JPH11250757A

JPH11250757A - 面状圧電体及び圧電スイッチ

Info

Publication number: JPH11250757A
Application number: JP6428498A
Authority: JP
Inventors: Naoya Takehara; 直也竹原; Yasuo Sugimori; 康雄杉森; Toru Imai; 徹今井
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】圧電スイッチにおいて、操作感触を高める。
操作量に関係なく確実に信号を出力させる。信号出力レ
ベルを高める。信号出力時の立ち上がり特性を向上させ
る。組立を簡単にする。【構成】キートップ２０を付勢する面状の弾性部材３
０Ａの表面に、面状の圧電素子３０Ｂを密着して接合し
て、弾性部材３０Ａと圧電素子３０Ｂが一体化された面
状圧電体３０を形成する。面状圧電体３０を、中央部が
キートップ２０の側に凸状に湾曲する凸型とする。弾性
部材３０Ａと圧電素子３０Ｂを接合する代わりに、圧電
素子３０Ｂに弾性変形能を付与することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電スイッチ等に
使用される面状圧電体及びその面状圧電体を使用した圧
電スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯機器等に使用される操作スイッチと
しては、従来は有接点スイッチが多用されていたが、こ
のスイッチは電気的な接点を有するためにゴミ、埃、油
汚れなどによる接触不良や、アークの発生による接点寿
命の低下を避けられず、周辺雰囲気によっては引火の危
険性もある。

【０００３】これに対し、無接点スイッチは電気的な接
点を有しないために、接触不良や接点寿命低下、引火等
の危険性がなく、信頼性及び安全性に優れる。特に、圧
電素子を用いた圧電スイッチは、スイッチ自体が自己発
電し、無電源で信号出力が可能なために、省電力化を図
れるという特徴も有する。

【０００４】図１５は圧電スイッチの従来例を示す。図
１５に示された従来の圧電スイッチは、特開昭５８−２
７８１４号公報に記載されているものである。この圧電
スイッチは、下ケース１と、上ケース２と、ケース間に
挟まれてケース内に保持された弾性部材３及び圧電素子
４と、上ケース２内に収容されたキートップ５とを備え
ている。

【０００５】弾性部材３は、表面に対してほぼ直角な方
向の外力に対して弾性変形する面状の高分子材又は金属
材からなり、上方のキートップ５を上方に付勢するため
に、中央部が操作方向に対して逆方向、即ち上方へ凸の
状態に湾曲した凸型にエンボス加工されている。弾性部
材３の下に設けられた圧電素子４は、分極処理を受け、
且つ両表面に電極を形成された平面状の圧電性材料から
なる。

【０００６】弾性部材３による付勢力に抗してキートッ
プ５を下方に押圧操作すると、弾性部材３の主に凸部が
変形して下方の圧電素子４に接触し、圧電素子４の主に
中央部が変形することにより、圧電素子４に起電力が生
じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の圧電
スイッチでは、凸型の弾性部材３を用いるために、操作
感触は良好である。しかし、その感触を確保するための
凸型に起因して、弾性部材３の操作部が下方の平坦な圧
電素子４から離反することになる。このため、操作する
ときの力の大きさによっては、圧電素子４が変形せず、
信号を出力しないという同期性の問題がある。

【０００８】また、平坦な圧電素子４は、操作方向の変
形量に比べて歪量が本質的に少ないため、出力レベルが
低く、信号出力時の立ち上がり特性も良くないという出
力特性上の問題がある。

【０００９】弾性部材３を平坦にして平坦な圧電素子４
と重ね合わせた形式の圧電スイッチは、特開昭４９−３
９０７０号公報に記載されているが、このような圧電ス
イッチの場合は、同期性の問題はない反面、弾性部材３
が平坦であるために操作感触が良くない。更に、圧電素
子４の出力レベルが低く、信号出力時の立ち上がり特性
も良好とは言えない。

【００１０】更に、いずれの圧電スイッチにおいても、
弾性部材３と圧電素子４が分離しているために、組立時
の工数が増加するという問題がある。

【００１１】本発明はかかる事情に鑑みて創案されたも
のであり、圧電スイッチに使用して同期性の問題を解決
でき、且つ組立工数を低減できる面状圧電体を提供する
ことを目的とする。

【００１２】本発明の別の目的は、圧電スイッチに使用
して操作感触を高め、しかも出力特性を改善できる面状
圧電体を提供することにある。

【００１３】本発明の更に別の目的は、同期性の問題を
解決でき、且つ組立工数を低減できる圧電スイッチを提
供することにある。

【００１４】本発明の更に別の目的は、操作感触が良好
で、しかも出力特性に優れた圧電スイッチを提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第１の面状圧電体は、面状の圧電性材
料の両表面に電極が形成された１層又は複数層の圧電素
子を有しており、この圧電素子が、表面にほぼ直角な方
向の外力に対して弾性変形する面状の弾性部材の表面に
密着して接合された構成を採用する。

【００１６】本発明に係る第２の面状圧電体は、面状の
圧電性材料の両表面に電極が形成された１層又は複数層
の圧電素子を有しており、この圧電素子が、表面にほぼ
直角な方向の外力に対して弾性変形する弾性変形能を有
する構成を採用する。

【００１７】また、本発明に係る圧電スイッチは、スイ
ッチ操作に伴って信号を出力する信号出力部として、本
発明に係る第１及び第２の面状圧電体を使用したもので
ある。

【００１８】本発明に係る第１及び第２の面状圧電体を
圧電スイッチの信号出力部に用いると、面状圧電体が押
圧操作されると同時に圧電素子が変形し、信号が出力さ
れる。

【００１９】本発明に係る第１及び第２の面状圧電体に
おいては、少なくとも一部が、表面にほぼ直角な方向へ
凸状に湾曲した凸型の構成を採用するのが好ましい。こ
の構成によると、上方のキーキートップが凸部により効
果的に付勢される。また、キートップの操作に伴って凸
部が変形し、変形に伴う歪量が大きくなる。更に、圧電
素子の両面に形成される電極の面積も増大する。

【００２０】弾性部材を使用する第１の面状圧電体の場
合、圧電素子は１枚の弾性部材の片面に接合されていて
もよいし、２枚の弾性部材の間にサンドイッチ状に挟み
込まれていてもよい。

【００２１】ここにおける圧電素子としては、圧電性材
料が圧電性高分子フィルムからなるシート、又は圧電性
材料が圧電性セラミック層からなる積層膜を挙げること
ができる。圧電性材料が圧電性高分子フィルムからなる
シートは、１枚を使用するだけでなく、複数枚を積層し
て使用することができる。

【００２２】また、弾性部材としては、弾性を有する面
状の高分子材又は金属材等を挙げることができる。

【００２３】弾性部材を使用しない第２の面状圧電体の
場合、面状圧電体を構成する圧電素子としては、圧電性
材料が圧電性高分子フィルムからなるシートが、弾性変
形能を確保しやすい点から好ましい。このシートも、１
枚を使用するだけでなく、複数枚を積層して使用するこ
とができる。

【００２４】いずれの面状圧電体においても、圧電素子
の電極間に接続されたツェナーダイオードと組み合わせ
ることが、出力安定化の点から好ましい。

【００２５】また、面状圧電体の素子出力の取り出し構
造については、圧電素子の出力を外部に取り出すための
一対の外部端子と、圧電素子を貫通し一対の外部端子に
それぞれ接続された一対のリベット状の導電部材と、一
対の導電部材を圧電素子の両面に形成された電極の各一
方から絶縁するために、各導電部材と圧電素子の間に向
きを反転させて挿入された一対の環状でフランジ付きの
絶縁部材とを用いるものが、構造が簡単で好ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１〜図８は本発明の第１実施形態
を示す。

【００２７】本発明の第１実施形態に係る圧電スイッチ
は、図１及び図２に示すように、ケース１０と、ケース
１０内に収容されたキートップ２０と、キートップ２０
の下方に位置してケース１０内に保持された面状圧電体
３０と、ケース１０の下方へ突出した一対の外部端子４
０，４０とを備えている。

【００２８】ケース１０は、下ケース１１とこれに重ね
合わされた上ケース１２とからなる。下ケース１１の上
面には、スイッチ操作による面状圧電体３０の変形を妨
害しないために、凹部が形成されている。上ケース１２
は、キートップ２０を収容するための空間を内側に形成
する環状体である。

【００２９】上ケース１２内に収容されたキートップ２
０は、上段の中径部と中段の大径部と下段の小径部とか
らなる。中径部は、上端部分を上ケース１２の上方へ突
出させた操作部である。大径部は、上ケース１２に係合
する抜け止め部である。小径部は、後述する面状圧電体
３０に上方から弾性的に接触し、これにより、キートッ
プ２０は上方に付勢されている。

【００３０】面状圧電体３０は円形の薄板であり、より
具体的には面状の弾性部材３０Ａを上に、同じく面状の
圧電素子３０Ｂを下にして両者を接合した円形の積層薄
板である。この円板型の面状圧電体３０は、周辺部を除
く部分が上方（弾性部材３０Ａの側）へ球面状に湾曲し
た凸型であり、その周縁部が下ケース１１と上ケース１
２の間に把持されることにより、面状圧電体３０はケー
ス１０内に水平に保持されている。

【００３１】ここで、弾性部材３０Ａは、ＰＥＴ（ポリ
エチレンテレフタレート）等の高分子樹脂からなるフィ
ルム、又は金属薄板等により構成されており、その中央
部が上方へ凸の状態に丸く湾曲する凸型にエンボス加工
されている。そして、この凸型形状により、弾性部材３
０Ａは、上方のキートップ２０を上方へ付勢している。
また、圧電素子３０Ｂは、後で詳しく説明するが、面状
の圧電性材料の両面に薄膜の電極を形成し、且つ分極処
理を行った積層体であって、弾性部材３０Ａと同様に、
中央部が上方へ凸の状態に丸く湾曲した凸型になってお
り、且つ、凸型の弾性部材３０Ａの下面（凹側の表面）
に全面にわたり密着して接合されている。

【００３２】外部端子４０，４０は、図３に示すよう
に、下ケース１１の周縁部上面に設けられた端子穴１
３，１３に挿入され、各下部が各端子穴１３の底部を貫
通して下ケース１１の下方に突出している。端子孔１
３，１３に対応して、面状圧電体３０の弾性部材３０Ａ
には大径の貫通孔が設けられ、圧電素子３０Ｂには小径
の貫通孔が設けられている。圧電素子３０Ｂの各貫通孔
にはリベット状の導電部材４１がそれぞれ装着されてお
り、各導電部材４１と圧電素子３０Ｂの間には、環状で
フランジ付の絶縁部材４２がそれぞれ介装されている。

【００３３】ここで、一方（図で左側）の絶縁部材４２
は、フランジを下側に向けることにより、一方の導電部
材４１を圧電素子３０Ｂの下側の電極から電気的に絶縁
している。このため、一方の導電部材４１は、圧電素子
３０Ｂの上面側の電極とのみ電気的に接続されることに
なる。そして、一方の導電部材４１と下方の外部端子４
０の間は接続線４３によって接続されている。従って、
一方の外部端子４０は、圧電素子３０Ｂの上面側の電極
と電気的に接続されている。

【００３４】これに対し、他方（図で右側）の絶縁部材
４２は、フランジを上側に向けることにより、他方の導
電部材４１を圧電素子３０Ｂの上側の電極から電気的に
絶縁している。このため、他方の導電部材４１は、圧電
素子３０Ｂの下面側の電極とのみ電気的に接続されるこ
とになる。そして、他方の導電部材４１と下方の外部端
子４０の間は接続線４３によって接続されている。従っ
て、他方の外部端子４０は、圧電素子３０Ｂの下面側の
電極と電気的に接続されている。

【００３５】次に、面状圧電体３０、即ち弾性部材３０
Ａと圧電素子３０Ｂの積層体の製造方法を、図４〜図６
により説明するが、その製造方法が図４〜図６のものに
限定されないことは勿論である。

【００３６】図４では、予め凸型に成形された弾性部材
３０Ａの凹側表面に、圧電素子３０Ｂの一方の電極３１
となる導電性薄膜を蒸着により被覆形成する。弾性部材
３０の材料としては、前述した通り、ＰＥＴ（ポリエチ
レンテレフタレート）等の高分子樹脂からなるフィル
ム、又は金属薄板等を用いることができる。

【００３７】一方の電極３１の形成が終わると、その表
面に、圧電素子３０Ｂの圧電性材料３２として、ＰＶＤ
Ｆ（ポリフッ化ビニリデン）系等の圧電性高分子材料を
蒸着により被覆する。また、圧電性高分子材料に代え
て、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタ
ン酸ジルコン酸塩等の圧電性セラミック材を蒸着により
被覆することもできる。

【００３８】圧電素子３０Ｂの圧電性材料３２が被覆さ
れると、その表面に、圧電素子３０Ｂの他方の電極３１
となる導電性薄膜を蒸着により被覆形成する。

【００３９】最後に、電極３１，３１を利用して、この
間に挟まれた圧電性材料３２を分極処理する。上記蒸着
法としては、真空蒸着法やスパッタリング法等を用いる
ことができる。

【００４０】以上の手順により、凸型の弾性部材３０Ａ
の凹側表面に凸型の圧電素子３０Ｂが密着接合された面
状圧電体３０が製造される。そして、製造された面状圧
電体３０を、弾性部材３０Ａを上側、即ちキートップ２
０の側にしてキートップ２０等と共にケース１０内に組
み込むことにより、第１実施形態に係る圧電スイッチが
完成する。

【００４１】図５では、予め凸型に成形された弾性部材
３０Ａの凹側表面に、予め凸型に成形された１枚又は複
数枚の圧電素子３０Ｂを貼り付ける。もしくは予め凸型
に成形された弾性部材３０Ａの凹側表面に、フィルム状
の圧電素子３０Ｂを弾性部材３０Ａの形状に沿うように
貼り付ける。圧電素子３０Ｂは、ＰＶＤＦ（ポリフッ化
ビニリデン）系等の圧電性高分子フィルムからなる圧電
性材料の両面に電極を形成し、且つ分極処理を施したフ
ィルムタイプである。圧電素子３０Ｂの貼り付け方法と
しては、熱溶着や接着等を用いることができる。予め凸
型に成形された弾性部材３０Ａの凹側表面に、予め凸型
に成形された１枚又は複数枚の圧電素子３０Ｂを貼り付
ける場合、圧電素子３０Ｂを凸型に成形する段階は、電
極を形成する前でもその形成の後でもよい。

【００４２】図６では、凸型に形成する前の平坦な弾性
部材３０Ａ′の片面に、同じく凸型に形成する前の平坦
な１枚又は複数枚の圧電素子３０Ｂ′を貼り付けた後、
その平坦な積層体を、弾性部材３０Ａの側を凸にして凸
型に成形する。圧電素子３０Ｂは、ＰＶＤＦ（ポリフッ
化ビニリデン）系等の圧電性高分子フィルムからなる圧
電性材料の両面に電極を形成し、且つ分極処理を施した
フィルムタイプである。圧電素子３０Ｂの貼り付け方法
としては、熱溶着や接着等を用いることができる。

【００４３】図５や図６の方法によっても、凸型の弾性
部材３０Ａの凹側表面に凸型の圧電素子３０Ｂが密着接
合された面状圧電体３０が製造され、製造された面状圧
電体３０をキートップ２０等と共にケース１０内に組み
込むことにより、第１実施形態に係る圧電スイッチが完
成する。

【００４４】完成した圧電スイッチの機能は以下の通り
である。

【００４５】キートップ２０を下方に押し込むと、面状
圧電体３０の凸部が下方に窪む。より具体的には、弾性
部材３０Ａの凸部が下方に窪むと同時に、弾性部材３０
Ａの凹側表面に接合されている圧電素子３０Ｂの凸部が
下方に窪む。その結果、圧電素子３０Ｂは、操作と同時
に、変形に伴う歪量に対応する起電力を生じ、これが外
部端子４０，４０間に現れる。

【００４６】このように、本発明の第１実施形態に係る
圧電スイッチでは、キートップ２０の押し込み伴って、
弾性部材３０Ａの凸部が下方に変形する。このため、平
坦な面状の弾性部材を押し込む場合よりも、操作感触が
良好である。

【００４７】同様に、圧電素子３０Ｂにおいても、その
凸部が下方に押し込まれる。このときの変形による歪量
は、平坦な圧電素子を同じ量だけ押し込んだ場合の歪量
より大きい。このため、起電力が大きくなり、その立ち
上がり特性も急峻となる。更に、凸部を形成することに
より電極面積が増大し、この点からも起電力が増大す
る。

【００４８】加えて、圧電素子３０Ｂは、キートップ２
０を付勢する弾性部材３０の凹側表面に密着して接合さ
れている。このため、圧電素子３０Ｂは、操作量の大小
に関係なく信号を確実に出力する。

【００４９】また、スイッチ組立時における部品点数が
少なくなることにより、その組立が簡単となる。

【００５０】図７は圧電素子３０Ｂの出力波形を例示し
ている。この図に示すように、圧電素子３０Ｂは優れた
出力特性を示す。なお、圧電素子３０Ｂは、キートップ
２０の操作時（押し込み時）だけでなく、その復帰時に
も信号を出力する。復帰時の信号出力を回避するために
は、図８に示すように、圧電素子３０Ｂの電極３１，３
１間にツェナーダイオード５０を挿入すればよい。この
ツェナーダイオード５０は、操作時の信号出力レベルを
安定化するのにも有効である。

【００５１】一方、圧電素子３０Ｂの電極３１，３１間
に倍出力回路を接続して、一方の信号出力を反転させて
他方の信号出力に重ね合わせれば、信号出力レベルをよ
り一層増大させることができる。

【００５２】圧電素子３０Ｂがフィルムタイプの場合
は、その枚数を調整することにより、出力レベルが簡単
に且つ広範囲に調整される。

【００５３】図９は本発明の第２実施形態を示す。第２
実施形態に係る圧電スイッチでは、面状圧電体３０にお
ける凸型の圧電素子３０Ｂが、凸型の弾性部材３０Ａの
凸側表面、即ちキートップ２０の側の表面に接合されて
おり、この点のみが第１実施形態に係る圧電スイッチと
比べて相違する。

【００５４】このような圧電スイッチも、凸型の弾性部
材３０Ａに凸型の圧電素子３０Ｂが密着して接合された
面状圧電体３０を使用するので、第１実施形態に係る圧
電スイッチと同様に、操作感触が良好で、組立が簡単で
あり、しかも、圧電素子３０Ｂは操作量に関係なく確実
に信号を出力し、その出力特性も良好である。

【００５５】図１０〜図１２は本発明の第３実施形態を
示す。第３実施形態に係る圧電スイッチでは、凸型に成
形された２枚の弾性部材３０Ａ，３０Ａの間に、凸型の
圧電素子３０Ｂをサンドイッチ状に挟み込んだ面状圧電
体３０が使用されている。このような面状圧電体３０
は、図４〜図６の方法により作製された弾性部材３０Ａ
と圧電素子３０Ｂの積層体に、圧電素子３０Ｂの側から
別の弾性部材３０Ａを貼り付けることにより作製され
る。また、一対の外部端子４０，４０は、第１実施形態
に係る圧電スイッチの場合と同様に、圧電素子３０Ｂの
両面側の電極にそれぞれ接続されている。

【００５６】このような圧電スイッチも、凸型の弾性部
材３０Ａに凸型の圧電素子３０Ｂが密着して接合された
面状圧電体３０を使用するので、第１実施形態及び第２
実施形態に係る圧電スイッチと同様に、操作感触が良好
で、組立が簡単であり、しかも、圧電素子３０Ｂは操作
量に関係なく確実に信号を出力し、その出力特性も良好
である。

【００５７】図１３は本発明の第４実施形態を示す。第
４実施形態に係る圧電スイッチでは、面状圧電体３０が
圧電素子３０Ｂのみによって構成されている。ここにお
ける圧電素子３０Ｂは、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデ
ン）系等の圧電性高分子フィルムからなる圧電性材料の
両面に電極を形成し、且つ分極処理を施したフィルムタ
イプである。このフィルムとしては、１枚で所定の弾性
変形能が得られるように製造過程で厚み等を調整したも
のが使用されているが、所定の弾性変形能が得られるよ
うに、複数枚のフィルムや圧電素子３０Ｂを貼り合わせ
て使用することもできる。その貼り合わせ方法として
は、熱溶着や接着等を用いることができる。

【００５８】このような圧電スイッチは、凸型の圧電素
子３０Ｂが弾性部材３０Ａを兼ねた面状圧電体３０を使
用するので、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施
形態に係る圧電スイッチと同様に、操作感触が良好で、
組立が簡単であり、しかも、圧電素子３０Ｂは操作量に
関係なく確実に信号を出力し、その出力特性も良好であ
る。加えて、弾性部材３０Ａを省略したことにより、構
造も簡単である。

【００５９】なお、上述の実施形態は、いずれもキート
ップ２０を使用した圧電スイッチであるが、キートップ
２０を使用しないメンブレンタイプの圧電スイッチにも
適用可能である。このタイプの圧電スイッチでは、操作
部がエンボス加工されたメンブレンが弾性部材３０Ａと
なり、その操作部裏面に、圧電素子３０Ｂが密着して接
合される。

【００６０】なお、上述した実施形態では、面状圧電体
３０としては、圧電素子３０Ｂが弾性部材３０Ａの全面
にわたって形成されたものを挙げたが、本発明はこれに
限定されることはない。弾性部材３０Ａの変形に応じて
変形する形状であれば、例えば、図１４に示すように、
圧電素子３０Ｂは、弾性部材３０Ａの全面にわたって形
成されず、ライン状に形成されるものであってもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明の請求項１
〜１０に係る面状圧電体は、面状の圧電素子に弾性部材
が一体化された構成を採用するので、圧電スイッチに使
用して押圧操作時の力の大きさに関係なく確実に信号を
出力させることができ、しかも圧電スイッチの組立工数
を低減することができる。

【００６２】これに加えて、請求項２及び９に係る面状
圧電体は、少なくとも一部を凸状に湾曲させた凸型の構
造を採用するので、圧電スイッチに使用してその操作感
触を良好ならしめると共に、信号出力レベルを増大さ
せ、更に、信号出力時の立ち上がり特性も向上させるこ
とができる。

【００６３】また、請求項５及び１０に係る面状圧電体
は、圧電素子として、圧電性材料が圧電性高分子フィル
ムからなるシートを使用するので、そのシートの枚数を
簡単に調整でき、その枚数の調整により、圧電素子の出
力レベルを簡単に且つ広範囲に変化させることができ
る。

【００６４】また、請求項８〜１０に係る圧電圧電体
は、圧電素子が弾性部材を兼ね、その弾性部材を省略で
きるので、圧電スイッチに使用してスイッチ構造を簡略
化できる。

【００６５】本発明の請求項１０〜１４に係る圧電スイ
ッチでは、このような面状圧電体が使用されることによ
り、押圧操作時の力の大きさに関係なく確実に信号が出
力され、しかも組立工数が低減される。

【００６６】特に、面状圧電体が凸型である場合は、操
作感触が良好となる上に、信号出力レベルが高くなり、
信号出力時の立ち上がり特性も良好となる。

【００６７】圧電素子がシートタイプの場合は、そのシ
ートの枚数を簡単に調整でき、その枚数の調整により、
圧電素子の出力レベルが簡単に且つ広範囲に調整され
る。

【００６８】また、請求項１３に係る圧電スイッチで
は、圧電素子がその電極間に接続されたツェナーダイオ
ードと組み合わされているので、圧電素子の出力が安定
化する。

【００６９】また、請求項１４に係る圧電スイッチで
は、素子出力を外部に取り出すための一対の外部端子
が、圧電素子の一対の電極にそれぞれ単独で簡単に接続
されるので、その接続構造が簡略化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る圧電スイッチの縦
断面図である。

【図２】同圧電スイッチの平面図である。

【図３】同圧電スイッチの端子構造を示すスイッチ下部
の縦断面図である。

【図４】同圧電スイッチに使用された面状圧電体の製造
方法の説明図である。

【図５】同圧電スイッチに使用された面状圧電体の別の
製造方法の説明図である。

【図６】同圧電スイッチに使用された面状圧電体のさら
に別の製造方法の説明図である。

【図７】同圧電スイッチに使用された面状圧電体の素子
出力特性を例示する波形図である。

【図８】同圧電スイッチの回路図である。

【図９】本発明の第２実施形態に係る圧電スイッチの縦
断面図である。

【図１０】本発明の第３実施形態に係る圧電スイッチの
縦断面図である。

【図１１】同圧電スイッチの端子構造を示すスイッチ下
部の縦断面図である。

【図１２】同圧電スイッチに使用された面状圧電体の製
造方法の説明図である。

【図１３】本発明の第４実施形態に係る圧電スイッチの
縦断面図である。

【図１４】本発明に係る圧電スイッチに用いられる他の
面状圧電体の平面図である。

【図１５】従来の圧電スイッチの縦断面図である。

【符号の説明】

１０ケース１１下ケース１２上ケース２０キートップ３０面状圧電体３０Ａ弾性部材３０Ｂ圧電素子３１圧電素子３０Ｂの電極３２圧電素子３０Ｂの圧電性材料４０外部端子５０ツェナーダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】面状の圧電性材料の両表面に電極が形成
された１層又は複数層の圧電素子を有しており、この圧
電素子が、表面にほぼ直角な方向の外力に対して弾性変
形する面状の弾性部材の表面に密着して接合されている
ことを特徴とする面状圧電体。
【請求項２】少なくとも一部が、表面にほぼ直角な方
向へ凸状に湾曲した凸型であることを特徴とする請求項
１に記載の面状圧電体。
【請求項３】前記圧電素子は、１枚の弾性部材の片面
に接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記
載の面状圧電体。
【請求項４】前記圧電素子は、２枚の弾性部材の間に
サンドイッチ状に挟み込まれていることを特徴とする請
求項１又は２に記載の面状圧電体。
【請求項５】前記圧電素子は、圧電性材料が圧電性高
分子フィルムからなるシートであることを特徴とする請
求項１、２、３又は４に記載の面状圧電体。
【請求項６】前記圧電素子は、圧電性材料が圧電性セ
ラミック層からなる積層膜であることを特徴とする請求
項１、２、３又は４に記載の面状圧電体。
【請求項７】前記弾性部材は、面状の高分子材又は金
属材からなることを特徴とする請求項１、２、３、４、
５又は６に記載の圧電スイッチ。
【請求項８】面状の圧電性材料の両表面に電極が形成
された１層又は複数層の圧電素子を有しており、この圧
電素子が、表面にほぼ直角な方向の外力に対して弾性変
形する弾性変形能を有していることを特徴とする面状圧
電体。
【請求項９】少なくとも一部が、表面にほぼ直角な方
向へ凸状に湾曲した凸型であることを特徴とする請求項
８に記載の面状圧電体。
【請求項１０】前記圧電素子は、圧電性材料が圧電性
高分子フィルムからなるシートであることを特徴とする
請求項８又は９に記載の面状圧電体。
【請求項１１】スイッチ操作に伴って信号を出力する
信号出力部として、請求項１、２、３、４、５、６、
７、８、９又は１０に記載の面状圧電体を具備すること
を特徴とする圧電スイッチ。
【請求項１２】前記面状圧電体は、キートップを付勢
するための弾性部材を兼ねることを特徴とする請求項１
１に記載の圧電スイッチ。
【請求項１３】前記面状圧電体は、圧電素子の電極間
に接続されたツェナーダイオードと組み合わされている
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の圧電スイ
ッチ。
【請求項１４】前記面状圧電体の素子出力を外部に取
り出すための一対の外部端子と、圧電素子を貫通し一対
の外部端子にそれぞれ接続された一対のリベット状の導
電部材と、一対の導電部材を圧電素子の両面に形成され
た電極の各一方から絶縁するために、各導電部材と面状
圧電素子の間に向きを反転させて挿入された一対の環状
でフランジ付きの絶縁部材とを具備することを特徴とす
る請求項１１、１２又は１３に記載の圧電スイッチ。