a simple structure in which the constituent elements are vertically stacked, it is economically advantageous even when the switch is a collective unit.

【0043】請求項2によれば、弾性部材をドーム形状
に形成してあるため、弾性部材の弾性変形の開始時点が
安定して、パルス電圧が一定となるから品質感および信
頼性を向上することができる。
According to the second aspect, since the elastic member is formed in the dome shape, the elastic deformation of the elastic member is stabilized at the start point and the pulse voltage becomes constant, so that the quality and reliability are improved. be able to.

【0044】請求項3によれば、上部電極と下部電極と
を電極面積と動作面積とを一致させる円形に形成すると
共に上部電極の配線と下部電極の配線とを互いに上下で
相対峙しない状態で配置したから、並列コンデンサのよ
うな振る舞いによるパルス電圧の低下を阻止して、品質
感おび信頼性を向上することができる。
According to the third aspect, the upper electrode and the lower electrode are formed in a circular shape so that the electrode area and the operating area coincide with each other, and the wiring of the upper electrode and the wiring of the lower electrode do not face each other vertically. Since it is arranged, it is possible to prevent the drop of the pulse voltage due to the behavior like a parallel capacitor, and improve the quality and reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態の押圧操作状態を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a pressing operation state of the same embodiment.

【図3】同実施形態を分解して示す斜視図。FIG. 3 is an exemplary exploded perspective view of the embodiment;

【図4】同実施形態の圧電シートを示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing the piezoelectric sheet of the same embodiment.

【図5】同実施形態の外観を示す斜視図FIG. 5 is a perspective view showing the appearance of the same embodiment.

【図6】同実施形態の圧力とパルス電圧と関係を示すの
特性図。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between pressure and pulse voltage in the same embodiment.

【図7】同実施形態と対比例とを示す図。FIG. 7 is a diagram showing the same embodiment and contrast.

【図8】弾性部材の異なる形成例を示す断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of forming elastic members.

【図9】図8の弾性部材の組付け状態を示す断面図。9 is a sectional view showing an assembled state of the elastic member of FIG.

【図10】従来のスイッチ装置を示す断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional switch device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ボディケース(スイッチケース) 4 キートップ 6 圧電シート 7 上部電極 8 配線 10 下部電極 11 配線 16 弾性部材 17 アンダーカバー(スイッチケース) 18 凹部 1 Body Case (Switch Case) 4 Key Top 6 Piezoelectric Sheet 7 Upper Electrode 8 Wiring 10 Lower Electrode 11 Wiring 16 Elastic Member 17 Under Cover (Switch Case) 18 Recess

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年12月7日[Submission date] December 7, 1995

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0016】6はポリフッ化ビニリデンなどのような高
分子化合物からなる圧電シートを示し、これは衝撃や振
動を受けることにより電気を発生するというように機械
エネルギを電気エネルギに変換する機能と、電気信号を
受けることにより伸縮したり、湾曲させて両端を固定し
た状態で電気信号を受けることにより面の振動を発生す
るというように電気エネルギを機械エネルギに変換する
機能とを有するものであって、これの上面には円形に形
成された複数の上部電極7と、上部電極7を2つ1組と
して配線8で接続した上部電極用端子9とを敷設し、そ
の下面には図4に点線で示すように上部電極7の下部に
形成された複数の下部電極10と、下部電極10を2つ
1組として配線11で接続した下部電極用端子12とを
敷設してある。
Reference numeral 6 denotes a piezoelectric sheet made of a polymer compound such as polyvinylidene fluoride, which has a function of converting mechanical energy into electric energy such that electricity is generated by receiving impact or vibration, and electric sheet. It has a function of converting electrical energy into mechanical energy such as expanding and contracting by receiving a signal, or generating a vibration of a surface by receiving an electrical signal in a state of being curved and fixed at both ends, A plurality of circularly formed upper electrodes 7 and an upper electrode terminal 9 in which two pairs of the upper electrodes 7 are connected by wiring 8 are laid on the upper surface of this, and the lower surface thereof is indicated by a dotted line in FIG. As shown, a plurality of lower electrodes 10 formed under the upper electrode 7 and a lower electrode terminal 12 in which two lower electrodes 10 are paired and connected by a wiring 11 are laid.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0034[Correction target item name] 0034

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0034】この図7における測定結果である電圧波形
について考察すると、実施形態のパルス電圧は対比例の
約2.7〜3.2倍であって、対比例ではキートップ4
の押圧操作時と解放時とで大きさが異なっているが、実
施例ではキートップ4の押圧操作時と解放時とで大きさ
がほぼ同じであることが分かる。
Considering the voltage waveform which is the measurement result in FIG. 7, the pulse voltage of the embodiment is about 2.7 to 3.2 times the proportionality, and the keytop 4 is proportional.
Although the size is different between when the key is pressed and when released, in the embodiment, it is understood that the size is substantially the same when the key top 4 is pressed and released.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スイッチケースに押圧操作可能に装着さ
れたキートップと、このキートップの下部でスイッチケ
ースの内部に敷設され圧電効果によるパルス電圧を発生
する圧電シートと、この圧電シートの下部でスイッチケ
ースに形成された凹部と、この凹部に収容されキートッ
プの押圧操作に抗する弾性を圧電シートに印加すると共
にキートップの押圧操作力が所定値以上になると急激に
弾性変形する弾性部材とを備えたことを特徴とするスイ
ッチ装置。
1. A key top mounted on a switch case so that it can be pressed, a piezoelectric sheet laid inside the switch case below the key top to generate a pulse voltage due to a piezoelectric effect, and a piezoelectric sheet below the piezoelectric sheet. A recess formed in the switch case, and an elastic member housed in the recess that applies elasticity against the pressing operation of the key top to the piezoelectric sheet and that is elastically deformed rapidly when the pressing operation force of the key top exceeds a predetermined value. A switch device comprising:
【請求項2】 弾性部材をドーム形状に形成したことを
特徴とする請求項1記載のスイッチ装置。
2. The switch device according to claim 1, wherein the elastic member is formed in a dome shape.
【請求項3】 圧電シートのパルス電圧を取り出す上部
電極と下部電極を電極面積と動作面積とを一致させる円
形に形成する一方、上部電極に接続された配線と下部電
極に接続された配線とを互いに上下で相対峙しない状態
で配置したことを特徴とする請求項1,2記載のスイッ
チ装置。
3. An upper electrode and a lower electrode for extracting a pulse voltage of the piezoelectric sheet are formed in a circular shape so that the electrode area and the operating area coincide with each other, and the wiring connected to the upper electrode and the wiring connected to the lower electrode are formed. 3. The switch device according to claim 1, wherein the switch devices are arranged in a state in which they face each other above and below each other.
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