図面 (/)

技術 スイッチ内蔵ケーブル

出願人 フォスター電機株式会社
発明者 矢嶋功一中田守和
出願日 2015年12月17日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2015-245891
公開日 2017年6月22日 (3年6ヶ月経過) 公開番号 2017-111990
状態 特許登録済
技術分野 押釦スイッチ
主要キーワード 付属スイッチ シース形状 肉厚形状 信号伝達ケーブル 外側周 変形圧力 形状剛性 ケーブルスイッチ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年6月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

曲げでは導通せず、指による加圧では導通するスイッチ内ケーブルを提供する。

解決手段

第1の帯状基材を有し、その内面に第1の導体部が設けられた帯状の第1の導体膜と、この第1の導体膜と間隔を介し対向配置され、同じく内面に第2の導体部が設けられた帯状の第2の導体膜と、この第2の導体膜と前記第1の導体膜との間に設けられ、それらの間隔を保つ絶縁スペーサと、この絶縁スペーサが挟み込まれた前記第1、第2の導体膜にて構成され、スイッチ部材として機能する帯状導体膜を空洞部に内包する帯状のシースとを備え、前記帯状導体膜を構成する第1の導体膜は前記絶縁スペーサの上に移動可能に重ねられ、かつ前記シースの空洞部は、収められる前記帯状導体膜に対し、シースの曲げにより生ずる少なくとも前記第1の帯状基材の長さ方向の相対的ずれ許容する隙間を設けた構成とし、曲げに対し導通しないようにした。

概要

背景

CDプレーヤーMDプレーヤーのような携帯型音楽プレーヤー携帯情報端末などの機器イヤホンヘッドホンを用いて音を聞くことが一般的である。機器とイヤホンとの間は、一般的にケーブルで接続される。

この場合、通常、ケーブルの途中に、音量調整プレーヤー動作制御選曲やON・OFF等)を行うコントロールボックスが設けられ、コントロールボックスにスイッチが設けられている。また、無線機能を搭載したイヤホン本体では、イヤホン本体にスイッチが設けられている。

リスナー携帯型の機器でイヤホンを使う場合はジョギングやその他何らかの作業をしながら利用することが多い。これらの状況で再生機の制御等のスイッチ操作を行うに当たり、そのスイッチの位置がケーブルの一点に限定されているとその位置を探すなどして操作しなければならないため、迅速性に欠け、また、操作が煩わしく感じられることがある。

したがって、ケーブル自体にケーブル機能をもたせ、外部から加圧することにより容易に導通状態となるようにすると、場所が特定されることがなく、スイッチ操作が容易になり、使い勝手が良好となる。

このようなケーブルとしては、外皮内部に、2つの導電性部材が上下に互いに離間して対向配置され、その間に導電性ゴムが設けられ、外部からの加圧によって2つの導電性部材が接触して導通し、スイッチがONするようにしたものがある。(特許文献1)

また、外皮内部に、導電ゴム被覆された2つの導電性部材が離間して配置され、外部からの加圧によって2つの導電性部材が接触し導通するようにしたものがある(特許文献2)。

さらに、帯状の第1の基材と、この第1基材とを対向させ、内面の一方の側に平面状の+側電極を、他方の側に−側電極を設け、この+側電極と−側の電極間に相互を分離し絶縁する隙間が形成された第2の基材とを備え、前記+側電極および−側電極上に設けられたスペーサにより長さ方向に所定間隔で配される略矩形の窓を形成し、前記導体を介し前記+側電極と−側電極とを導通可能としたケーブルスイッチがある(特許文献3)。

概要

曲げでは導通せず、指による加圧では導通するスイッチ内蔵ケーブルを提供する。第1の帯状基材を有し、その内面に第1の導体部が設けられた帯状の第1の導体膜と、この第1の導体膜と間隔を介し対向配置され、同じく内面に第2の導体部が設けられた帯状の第2の導体膜と、この第2の導体膜と前記第1の導体膜との間に設けられ、それらの間隔を保つ絶縁スペーサと、この絶縁スペーサが挟み込まれた前記第1、第2の導体膜にて構成され、スイッチ部材として機能する帯状導体膜を空洞部に内包する帯状のシースとを備え、前記帯状導体膜を構成する第1の導体膜は前記絶縁スペーサの上に移動可能に重ねられ、かつ前記シースの空洞部は、収められる前記帯状導体膜に対し、シースの曲げにより生ずる少なくとも前記第1の帯状基材の長さ方向の相対的ずれ許容する隙間を設けた構成とし、曲げに対し導通しないようにした。

目的

この発明は、上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、電極構造を容易化し、かつ曲げによる変形ではより導通しにくく、あるいは導通することなく、指による加圧では容易に導通し得るようにしたケーブル内蔵スイッチを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

第1の帯状基材を有し、その内面に第1の導体部が設けられた帯状の第1の導体膜と、この第1の導体膜と間隔を介し対向配置され、同じく内面に第2の導体部が設けられた帯状の第2の導体膜と、この第2の導体膜と前記第1の導体膜との間に設けられ、それらの間隔を保つ絶縁スペーサと、この絶縁スペーサが挟み込まれた前記第1、第2の導体膜にて構成され、スイッチ部材として機能する帯状導体膜を空洞部に内包する帯状のシースとを備え、前記帯状導体膜を構成する第1の導体膜は前記絶縁スペーサの上に移動可能に重ねられ、かつ前記シースの空洞部は、収められる前記帯状導体膜に対し、シースの曲げにより生ずる少なくとも前記第1の帯状基材の長さ方向の相対的ずれ許容する隙間を設けたことを特徴とするスイッチ内ケーブル

請求項2

請求項1記載のスイッチ内蔵ケーブルスイッチにおいて、前記シース空洞部の内壁と前記帯状導体膜との間隔を、前記帯状導体膜の幅中心付近幅端付近よりも大きく形成したことを特徴とするスイッチ内蔵ケーブル。

請求項3

請求項1または2記載のスイッチ内蔵ケーブルにおいて、前記シースの幅両端部に形成した導線挿入孔に導線を設けたことを特徴とするスイッチ内蔵ケーブル。

請求項4

請求項1、2または3記載のスイッチ内蔵ケーブルにおいて、前記シースの両端部にそれぞれ膨設部を形成するとともに各膨設部間に溝を形成し、このシース外周に移動自在な横長リング状のスイッチ用加圧部材を設け、このスイッチ用加圧部材に外力により前記溝の底部を加圧する加圧用突部を設けたことを特徴とするスイッチ内蔵ケーブル。

技術分野

0001

本発明は、曲げでは導通せず、指による加圧では容易に導通し、例えばイヤホン付属スイッチとして用いると好適なスイッチ内ケーブルに関する。

背景技術

0002

CDプレーヤーMDプレーヤーのような携帯型音楽プレーヤー携帯情報端末などの機器はイヤホンやヘッドホンを用いて音を聞くことが一般的である。機器とイヤホンとの間は、一般的にケーブルで接続される。

0003

この場合、通常、ケーブルの途中に、音量調整プレーヤー動作制御選曲やON・OFF等)を行うコントロールボックスが設けられ、コントロールボックスにスイッチが設けられている。また、無線機能を搭載したイヤホン本体では、イヤホン本体にスイッチが設けられている。

0004

リスナー携帯型の機器でイヤホンを使う場合はジョギングやその他何らかの作業をしながら利用することが多い。これらの状況で再生機の制御等のスイッチ操作を行うに当たり、そのスイッチの位置がケーブルの一点に限定されているとその位置を探すなどして操作しなければならないため、迅速性に欠け、また、操作が煩わしく感じられることがある。

0005

したがって、ケーブル自体にケーブル機能をもたせ、外部から加圧することにより容易に導通状態となるようにすると、場所が特定されることがなく、スイッチ操作が容易になり、使い勝手が良好となる。

0006

このようなケーブルとしては、外皮内部に、2つの導電性部材が上下に互いに離間して対向配置され、その間に導電性ゴムが設けられ、外部からの加圧によって2つの導電性部材が接触して導通し、スイッチがONするようにしたものがある。(特許文献1)

0007

また、外皮内部に、導電ゴム被覆された2つの導電性部材が離間して配置され、外部からの加圧によって2つの導電性部材が接触し導通するようにしたものがある(特許文献2)。

0008

さらに、帯状の第1の基材と、この第1基材とを対向させ、内面の一方の側に平面状の+側電極を、他方の側に−側電極を設け、この+側電極と−側の電極間に相互を分離し絶縁する隙間が形成された第2の基材とを備え、前記+側電極および−側電極上に設けられたスペーサにより長さ方向に所定間隔で配される略矩形の窓を形成し、前記導体を介し前記+側電極と−側電極とを導通可能としたケーブルスイッチがある(特許文献3)。

先行技術

0009

特開平05−301589号
特許第3447225号
特開2015−207455

発明が解決しようとする課題

0010

特許文献1、2の先行技術では導電ゴムを備え、導電ゴムを用いたものは屈曲により抵抗値下がり、意図しない動作をしてしまうおそれがある、という課題があった。また、手による加圧ではなく、曲げた場合、電極が接触し導通してしまうことがあり、誤動作を生じ易い、という課題があった。

0011

特許文献3では曲げの伴う使用状態においても意図しない導通が発生することはない。しかしながら、一つの基材内面に+側電極と−側電極を向い合せて配置するが、この場合、各電極を波形または矩形にして向い合せ、その間に設ける絶縁用のスリットも同様な形状にしなければならず、構成が複雑であるという課題がある。

0012

この発明は、上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、電極構造を容易化し、かつ曲げによる変形ではより導通しにくく、あるいは導通することなく、指による加圧では容易に導通し得るようにしたケーブル内蔵スイッチを提供することにある。

課題を解決するための手段

0013

請求項1に係る本発明は、第1の帯状基材を有し、その内面に第1の導体部が設けられた帯状の第1の導体膜と、この第1の導体膜と間隔を介し対向配置され、同じく内面に第2の導体部が設けられた帯状の第2の導体膜と、この第2の導体膜と前記の第1の導体膜との間に設けられ、それらの間隔を保つ絶縁スペーサと、この絶縁スペーサが挟み込まれた前記第1、第2の導体膜にて構成され、スイッチ部材として機能する帯状導体膜を空洞部に内包する帯状のシースとを備え、前記帯状導体膜を構成する第1の導体膜は前記絶縁スペーサの上に移動可能に重ねられ、かつ前記シースの空洞部は、収められる前記帯状導体膜に対し、シースの曲げにより生ずる少なくとも前記第1の帯状基材の長さ方向の相対的ずれ許容する隙間を設けたことを特徴とする。
請求項2に係る本発明は、請求項1記載のスイッチ内蔵ケーブルスイッチにおいて、前記シース空洞部の内壁と前記帯状導体膜との間隔を、前記帯状導体膜の幅中心付近幅端付近よりも大きく形成したことを特徴とする。
請求項3に係る本発明は、請求項1または2記載のスイッチ内蔵ケーブルにおいて、前記シースの幅両端部に形成した導線挿入孔に導線を設けたことを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項1、2または3記載のスイッチ内蔵ケーブルにおいて、前記シースの両端部にそれぞれ膨設部を形成するとともに各膨設部間に溝を形成し、このシース外周に移動自在な横長リング状のスイッチ用加圧部材を設け、このスイッチ用加圧部材に外力により前記溝の底部を加圧する加圧用突部を設けたことを特徴とする。

発明の効果

0014

請求項1記載の本発明によれば、曲げた場合、それに応じて第1の導体膜が第2の導体膜側に変形することなく第2の導体膜上に設けられた絶縁スペーサに対し、長さ方向にずれ、また、両者間に間隔を保持する絶縁スペーサがあるため、第1、第2の導体部が接触し導通することはなく、誤動作を起こすことはない。
請求項2記載の本発明によれば、帯状導体膜とシース内壁との間にスペースがあり、加圧した際に第1、第2の導体部が接触するまでのストロークが大きくなるため、ユーザーが指で押した場合にその感触が判り易いスイッチを構築できる。
請求項3記載の本発明によれば、スイッチ内蔵の信号伝達ケーブルを容易に実現できる。
請求項4記載の本発明によれば、シースに膨設部を形成し、シースそのものを指で加圧しても導通しないようにし、シース外周に移動自在なスイッチ用加圧部材を設け、このスイッチ用加圧部材にシースを加圧する加圧用突部を設けたため、スイッチの位置を任意の位置に特定させ導通させることができる。

図面の簡単な説明

0015

本発明の第1実施例の縦断面図。
本発明の同上の実施例に用いられる帯状導体膜の各部材を分離し斜視図で示した説明図。
(a)、(b)は帯状導体膜の組立工程を示す説明図。
(a)、(b)は組み立てられた帯状導体膜の断面説明図を示す。
組み立てられた帯状導体膜をシースに内包させる説明図である。
シースに内包された帯状導体膜を示す概略斜視図。
(a)はスイッチ内蔵ケーブルの概略斜視図、(b)は曲げた状態の概略斜視図である。
スイッチ内蔵ケーブルの曲げ状態での帯状導体膜の様子を示す説明図。
スイッチ内蔵ケーブルを構成する絶縁スペーサとその上下の導体膜が固定された場合の動作説明図。
スイッチ内蔵ケーブルを構成する導体膜の側端部がシース内壁と固定された場合の動作説明図である。
第1、第2の導体膜の端部が固定されていない場合の曲げ状態説明図。
第1、第2の導体膜の端部が固定された場合の曲げ状態説明図。
シース内壁と帯状導体膜との間の空間を、幅中心付近を幅端部付近より大きくした例。
スイッチ内蔵ケーブルを指で加圧した動作説明図。
(a)、(b)、(C)は本発明で使用可能な絶縁スペーサ例の概略平面説明図。
本発明の第2実施例の縦断面図。
同上の帯状導体膜を展開した概略平面図。
本発明の第3実施例の縦断面図。
同上の帯状導体膜を展開した概略平面図。
本発明の第3実施例を曲げた状態の動作説明図。
本発明の第3実施例を指で加圧した状態の動作説明図。
本発明の第4実施例のスイッチ内蔵ケーブルの縦断面図。
同実施例のスイッチ内蔵ケーブルを指で加圧した状態を示す。
同実施例に用いられるスイッチ用加圧部材の側面図。
同実施例の動作説明図。
同実施例のスイッチ内蔵ケーブルを指で加圧した動作説明図。
同実施例の斜視図。
同実施例のスイッチ用加圧部材を移動させた説明図。
更に移動させた説明図。
第4実施例におけるシース形状の他の例。
シース形状の更に他の例を示す。

実施例

0016

図1は本発明の第1実施例にかかる偏平タイプであって屈曲自在なスイッチ内蔵ケーブルの内部構造を示す概略縦断図を示す。

0017

このスイッチ内蔵ケーブル1は、スイッチとして機能する帯状導体膜2と、この外周を覆う偏平であってチューブ状のシース3とを備えている。

0018

上記帯状導体膜2は、図示の状態において上側に位置する第1の導体膜4と、この第1の導体膜4と離間して対向配置された、下側に位置する第2の導体膜5と、これら第1、第2の導体膜4、5の間に設けられた絶縁スペーサ6とにて構成されている。

0019

上記第1の導体膜4は、絶縁部材からなる第1の帯状基材4aと、この第1の帯状基材4aの内面(図示の状態において下面の相当)に帯状に設けられた第1の導体部4bによって構成されている。

0020

上記第2の導体膜5は、同じく絶縁部材からなる第2の帯状基材5aと、この第2の帯状基材5aの内面(図示の状態において上面に相当)に帯状に設けられた第2の導体部5bによって構成されている。

0021

これらの間に配置される絶縁スペーサ6は第1、第2の導体膜4、5の各帯状基材4a、5aが接触しないよう相互の間隔を保持する働きをなす。

0022

偏平であって帯状の屈曲自在なシース3はTPE(熱可塑性エラストマー)からなり、このシース3は第1、第2の導体膜4、5、および絶縁スペーサ6からなる帯状導体膜2を挿通可能な略矩形の空洞部3aを内部に有している。なお、空洞部3aの断面形状は矩形に限定されるものではない。なお、空洞部3aの両外側、すなわちシース3の幅両端部に導線挿通孔3bを形成しておくと好ましい。すなわち、そこに導線を挿通することにより容易にスイッチを内蔵した信号伝達ケーブルを得ることができるためである。

0023

空洞部3aは帯状導体膜2を余裕を持って内装できるよう帯状導体膜2の外形より大に形成されている。なお、空洞部3aの横幅は絶縁スペーサ6が第1、第2の帯状基材4a、5a間を維持できる程度に最小限にする必要がある。

0024

図2は帯状導体膜2の各構成部材の斜面図である。第1の導体膜4を構成する第1の帯状基材4aの内面には第1の導体部4bが設けられ、第1の導体部4bの端部にはリード部4c、接続電極4dが形成されている。第2の導体膜5を構成する第2の帯状基材5aの内面にも同様に第2の導体部5bが設けられ、その端部に同じくリード部5c、接続電極5dが形成されている。

0025

絶縁スペーサ6は所定の厚みを有し、長さ方向に沿って所定の間隔で、例えば矩形形状の窓6aが形成され、梯子状に形成されている。

0026

上記において、一具体例として、第1、第2の帯状基材4a、5aはその材料としてPET(ポリエチレンテレフタレート)を用い、好ましくはフィルム厚み100μmとし、幅3mmとした。その他、PI(ポリイミド)等公知のFPC用の基板材料を用いても良い。

0027

第1、第2の導体部4b、5bは、第1、第2の導体膜内面にそれぞれ銀ペースト印刷し、かつスイッチ機能を持たせるために意図した部分の長さ方向全体および幅方向全体に導体部を設ける。さらに、第1、第2の帯状基材4a、5aの内面の端部には接続電極4d、5dを印刷し、かつこの接続電極4d、5dと前記印刷した第1、第2の導体部4b、5bとの間にはリード部4c、5cを形成し、電気的に接続している。

0028

絶縁スペーサ6としては、ポリエステルフィルム50μmを用いた。他に、PIや紙等の絶縁物が使用できる。なお、当例の絶縁スペーサ6に代えて、一般的なFPCに用いられるソルダーレジストカバーレイを採用することも可能である。その例については後述の実施例3で示す。

0029

また、導体部5bの長さ方向の3.5mm間隔で両側にそれぞれ形成した絶縁部6bをつなぐmm幅桟状の絶縁部6cを設け、結果として、3.5mm間隔で略矩形型の窓6aを形成した。これは絶縁部6bを各第1、第2の導体部4b、5b間の幅方向の両側に安定して維持でき、かつ、指で押圧した場合に各導体膜4、5の導体部が接触可能な窓を設けるためのものであり、同様の効果があれば窓の形状は限定されない。

0030

なお、絶縁スペーサ6及び各第1、第2の導体膜4、5はそれぞれ同幅とし、シース3内に収められた状態において絶縁スペーサ6が各第1、第2の膜4、5間の幅方向の両側に安定して位置するようにした。

0031

シース3内の空洞部3aは断面幅3.5mm×高さ0.8mmとし、内蔵する絶縁スペーサ6とを重ね断面寸法に対して幅、高さともに余裕のある寸法とする。なお、各部材寸法はスイッチ内蔵ケーブル1の大きさにより適宜最適な寸法とすることは言うまでもない。

0032

帯状導体膜2の組立てにあたっては、図3(a)に示すように、第2の帯状基材5aの第2の導体部5b上に絶縁スペーサ6を重ね置き、図3(b)に示すように、その上に第1の帯状基材4aを重ねれば良い。すなわち、第1の帯状基材4aは少なくとも第1、第2の導体膜4、5上の導体部が互いに接触可能な部分においては単に重ねるだけで絶縁スペーサ6に対し長さ方向に可動自在とし、絶縁スペーサ6に対し固定し、一体化されるものではない。

0033

図4(a)は組み立てられた帯状導体膜2の概略側断面を示す。この図4(a)や上記図1において、絶縁スペーサ6を第2の導体部5b上に接合することなく重ね、かつその上に第1の帯状基材4を重ねる状態を示す。各部材は接合、固定されないことを示すために図において各部材間に隙間を示している。しかしながら、実際は、図4(b)のような状態で重ね合わせられる。

0034

組み立てられた帯状導体膜2は、図5に示すように、シース3の空洞部3aに収められる。図6は帯状導体膜2がシース3の空洞部3aに内包された概略斜視図を示す。帯状導体膜2が内包されたシース3は屈曲自在となっている。この場合、第1、第2導体膜4、5に曲げが生じた場合に、それぞれが円柱側面形状になるようにするためには、少なくともスイッチ動作部(各第1、第2の導体部4b、5bが対向している部分)で各導体膜間の長さ方向のずれを許容する必要がある。ただ、全く固定しない状態でシース3内に収めると、第1、第2の導体膜4、5の長さ方向の位置関係が、対面しないような位置まで大きくずれることになる可能性もあるため、また、シース3に挿入する場合の作業性の問題もあるため、実施例では長さ方向の端部で各導体膜間を、例えば感圧接着剤または両面テープ(図示せず)で固定する。なお、シース3の空洞部3aの長さの設定によりシース3に内装した状態で各導体膜4、5の導体部4b、5bが所定の範囲に維持できる場合は各導体膜間の固定は必須ではない。

0035

図7(a)は完成された帯状のスイッチ内蔵ケーブル1の概略斜視図を示す。このスイッチ内蔵ケーブル1は図7(b)に示すように、任意の部分で屈曲自在となっている。

0036

図8はスイッチ内蔵ケーブル1を曲げた場合における帯状導体膜2の状態を示す。本発明では曲げ状態において第1の導体部4bと第2の導体部5bとが接触しスイッチが動作しないようにしたことに特徴を有している。

0037

すなわち、シース3に内包され、ケーブルスイッチとして機能する帯状導体膜2は、導体部4b、5bを内面に備えた第1、第2の帯状基材4a、5aの少なくとも2枚を使用し、それぞれの第1、第2の導体部4b、5bが接触しない程度に間隔を保って対向するように絶縁スペーサ6を挟み重ね合わせられる。その際、一定間隔を保つための絶縁スペーサ6は帯状導体膜2の第1、第2の導体部4b、5bが対向する部分の幅方向の両側に設けられ、かつ少なくともケーブルスイッチとして機能する部分すなわち第1の導体膜4の第1の導体部4bと第2の導体膜5の第2の導体部5bが対向している部分では、導体膜4、5と絶縁スペーサ6間は固定せず第1の導体膜4と第2の導体膜5の長さ方向の相対的な位置ずれを許容できるようにしている。このように構成すれば、帯状導体膜2の第1、第2の導体部4b、5bが対向する部分は、ケーブルに曲げが発生しても、この部分での各第1、第2の導体膜4、5の形状はそれぞれ形状剛性の大きい円柱側面形状となり、各円柱側面の上下に相当する部分に存在する絶縁スペーサbによりそれぞれの導体部の間隔は絶縁スペーサ6の厚み分保持され、導体部は接触して導通することはなく、曲げによる誤作動を防ぐことができる。

0038

これに加え、シース3に帯状導体膜2が内包された状態において、曲げが生じた場合に互いの第1、第2の導体部4b、5bが接触しないようにするため、各導体部4b、5bが対向する部分付近において長さ方向のずれを許容できるように帯状導体膜2はシース3内に余裕をもって収められている。

0039

この状態において、スイッチ内蔵ケーブルが外力により曲げられた場合、上述のように、屈曲部では第1の導体膜4、第2の導体膜5共に円柱側面形状となるが、円柱側面の上下に位置する部分に存在する絶縁スペーサ6によって各導体膜4、5の間隔は維持される。また、屈曲部では曲げの内側の導体膜4の曲げRの長さが曲げ外側の導体膜5の曲げRの長さより短いため、その長さの差の分だけ第1、第2の導体膜4、5の間に長さの方向のずれが生じる。すなわち、曲げの内側となる第1の導体膜4は曲げ外側の第2導体膜5よりも曲げ部から離れる方向にずれが生じる。したがって、第1の導体部4bと第2の導体部5bは接触し導通することはない。

0040

なお、図9に示すように、破線長円形Aで囲んで示すように、各第1、第2の導体膜4、5が長さ方向にずれないように絶縁スペーサ6に固定してしまうと、長さ方向のずれが許容されなくなり、屈曲時に第1、第2の導体膜4、5の曲げ内側と曲げ外側周長の差により曲げの部分で各導体部が接触する方向に変形する力が発生し、曲げによってスイッチ機能が意図せず働いてしまう。

0041

また、図10に示すように、帯状導体膜2の両側部と、これと対向する空洞部3aの内壁との間に、破線の長円形Bで囲んで示すように、第1、第2の導体膜4、5の側端部がシース内壁と固定されてしまったような状態では、やはり屈曲時に対向する第1、第2の導体部4b、5bが接触する方向に変形が生じやすく、導通して誤作動を起こすおそれがある。

0042

したがって、本発明では前述のように、シース3の空洞部3aの内寸は少なくとも想定される曲げにおいて発生するずれの発生が許容されるよう、シース3の空洞部3aの厚み方向寸法を、シース3内に内包する帯状体膜2の厚みに対し大きく設定している。すなわち、本実施例のように各導体膜4、5間はその端部で固定されている場合、この状態でシース3内でのずれを許容するためには、ずれが発生した場合に曲げ部以外で生じる波状部をストレスなく許容できる程度の隙間をケーブル厚み方向に設けている。

0043

すなわち、図11に示すように、各導体膜4、5の端部が固定されていない場合、屈曲時に、破線の丸で囲んだ部分Cにおいて矢印間の寸法L1で示すように、導体膜4、5間にズレが生じるため、導体膜が波状になることはない。

0044

しかしながら、図12に示すように、各導体膜4、5の端部を固定した場合、曲げると、破線の長円部分に示すように、内側の導体膜4が撓み、L2で示すように波状部が生じる。このため、シース3の空洞部3aに、波状部の厚み分L2を許容できる隙間をケーブル厚み方向にもたせている。

0045

なお、ケーブルに曲げが生じた場合に、内部の第1、第2の導体膜4、5が剛性の高い円柱形状で各導体部4b、5b間が非接触状態で保持できたとしても、シース3自体は必ずスイッチ動作の方向に変形する。これは、シース3の変形度合いが大きい場合やシース3の厚みが厚く変形圧力が高い場合は、第1、第2の導体膜4、5の円柱側面形状の剛性を上回って、各導体部4b、5b間が保持できなくなる可能性をもっているということになる。したがって、誤動作を防ぐためには、実際の(または想定される)変形がおきても、円柱部剛性がシース変形圧力に負けない程度に設定する必要がある。その方法としてはシース3を柔らかく、薄く、また、導体基材を厚く硬くすれば良いが、その程度は各要素の兼ね合いとなる。そのためこの部分は、実験により、およびもしくは有限要素法などを用いたシミュレーションにより求めれば良い。

0046

図13は、帯状導体膜2の上下面と、これと対向するシース3の空洞部3aの内壁との間の間隔をシース3の幅中心付近を幅端部付近より大きくした例を示す。

0047

一具体例として、シース3の空洞部3aの高さを第1、第2の導体膜4、5の端部では0.8mm、中央部は1.3mmとした。これによると、加圧時に第1の導体膜4の第1の導体部4bと、第2の導体膜5の第2の導体部5bとが接触するまでのストロークが大きくなるため、ユーザーが指で押した場合にその感触が判り易いスイッチを構築できる。

0048

図14はスイッチ内蔵ケーブル1の上面、下面を、例えば人差し指F1,親指F2で挟み、加圧してシース3をつぶした場合を示す。第1の導体部4bを例えば+側電極、第2の導体部5bを−側電極とした場合、絶縁スペーサ6の窓内の中央部分において相互の導体部4b、5bが指による加圧により接触し、導通する。

0049

図15は絶縁スペーサ6の窓形状の変形例を示す。(a)図は窓形状を一般的な矩形とした例である。(b)図は、窓形状をより長方形とした例、(c)図は直線部と桟状の連結部を分割し、セグメント状とした例である。窓形状は、その他、トラック形状、長円形等としても良い。なお、窓形状により、指による押圧に対するスイッチとしての感度を調整することが可能である。すなわち、窓部が大きければ高感度(低圧で動作)、小さければ低感度(高圧で動作)、また、長さ方向に窓数を増やせば(窓間の絶縁部の数を増やす)低感度、減らせば高感度にできる。

0050

図16は本発明の第2実施例を示す。この実施例では、例えば図示の状態において、帯状導体膜2Aの下側の第2の導体部5bの中央にスリット5eを形成し、2分割構造とし、分割された導体部5bの一方を+電極、他方を−電極とし、かつ対向する第1の導体部4bをジャンパ部としたことに特徴を有している。

0051

図17は上記第2実施例の帯状導体膜2Aの各部材を展開して示した図を示す。第2の導体部5bを直線状の+電極、−電極との2分割構造としたため、両側の各導体部5bの端部にそれぞれリード部5c、接続電極5dを設けている。したがって、第1の導体膜4の第1の導体部4bにはリード部、接続電極は必要ない。第1実施例では、図2に示したように、第1、第2の導体部4b、5bそれぞれに接続電極4d、5dを設けていたのに対し、この実施例では一方の導体膜にのみ一対の接続電極を設けたため、接続部分が一カ所となり、コネクタの数の削減や小型化が可能となる利点がある。

0052

絶縁スペーサ6の構造は第1実施例と同様である。絶縁スペーサ6を第2導体膜5に重ねると、窓6aの中央部にスリット5eが位置し、その両側に第2の導体部5bがそれぞれ露出し、押圧により第1の導体部4bが第2の各導体部5bに接触可能となっている。

0053

なお、第1の導体部4b側を+極、−極の2分割構造としても良いことは勿論である。

0054

他の構成、作用は前述の第1実施例と同様である。

0055

図18は本発明の第3実施例を示す。この実施例では、上記第2実施例において、2分割の第2導体部5bの上にレジストにより絶縁スペーサ6Aを形成したことに特徴を有している。この場合、一般的なFPCに用いられるソルダーレジストやカバーレイなどを施す方法を採用することが望ましい。すなわち、レジストやカバーレイは、基材や導体部に接着剤を介して直接接合固定されるため、曲げが想定されているFPC用のものは導体膜の変形時に導体部や基材に過度応力が掛からないように、かつ、使用状態において、絶縁部が部分的に剥がれおちることの無いよう、柔軟な材料で基材よりも充分薄く形成される。更に、レジストタイプの場合は、スペーサタイプのように一体である必要はなく、図15(C)に示すように分割部を設けても良い。このようにすれば曲げが発生した場合にレジストが固定されている導体膜に発生する応力は減少し、円柱側面形状が形成しやすくなり誤動作を防ぐ効果がある。ただし、必要以上に隙間を大きくすることにより、曲げ時に各導体膜が接触しやすくならないように注意が必要である。

0056

図19は帯状導体膜2を展開した状態を示す。

0057

その他の構成は第2実施例と同様である。このようなスイッチ内蔵ケーブル1を曲げても、第1、第2実施例と同様、絶縁スペーサ6A上に重ねられた第1の導体部4bは第2の導体部5b、5bに接触することはない。なお、図20は第3実施例において曲げが発生した状態を示す。

0058

図21は第3実施例のスイッチ内蔵ケーブル1を指により加圧し、第1の導体部4bの中央部を各第2の導体部5b、5bに接触させ導通させた状態を示す。

0059

図22は本発明の第4実施例を示す。前述の第1〜3実施例ではスイッチ内蔵ケーブルの長さ方向のどの部分を指で加圧しても導通させることが出来たが、この実施例では所定の位置でのみ導通させるようにしたことに特徴を有している。

0060

すなわち、この実施例では、スイッチ内蔵ケーブル1Aを構成するシース3Aの両端部に外側に膨らむ膨設部3Bを設け、その間に溝3Cを形成している。これら膨設部3B,溝3Cはシース3Aの長さ方向全体に渡って設けられている。この膨設部3Bは、シース3Aを指のような加圧体で加圧した際、加圧力が帯状導体膜1の第1、第2の導体膜4,5に加わるのを阻止し、非導通状態を保持する導通阻止部材として機能する。一方、溝3Cは、溝3Cに挿入された後述する加圧用突部7Bにより溝底部の加圧部3Dが加圧されることにより第1、第2の導体膜4、5を接触させ導通状態とする機能を有する。また、溝3Cは溝内を摺動可能な上記加圧用突部7Bの案内溝としても機能する。なお、図示の例では、膨設部3Bは幅方向に突出した断面砲弾型の形成としているが、角にアールをつけた矩形形状、その他の形状としても良い。これについては、図30図31に示す。

0061

図23は、例えば人差し指F1と親指F2でスイッチ内蔵ケーブル1を挟み加圧した状態を示す。この場合、膨設部3Bはその肉厚形状材質により強度を有し、その部分のシース3Aの変形はない。この際、人差し指F1と親指F2の腹F10,F20は溝3C内に入り込むものの腹F10,F20には力が入らないため、溝底部の加圧部3Dに仮に接触したとしても加圧することはない。また、仮にシース3Aに変形が生じたとしても、直接押圧が加わるのはスペーサ上であるため、各導体間の接触は生じない。したがって、第1、第2の導体膜4、5は導通状態となることはない。なお、図示例では、帯状導体膜2は、図18に示した第3実施例に相当するため、説明の重複を避ける観点から同じ部材は同一符号で示す。帯状導体膜2を第1、第2実施例のものとしても良いことは勿論である。

0062

図24はシース3Aに組合せて用いられるスイッチ用加圧部材の側面図を示す。スイッチ用加圧部材7はシース形状に対応させ横長のリング状としている。このスイッチ用加圧部材7は、シース3Aの外周に移動自在に設けられるリング状加圧部7Aと、このリング状加圧部7の内側中央部に突設され、溝3C内に位置する加圧用突部7Bとを備える。リング状加圧部7Aの内側の空間部7Cの内形はシース3Aの外形と対応した形状をなす。

0063

スイッチ用加圧部材7の材料としては、例えばTPEなどのように柔らかく変形しやすいものや、硬い材料としては、硬質プラスチックや金属を用いても良い。この場合、加圧用突部7B付近を除き、薄肉として加圧により変形自在とすれば適用可能である。スイッチ用加圧部材7の空間部7Cにシース3Aを挿入し、図25に示すように、シース3Aの外周にスイッチ用加圧部材7取り付ける。そしてスイッチ用加圧部材7のリング状加圧部7Aの幅方向中央部を外側の矢印で示すように加圧することにより、内側の矢印で示すように加圧用突部7Bが加圧部3Dを加圧し、これにより第1、第2の導体膜4、5が押されて接触し、導通する。図26は指F1,F2でスイッチ用加圧部材7を加圧し導通させた状態を示す。指での加圧を解除すると各部材の材質に起因する復元力により各部材はもとの状態にもどり、第1、第2の導体膜4,5も離れ非導通となる。なお、スイッチ用加圧部材7を指でつまみ、スイッチ用加圧部材7の内表面とこれと接触するシース3Aの外表面との摩擦力に抗してやや力を入れ任意の方向へ移動させることができるようになっている。そして指をはなすとスイッチ用加圧部材7はその位置で停止し、例えば歩いた時に生じる振動によっては位置がずれることはないようにしている。これはスイッチ用加圧部材7の内形とスイッチ内蔵ケーブル1Aの外形の形状を適切に設定したり、各部材の材質を選定し、相互の部材の摩擦係数を調整することなどによって実現できる。

0064

図27から図29はそれぞれスイッチ用加圧部材7を任意の位置に移動させた状態を示す。

0065

図30図31は、図22とは異なる他のシース3Aの形状例を示す。

0066

なお、本発明ではシース3、3Aに形成された導線挿入孔3bに、導線(図示せず)を配線できるようにし、スイッチ機能を内蔵した信号伝達ケーブルとして使用可能としている。このスイッチ内蔵ケーブル1を、例えばヘッドホン用ケーブルとして使用する場合は、音声信号様導線、また、ヘッドホン本体に充電式電池収納している場合は充電用の導線等を通すことができる。なお、この導線は後から挿入しても、帯状導体膜2を挿入する前にシース製作時に予め導線を通しておいても良い。

0067

本発明の、ケーブルスイッチは曲げ時に導通しないため、曲面へ設置し、タッチセンサとしても使用できる。

0068

1、1Aスイッチ内蔵ケーブル
2、2A帯状導体膜
3、3Aシース
3a 空洞部
3b導線挿通孔
3B 膨設部
3C 溝
3D加圧部
4 第1の導体膜
4a 第1の帯状基材
4b 第1の導体部
4cリード部
4d接続電極
5 第2の導体膜
5a 第2の帯状基材
5b 第2の導体部
5c リード部
5d 接続電極
6、6A絶縁スペーサ
6a 窓
6b絶縁部
6c桟状絶縁部
7 スイッチ用加圧部材
7Aリング状加圧部
7B加圧用突部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • ダイキョーニシカワ株式会社の「 車両用スイッチ装置の製造方法」が 公開されました。( 2020/10/08)

    【課題】車両用スイッチ装置SWにおいて、表皮材4の透光領域4aの位置ずれを抑制する。【解決手段】スイッチ部材2と、内部にスイッチ部材2が配置された開口部1aが形成された基材1と、基材1の裏面側に配置さ... 詳細

  • シチズン電子株式会社の「 スイッチ」が 公開されました。( 2020/10/08)

    【課題】固定接点に可動接点が接触したときに放出さる接触音の大きさを抑制可能なスイッチを提供する。【解決手段】スイッチ1は、基板10と、基板10の表面に凹部101を形成するように互いに重畳して配置された... 詳細

  • 新晃電機株式会社の「 イネーブルスイッチ」が 公開されました。( 2020/10/08)

    【課題】構造が簡単で、耐久性に優れ、信頼性の高い、強制開離機構を備えた3ポジションのイネーブルスイッチを提供すること。【解決手段】押釦3を第2ポジションから第3ポジションに押し込んだとき、押釦3に一端... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ