Capacitance sensor

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、静電容量センサーに関するものであり、特に、レジストに被覆された電極を導電ラバーで圧接することにより該導電ラバーの静電容量を変化させ、該静電容量の変化によって出力を変化させるように構成された静電容量センサーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の此種静電容量センサーを図４乃至図７に従って説明する。 図４に於て１はスイッチ装置であり、該スイッチ装置１は基板２上に一対の第１電極３，３が設けられ、該第１電極３，３の外周側方に離間して平面視Ｃ字型の第２電極４が配設されている。 そして、該第１電極３，３
と第２電極４はレジスト５で被覆され、該レジスト５の上面であって、且つ、前記第１電極３，３の上方に一対のカーボン電極６，６が設けられている。

【０００３】更に、前記第１電極３，３及び前記第２電極４の上方に対峙してクリックラバー７が設けられる。
該クリックラバー７は略円筒体状本体８の下端外周部に下方に延長する可撓脚９を備え、且つ、該円筒状本体８
の下端中央部には略円板状の導電ラバー１０が設けられている。 そして、該導電ラバー１０と前記第１電極３，
３及び前記第２電極４とによって静電容量センサー１３
が構成される。 更に、前記クリックラバー７の上面にボタン１１が載置され、前記クリックラバー７の可撓脚９
の足部９ａを上方から押圧する形で該クリックラバー７
の上部及び前記第１電極３，３及び前記第２電極４を被蔽する上カバー１２が設けられ、該上カバー１２の上部に開穿された開口部１２ａから前記ボタン１１の上部が突出している。

【０００４】図５は前記第１電極３，３及び前記第２電極４の詳細を示し、Ｃ字形状の該第２電極４の中央部に該第１電極３，３が離間して設けられ、該第１電極３，
３の上方に前記レジスト５を介して前記カーボン電極６，６が載置され、該カーボン電極６，６に夫々リード線１４，１４が接続されており、該リード線１４，１４
のうち１つのリード線１４の他端はアースされている。
又、前記第２電極４にリード線１５が接続されている。
尚、図に示す２点鎖線は前記導電ラバー１０が接触する範囲を示している。

【０００５】図６は前記スイッチ装置１の回路１６を示し、該回路１６はクロック電源１７から延びる２つの回線に夫々抵抗１８，１９が接続され、該抵抗１８，１９
は夫々ＥＮＯＲゲート２０の２つの入力端子に接続されている。 そして、該抵抗１８と該ＥＮＯＲゲート２０間に前記静電容量センサー１３の一端が接続され、該静電容量センサー１３はコンデンサ２１とスイッチ２２が直列に接続されて構成され、該静電容量センサー１３の他端はアースされている。

【０００６】尚、前記コンデンサ２１は前記導電ラバー１０と前記第１電極３，３及び前記第２電極４によって構成される回路に相当し、前記スイッチ２２は前記導電ラバー１０と前記カーボン電極６，６によって構成される回路に相当する。

【０００７】而して、前記ボタン１１を押下すると前記クリックラバー７の前記可撓脚９が屈曲し、該クリックラバー７の導電ラバー１０が前記カーボン電極６，６に接触して該カーボン電極６，６間が導通し、更に、前記ボタン１１の押下を続行すると該導電ラバー１０が前記レジスト５を介して前記第１電極３，３及び前記第２電極４に圧接され、該圧接によって該導電ラバー１０内の静電容量が変化し、該導電ラバー１０からの出力も変化する。

【０００８】即ち、前記回路１６に於て前記スイッチ２
２が入った後、前記コンデンサ２１の静電容量が変化することにより、前記ＥＮＯＲゲート２０の出力が変化する。

【０００９】図７は前記静電容量センサー１３の押し圧と出力の関係を示すグラフであり、実線で示す如く押し圧の上昇に対して出力も略比例して上昇する。

【００１０】然しながら、図７に於て、点線で示す如く前記出力にはバラツキがあり、該バラツキは前記静電容量センサー１３の出力の不安定化を招き、静電容量センサー１３としての信頼性を損なう虞がある。

【００１１】そこで、静電容量センサーの出力のバラツキを低減し、出力の安定化を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、レジストに被覆された電極を導電ラバーで圧接することにより該導電ラバーの静電容量を変化させ、該静電容量の変化によって出力を変化させるように構成された静電容量センサーに於て、前記導電ラバーの圧接方向に直交する断面積が圧接面に於て最小となるように構成した静電容量センサー、
及び、上記導電ラバーは圧接部が逆截頭円錐形状に形成されている静電容量センサー、及び、上記導電ラバーは圧接部端面が面取りされている静電容量センサー、並びに、上記導電ラバーは圧接部が半球状に形成されている静電容量センサーを提供するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図３に従って詳述する。 尚、説明の都合上、従来例と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。 図１に於いて、２３はスイッチ装置であり、従来例のスイッチ装置（図４に於て１）の導電ラバー（図４に於て１０）に代えて導電ラバー２４を設けたものであり、該導電ラバー２４と、第１電極３，３及び前記第２電極４とにより、静電容量センサー２５が構成される。 そして、該導電ラバー２４は該導電ラバー２４
の圧接方向に直交する断面積が圧接面２４ａに於て最小となるように形成されている。 具体的には、図に示すように前記導電ラバー２４の圧接部が逆截頭円錐形状に形成されている。

【００１４】而して、ボタン１１を押下すると前記導電ラバー２４を備えたクリックラバー２６の可撓脚９が屈曲し、該導電ラバー２４がカーボン電極６，６に接触して該カーボン電極６，６間を導通させ、更に、前記ボタン１１を押下すると該導電ラバー２４がレジスト５を介して前記第１電極３，３及び前記第２電極４に圧接され、該圧接によって該導電ラバー２４内の静電容量が変化し、該導電ラバー２４の出力も変化する。

【００１５】図２は前記静電容量センサー２５の押し圧と出力の関係を示すグラフであり、実線で示す如く押し圧の上昇に対して出力も略比例して上昇するが、従来例に比較して該出力の上昇がやや緩慢となり、且つ、図中点線で示す如く該出力のバラツキは比較的少ないものとなる。

【００１６】斯くして、前記静電容量センサー２５は出力のバラツキが低減され、出力の安定化を図ることができる。

【００１７】図３（ａ）に於て、２７は導電ラバーであり、該導電ラバー２７は圧接部端面が面取り２７ａされている。 該導電ラバー２７によっても前記導電ラバー２
４と同様の効果が期待できる。

【００１８】図３（ｂ）に於て、２８は導電ラバーであり、該導電ラバー２８は圧接部が半球状に形成されている。 該導電ラバー２８によっても前記導電ラバー２４と同様の効果が期待できる。

【００１９】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２０】

【発明の効果】本発明は上記一実施の形態に詳述したように、請求項１記載の発明はレジストに被覆された電極を導電ラバーで圧接することにより該導電ラバーの静電容量を変化させ、該静電容量の変化によって出力を変化させるように構成された静電容量センサーに於て、前記導電ラバーの圧接方向に直交する断面積が圧接面に於て最小となるように構成したから、該導電ラバーの構成により、静電容量センサーの出力のバラツキを低減し、出力の安定化を図ることができる。

【００２１】又、請求項２記載の発明は上記導電ラバーの圧接部が逆截頭円錐形状に形成されているので請求項１記載の発明と同様の効果が期待できる。

【００２２】更に、請求項３記載の発明は上記導電ラバーの圧接部端面が面取りされているから、請求項１記載の発明と同様の効果が期待できる。

【００２３】更に又、請求項４記載の発明は上記導電ラバーの圧接部が半球状に形成されているので請求項１記載の発明と同様の効果が期待できる等、正に著大なる効果を奏する発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示し、スイッチ装置の縦断図。

【図２】静電容量センサーの押し圧と出力の関係を示すグラフ。

【図３】（ａ）本発明の他の実施の形態を示し、圧接部端面が面取りされている導電ラバーの縦断面図。 （ｂ）本発明の更に他の実施の形態を示し、圧接部が半球状に形成されている導電ラバーの縦断面図。

【図４】従来例を示し、スイッチ装置の縦断図。

【図５】（ａ）従来例を示し、第１電極及び第２電極の平面図。 （ｂ）従来例を示し、第１電極及び第２電極の縦断面図。

【図６】従来例を示し、スイッチ装置の回路図。

【図７】従来例を示し、静電容量センサーの押し圧と出力の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

３ 第１電極 ４ 第２電極 ５ レジスト ２４，２７，２８ 導電ラバー ２４ａ 圧接面 ２５ 静電容量センサー