JPS6396831A - スイツチ装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はスイッチ装置に係わり、特にラバースイッチ等
、外力の作用時に弾性変形してオフ状態からオン状態に
切り替わるスイッチ装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種のスイッチ装置は、例えば第り０図至乃第
１１図に示されているように導電性シリコンゴム層１と
絶縁性シリコンゴム層３とで形成される積層体を導体層
５に対向させ、導電性シリコンゴム層１の表面に複数の
半球状の絶縁体７を互いに直交する２方向Ｃと”等間隔
に接着し、導電性シリコンゴム層１を導電体層５から所
定間隔離隔させて構成されている。上記複数の絶縁体７
は互いに同一の断面積を有しているので、４つの絶縁体
７て囲まれる導電性シリコンゴム層１０表面積は一定に
なっている。

かかる構成のスイッチ装置は使用に際して導電性シリコ
ンゴム層１と導電体層５との間に電圧を印可しておき、
絶縁性シリコンゴムＮ３に外力が作用して積層体が弾性
変形すると絶縁体間の導電性シリコンゴム層１が導電体
Ｎ５に接触して導電性シリコンゴム層１と導電体層５と
の間に電流が流れるようにする。すなわち、外力の作用
していない間は導電性シリコンゴム層１が導電体Ｎ５か
ら離隔しており、オフ状態を形成しているが、絶縁性シ
リコンゴムＮ３に外力が作用すると絶縁性シリコンゴム
層３と共に導電性シリコンゴム層１も弾性変形し、導電
性シリコンゴムＮ１と導電体層δとが接触してオン状態
となる。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記従来のスイッチ装置にあっては、同
一形状の絶縁体７が互いに直行する２方向に等間隔て配
置されているので、絶縁性シリコンゴム層３に作用する
外力の作用点が異なっても（例えば、第５図中Ａ点とＢ
点）外力の大きさがほぼ一定なら導電性シリコンゴム層
１の撓はほぼ一定になり、したがって、導電性シリコン
ゴム層１と導電体Ｎ５とはほぼ一定の面積と一定の圧力
とで接触する。その結果、導電性シリコンゴム層１と導
電体Ｎ５との間の接触抵抗値は外力の作用点にかかわら
ずほぼ一定になり、スイッチ装置のオン時にはスイッチ
装置に接続されている電子回路にほぼ一定の電圧を供給
することになる。

このような従来のスイッチ装置は外力の作用の有無のみ
を検出する目的で使用する場合は十分機能するが、複数
段階で、あるいは連続的に変化する電圧信号を外部回路
に供給することはできないという問題点があった。例え
ば、電子音板楽器の音板のように演奏者の意志にしたが
い異なる音量および発音継続時間の楽音を発生しなけれ
ばならないときにはマレット等打撃体で音板に加えられ
る打撃から演奏者の意志を推し量らなくてはならず、か
かる演奏者の意志を打撃力の大きさ、すなわちスイッチ
がオフ状態を継続する時間に基づき推察しようとすると
電子回路が複雑化するうえ、演奏者も楽想にしたがい打
撃力を微妙に調整しなければならないので高度な演奏技
術を要求されるという問題点もあった。

本発明は上記問題点に鑑み、打撃力を変化させなくても
打撃位置を異ならせることにより出力電圧が変化するス
イッチ装置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は第１の導体と、該第１の導体に対向して設けら
れ外力が作用すると弾性的に変形する第２の導体と、上
記第１の導体と上記第２の導体との間に介在し外力が上
記第２の導体に作用していない状態では該第２の導体を
上記第１の導体から所定間隔離隔させ外力が上記第２の
導体に作用し該第２の４体が弾性的に変形すると上記第
１の導体と第２の導体とを部分的に接触させる絶縁体と
を有するスイッチ装置において、外力が作用したときに
単位面積当りの上記第１の導体と第２の導体とに接触す
る上記絶縁体の面積を外力が上記第２の導体に作用可能
な複数位置に対応させて変化させたことを特徴としてい
る。

［作用および効果］ 上記構成に係わるスイッチ装置にあっては第２の導体に
外力が作用していない状態では絶縁体が第１の導体と第
２の導体とを互いに離隔させているので、電気的に非導
通状態となりスイッチのオフ状態が形成される。これに
対して、第２の導体に外力が作用して第２の導体が弾性
的に変形し、第１の導体と第２の導体とが部分的に接触
すると電気的に導通状態となりスイッチのオン状態が形
成される。ここで、外力の作用時に第１の導体と第２の
導体とに接触する絶縁体の面積は外力が第２の導体に作
用可能な複数位置に対応して変化しているので、外力の
作用位置が変化すると、第１の導体と第２の導体とが部
分的に接触する面積も変化する。その結果、第１の導体
と第２の導体との間の接触抵抗値が外力の作用位置に対
応して変化し、スイッチ装置を通って流れる電流の電圧
降下値も外力の作用位置に対応して変化することになる
。したがって、外力の大きさを変化させなくてもその作
用位置を変更することにより異なる電圧値の信号を発生
させることができ、例えば電子音板楽器に使用すると演
奏者の技量に係わらす楽想にしたがって音量および発音
継続時間を変化させることができるようになる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第り図至乃第２図は本発明の第１実施例を示しており、
第１図は絶縁体の配置パターンの１／４を表している。

図において、１１は第１の導体としての導体パターンの
形成されたブレンド基板（以下、単にプリント基板とい
う）を示しており、このプリント基板１１には第２の導
体としての導電性シリコンゴム層１３が対向している。

導電性シリコンゴム層１３の第２図中上面には絶縁性シ
リコンゴムＪ’ｉ１５が貼着されており、その下面には
絶縁体としての複数の絶縁物１７．１９．２１．２３．
２５が所定のパターンで貼着されている。

本実施例では導電性シリコンゴムＮ１３の中心から外方
に向かうにしたがい半球状の絶縁物１７．１９．２１．
２３．２５の半径が増加するように配列されており、隣
接する絶縁物１７．１９．２１．２３．２５間の間隔は
一定である。したがりて、いずれか４つの絶縁物１７．
１９．２１．２３．２５の中心で規定される導電性シリ
コンゴムＮ１３の単位面積について考えると、導電性シ
リコンゴム層１３の中心から外方に向かうにしたがい絶
縁物１７．１９．２１．２３．２５の半径が大きくなる
ので、絶縁物１７．１９．２１．２３．２５と接触する
面積が大きくなる。

したがって、絶縁性シリコンゴムＮ１５を介して導電性
シリコン、ゴム層１３に外力を作用させる場合、その外
力を導電性シリコンゴム層１３の中心から外方にｄｍし
た位置に作用させるほど導電性シリコンゴムＮ１３と絶
縁性シリコンゴム１５との接触面積は減少し、プリント
基板１１と導電性シリコンゴムＮ１３との間の接触抵抗
は大きくなる。

第３図里方第４図は上記第１実施例に係わるスイッチ装
置の適用例を示す図であり、３１は第１実施例に係わる
スイッチ装置を含む感圧スイッチを示している。これら
の感圧スイッチ３１はマリンバの音板と同一に配列され
ており、感圧スイッチ３１の上方には音色選択用のスイ
ッチ群３３が設けられている。感圧スイッチ３１の左右
にはスピーカ３５．３７と操作子形成領域３９．４１と
が設けられており、感圧スイッチ３１をマレットで打撃
すると、音色選択用のスイッチ群３３と操作子形成領域
３９．４１に設けられている操作子との内、操作された
スイッチおよび操作子から与えられた情報に基づき打撃
された感圧スイッチ３１に対応する音高の楽音がスピー
カ３５．３７から発生する。かかる感圧スイッチ３１の
打撃から楽音の発生に至るまでの過程を第４図を参照し
つつ説明すると、いずれかの感圧スイッチ３１が打撃さ
れると、音板情報発生回路４３が、いずれの感圧スイッ
チ３１が打撃されたかを判別し、該判別結果を音名情報
発生回路４５に供給すると共に、打撃された感圧スイッ
チ３１て発生した電圧信号をピークホールド回路４７に
転送する。感圧スイッチ３１は第１実施例に係わるスイ
ッチ装置を含んでいるので、打撃力を変化させなくとも
打撃位置を変化させることにより発生する電圧信号のピ
ーク値を変化させることができる。したがって、感圧ス
イッチ３１から供給される電圧信号のピーク値をピーク
ホールド回路４７にて検出し、該ピーク電圧値をＡ／Ｄ
変換器４９にてディジタル情報に変換する。こうして得
られるディジタル情報は音量および発音継続時間を表し
ているので、このディジタル情報をコード発生回路５１
で適宜音量情報および発音継続情報に変換すれば楽音発
生回路５３がこれらの情報に基づき所定の楽音信号を発
生させることができる。

第５図里方第６図は本発明の第２実施例を示す図であり
、第１および第２の導体としてのプリント基板６１およ
び導電性シリコンゴム層６３と絶縁性シリコンゴム層６
５と絶縁体としての半球状の絶縁物６７とを有している
。絶縁物６７は同一の半径を有しており、隣接する絶縁
物６７との間隔が導電性シリコンゴム６３の中心から離
れるにつれて大きくなフている。したがって、絶縁物６
７の半径を変更しなくても単位面積当りの絶縁物を多く
することができ、第１実施例に比へ製造が容易になる。

第７図里方第８図は本発明の第３実施例を示しており、
絶縁体としての絶縁性シリコンゴム７１に一定間隔て断
面はぼ円形の穴を形成し、これらの穴の半径を絶縁性シ
リコンゴム７１の中心からの距離に対応して減少させで
ある。これらの穴の底面には第２の導体としての導体片
７３．７５．７７．７９が貼着されており、これらの導
体片７３．７５．７７．７９は第１の導体とじてのプリ
ント基板８１に対向している。したがって、絶縁性シリ
コンゴム７１に外力が作用すると、絶縁性シリコンゴム
７１と共に導体片７３．７５．７７．７９が変形し、プ
リント基板８１に接触する。

第９図は本発明の第４実施例を示す断面図である。第１
の導体および第２の導体としてのプリント基板９１およ
び導電性シリコンゴムＪｉ’９３の間に絶縁体としての
マイラ箔片９５を介在させ、このマイラ箔片９５に第７
図と同様のパターンで孔９７．９９．１０１．１０３を
形成し、絶縁性シリコンゴム層１０５に外力が作用して
導電性シリコンゴムＪｉ９３が変形すると、これらの孔
９７．９９．１０１．１０３を介して導電性シリコンゴ
ム層９３がプリント基板９１に接触することになる。

以上、本発明の詳細な説明してきたが、スイッチ装置を
構成する導体はプリント基板とシリコンゴムとに限定さ
れず、各種の導体を使用することができる。また、第１
の導体を基板上に形成された互いに電気的に分離された
２Ｍｉの導体パターンで構成し、これらの導体パターン
を第２の導体で短絡するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の一部を示す平面図、 第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、第３図は第１
実施例に係わるスイッチ装置の適用例を示す平面図、 第４図は第３図に示した適用例のブロック回路図、 第５図は本発明の・第２実施例の一部を示す平面図、 第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ矢視断面図、第７図は本発
明の第３実施例の一部を示す平面図、 第８図は第７図の■−■矢視断面図、 第９図は本発明の第４実施例を示す断面図、第１０図は
従来例の一部を示す平面図、第１１図は第１０図のＸＩ
−ＸＩ矢視断面図である。 １１．６１．８１．９１・・・・第１の導体、１３．６
３．７３、　　　　　　　（プリント基板）７５．７７
．７９．９３・・・・第２の導体、１７．１９．２１、
　　　　（導電性シリコンゴム）２３．６７．７１．９
５・・・・絶縁体。 （絶縁物、マイラ箔片、 絶縁性シリコンゴム） 特許出願人　　　　　　日本楽器製造株式会社代理人　
　弁理士　　　桑　井　清　−第１図 釦尖胞例０坪面因 第４ＴＩＡ 、Ｊｌ　１４ＦＬＩ’ｃ７−ｏｙ７回＆１１！１第６図 Ｘ 第５図 第２実比例（１ｆ面図 第８図 自　　　　Ｙ 第３実黛例の子面図 第９図 繁４た例の獣面口 第７０図 イＬ釆イ列０平面回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の導体と、 該第１の導体に対向して設けられ外力が作用すると弾性
   的に変形する第２の導体と、 上記第１の導体と上記第２の導体との間に介在し外力が
   上記第２の導体に作用していない状態では該第２の導体
   を上記第１の導体から所定間隔離隔させ外力が上記第２
   の導体に作用し該第２の導体が弾性的に変形すると上記
   第１の導体と第２の導体とを部分的に接触させる絶縁体
   とを有するスイッチ装置において、 外力が作用したときに単位面積当りの上記第１の導体と
   第２の導体とに接触する上記絶縁体の面積を外力が上記
   第２の導体に作用可能な複数位置に対応させて変化させ
   たことを特徴とするスイッチ装置。