JPS5844619A - 容量キ−スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はコンピュータ、金銭登録機、電動式タイプラ
イタ、その動電子機器におけるキーが一ド等に好適する
容量キースイッチに関するＯ この種の容量キースイッチには、互いに対向した一対の
導電板からなる固定電極と可動電極との間に誘電体を介
在させてコンデンサを構成するとともに、上記可動電極
を押ゴタン等の操作部材によって押圧して上紀可動電極
側に接離可能に構成したいわゆるコンデンサスイッチが
ある。このような容量キースイッチは可動電極を固定電
極に接離させることにより、これら電極間に蓄えられる
静電容量を変化させるものであり、この静電容量の変化
に応じてスイッチ制御をなすものである。

ところで、上記容量キースイッチにおｈては、静電容量
の変化に応じてスイッチ制御をなすにあたり、との静電
容量の変化特性を可動電極が固定電極側に接近する移動
量すなわち上記操作部材の押下げ移動量に対して比例さ
せることが望ましいものであり、また上記静電容量は各
電極間に印加する電圧を一定とした場合、各電極間の距
離に反比例し、かつ各電極の互いに対向する面積に比例
して変化することが知られている。しかし、従来の容量
キースイッチにおいては上記各電極がそれぞれ導電板か
ら構成されるものであるため、各電極の互いに対向する
対向面積は常に一定となっているものであった。したが
って、上記静電容量は各電極間の距離に反比例して変化
するため、上記変化特性は第３図中すで示されるような
非線形となり、操作部材の押下げ移動量に対する静電容
量の変化を線形的に比例させることができなかつ念。こ
のため、静電容量の変化にもとづくスイッチ制御をなす
にあたり、静電容量の設定値を任意に設定することがで
きず、スイッチ制御を容易に行え次い不具合があった＠
また、このことから、一般にヒステリシスを大きくとれ
ず、スイッチのチャコリング防止対策も困難となシ、ス
イッチの２回打ちを招き易りなどの不具合もあった◎こ
のＪｔ＠はこのような事情にもとづｉてなされたもので
、その目的とするところは、操作部材の移動量に比例し
て静電容量を変化させるととくより、この静電容量の変
化にもとづくスイ、子制御を容易にしてスイッチの２回
打ち等の不具合を防止することのできる容量キースイ。

チを提供することにある。

すなわち、とのｔ’９Ｍは可動電極として圧縮時には各
素線がそれぞれ固定電極ａに密着可能に構成された略円
錐形コイルばねを用いるとともに、このコイルばねの各
素線における固定電極側を平面に形成してなり、密着時
可動電極を固定電極に誘電体を介して面接触させてなる
ことを特徴とするものである・ 以下この奇峨の一実施例を第１図ないし第５図にもとづ
いて説明する・ 図中１は絶縁ペースたとえば合成樹脂などの電気絶縁体
からなるプリント基板であって、このプリント基板１上
にはプリント配線とともに固定電極２が形成されている
。この固定電極２はそれぞれ半円形状をなす発振側電極
２ａと受信側電極２ｂとから形成され、これら電極Ｊａ
。

２ｂ間でコンデンサが構成されている。そして、上記固
定電極２は合成樹脂などの電気絶縁体からなるケース３
によって覆われている。このケース３内には操作部材を
構成する押デタンステム４が昇降自在に取付けられてお
り、このステム４もまた合成樹脂などの電気絶縁体によ
って一体に成形されている。そして、ステム４の両側に
はガイド突部５，５が設けられている。これらガイド突
部５，５は上記ケース３の内面に形成されたガイド溝６
，６に嵌入されており、ステム４Ｆｉ上下方向に摺動可
能に案内されるよう和なっている。また、ステム４の上
端はケース３の天板から上方に突出され、その突出端に
は押がタン１が取着されている。

そして、上記固定電極２とステム４との間には固定電極
２と対向した可動電極８が配設されている・この可動電
極８は略円錐形のコイルばね９かも構成され、上端側が
ステム４の下面に連結されるとともに下端が固定電極２
つまり発振側電極２ａおよび受信側電極２ｂに接するよ
うになっている０また、上記コイルばね９は圧縮時、各
素線がそれぞれ発振側電極２ａおよび受信側電極ＪｂＫ
密着可能に構成されている。

繁た、この傾施例においては上記コイルばね９における
各素線の断面形状が第４図に示される如く矩形に形成さ
れており、固定電極２との密着側が工面の密着面９ａＫ
形成されている。したがって、可動電極８の圧縮時、こ
の可動電極８け固定電極２に面接触して密着されるよう
になっている。また、可動電極８の密着面９ａＫｌｄポ
リエステ婦からなる誘電体１０が塗着されており、密着
時から可動電極８と固定電極２との間に上記誘電体１０
が介在されるようになっている０ このような構成による一実施例の容量キースイッチはま
ず、固定電極２における発振＠電極２ａと受信側電極２
ｂとの間に所定の電圧を印加して待機する。そして、第
２９図に示される状態においては、上記可動電極８が誘
電体１０を介しその下端側のみで固定電極２に接触して
いるだけであるので、この誘・電□体ｌＯを介して対向
する発振側電極２ａと受信側電極２ｂとの対向面積は小
さく、したがってこれら発振側電極２ａと受信側電極２
ｂとの間に蓄えられる静電容量は小さｈものである。よ
って、スイッチ制御をなす静電容量の設定値を大きく設
定しておく仁とにより、この容量キースイッチはスイッ
チオンの状態となってｂる。そして、押がタン７を押す
と、第３図に示される如くステム４が可動電極８つｔｅ
ｌコイルばね９に抗して下降される。これによりて、コ
イルばね９の各素線が下端側からステム４の押下げ移動
量に応じて順次誘電体１０を介して固定電極２の発振側
電極２ａおよび受信側電極ＪｂＫ接触され、上記対向面
積が増加する。し九がって、上記発振側電極Ｊａと受信
側電極２ｂとの間に蓄えられる静電容量が増加し、上記
設定値を越えることになる０よって、これら電極２ｍ、
２ｂ間が静電結合されて高周波電流が導通することＫよ
〕、容量キースイッチはスイッチオンとなる。すなわち
、この一実施例の場合には可動電極８が補助電極として
用すられている。なお、押ゴタン７の抑圧２ｔ−解除す
れば、ステム４Ｆｉ可動電極８っまりコイルばね９自身
の復帰力によって上昇して第２図に示される状態となり
、容量キースイッチはスイッチオンとなる。

したがって、このような容量キースイッチによれば、可
動電極８をコイルばね９から構成してこのコイルビね９
における各素線の密着面９ａに誘電体１０を設け、この
コイルばね９をステム４によって圧縮させて上記対向面
積を変化させるようにしたので、ステム４つまり押がタ
ン７の押下げ移動量にほぼ比例して上記対向面積を変化
させることができる。よって、このことから、対向面積
にもとづいて変化する静電容量の変化特性をＭ５図中ａ
で示されるように押がタン７の押下げ移動量に対して線
形的に比例させることができるので、上記設定値を設定
する際にはこの設定値を任意に設定することができ、こ
の静電容量の変化にもとづｂたスイッチ制御を容易にな
すことができる。また、上記可動電極８つまりコイルば
ね９における素線の密着面９ａが平面に形成され、この
密着面９ａＫ誘電体１０が塗着されていることから、こ
の誘電体１ｏｌｄ固定電極２と面接触する仁とＫなる＠
よって、上記静電容量の変化率を大きくとることができ
、上記スイッチ制御を一層容易に行うことができる０ま
た、上記設定値を任意に設定でき・かつヒステリシスを
大きくとれることから、スイッチのチャタリング防止対
策が容易となり、スイッチの２回打ち等の不具合を防止
することができる・さらに１上記可動電極８のり、シ、
ン性によって押がタン７の操作性が向上し、操作員の疲
労を軽減することができる◎さら［また、この一実施例
によれば可動電極８がコイルばね９から構成されている
ので、押がタン１の抑圧を解除し九後、この押がタン１
等の操作部材は可動電極８自身の復帰力によって元の状
態に復帰する。よって、この容量キースイッチにおいて
は操作部材の復帰用ばねを必要とせず、構造を簡単にし
て寿命を長くできるとともに、組立てを容易にしてかつ
安価に製造できる利点も有する〇 なお、この廻Ｏ亀は上記一実施例に制約されるものでは
ない。たとえば、上記一実施例においては固定電極２を
発振側電極２＆と受信側電極２ｂとから形成し、これら
電極２ｍ、Ｘｂ間でコンデンサを構成したが、第６図に
示さｎるが如くこのコンデンサを固定電極２０と可動電
極２１とで構成するようにしてもよい。すなわち、この
場合には、固定電極２０を絶縁ベース３ａ上に設けられ
る１枚の導電板から構成してその表面に膜状の誘電体２
２を張り付けてなり、また可動電極２１を導電性を有す
る略円錐形のコイルばね２４から形成してこれら電極２
０゜２１間でコンデンサを構成しである。そして、上記
可動電極２１を圧縮してその素線に形成した密着面７４
ｍを順次上記誘電体２２に面接触させることにより、こ
れら電極２０．２１間の静電容量を変化させてスイッチ
制御をなすようになってｂる。また、上記の゛ように可
動電極２１と固定電極２０とでコンデンサを構成する場
合には、固定電極２０のみならず可動電極ｘｘ＠に４ｈ
ｍ電体を設けるようにしてもよい。

ナた、可動電極を構成するコイルばねは素線の断面形状
が必ずしも矩形のものに限らず、少なくともその素線に
おける固定電極との密着側が平面に形成され、この固定
電極と面接触されるものであればよい。また、可動電極
は正円錐形に限らず、吊り値勢のような略円錐形であっ
てもよい・またさらに、この一実施例では可動電極が復
帰用ばねを兼用しているものであるが、との゛可動電極
とは別に復帰用ばねを設けるようにしてもよい。

以上説明したようにこの東明け、可動電極として圧縮時
には各素線がそれぞれ固定電極側に密着可能に構成され
走路円錐形コイルばねを用いるとともに１このコイルば
ねの各素線における固定電極側を平面に形成してなり、
密着時この可動電極を固定電極Ｋｌｌ電体を介して面接
触させてなることを特徴とする。したがうて、可動電極
を操作部材によって圧縮した際にはこの操作部材の押下
げ移動量に比例して静電容量が変化し、また可動電極が
面接触されることから、上記静電容量の変化率を大きく
することができる。この結果、スイッチ制御をなすため
の静電容量設定値を任意に設定することができるので、
スイッチ制御が容易となり、またチャタリングによる一
スイ、チの２回打ち等の不具合を防止できる等、その効
果は大である０

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第５図はこの乗鳴の一実施例を示し、第１
図は一部切欠いて示すスイッチの斜視図、第２図および
第３図は作動状−をそｎぞれ示すスイッチの断面図、第
４図は第２図中■部における拡大断面図、第５図は操作
部材の押下げ移動量に対する静電容量の変イビ特性図で
ある。第６図はこの工ｅ時の他の実施例を示すスイ、チ
の断面図である０ １・・・プリント基板（絶縁ベース）、２・・・固定！
極、８・・・可動電極、９．２４・・・コイルばね、９
　ｍ　、　２４　ｍ−密着面、１０　、　Ｊ　Ｊ　−・
・誘電体、９０−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　絶縁ベースに設けられた固定電極と、この固
   定電極と対向して配設され轡圧縮時には各素線がそれぞ
   れ上記固定電極に密着可能に構成された略円錐形コイル
   ばねからなる可動電極と、この可動電極もしくは上記固
   定電極の少なくとも一方に設けられ密着時にこれら電極
   間に介在される誘電体と、上記可動電極を押圧して圧縮
   させる操作部材とを備え、上記可動電極の各素線は固定
   電極側が平面に形成されこの固定電極に上記誘電体を介
   して面接触して密着されることを特徴とする容量キース
   イッチ。
2. （２）上記固定電極は発振側電極と受信側電極とに分け
   て構成され、上記可動電極の圧縮時仁の可動電極を上記
   誘電体を介して上記発振側電極および受信側電極相方に
   接触させることにより、これら発振側電極と受信側電極
   との間に蓄えられる静電容量全変化させてスイッチ制御
   をなす辷とを特徴とする特許請求の範囲第１１）項記載
   の容量キースイッチ。