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公開番号2022141554
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-29
出願番号2021076802
出願日2021-03-15
発明の名称押圧検知器
出願人個人
代理人
主分類H01H 13/00 20060101AFI20220921BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】10g重以下の微小圧力で動作する押圧検知器であつて長期間経た後でも最初の1動作から確実に検知信号を出す。
【解決手段】メカ的な接点ではなく圧電素子1を使用し圧電素子1の弾性金属板2の反発力による振動と微小な圧力を吸収する振動吸収板3を弾性金属板2に重ねて配置する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バネ性のある金属板圧電素子ボタン振動防止板よりなる押圧検知器。
続きを表示（約 100 文字）【請求項２】
振動防止板はバネ性のある金属板に密接する板である請求項１記載の押圧検知器。
【請求項３】
振動防止板の表面を柔らかい振動吸収材とする請求項１記載の押圧検知器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は微小圧力をかける事でＩＣ入力として十分な電圧を発生する押圧検知器に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の検知方法として電気的接点で検出するタクトスイッチ、マイクロスイッチ等が公知の事実である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００１－２１０２０４
【非特許文献】
【０００４】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【】
小さい押圧力で動作するスイッチ程接触が不安定になり接点が錆びたり変形したりして長期間機能を維持するのが難しい。（温度、湿度、加速度の影響を受けるので）
特に長期間使わなかった後最初の動作時に出力が出ない事がある。（手で１度押すと以後は正常に動作する）
【課題を解決するための手段】
【】
メカ的な接点ではなく圧電素子を使用する。
反発力による振動と微小ノイズの様な圧力を吸収する振動吸収板を弾性金属板に重ねて配置する。
また過剰な圧力で圧電素子が壊れない様にストッパーを設ける。
【発明の効果】
【】
１０ｇ重以下の微小圧力でも動作する。
長期間経た後でも最初の１動作から確実に信号を出す。
チャタリングに起因する様な誤動作信号を出さない。
過度な荷重でも素子を壊さない。
【実施例】
【００１】
図１は本発明の押圧検知器１２の断面図であり、圧電素子１は弾性金属板２上に接着され、弾性金属板２は電極を兼用している。６は圧電素子１の他方の電極である。
図２はボタン４に押圧が掛かり弾性金属板２が押し下げられた状態の断面図である。この時圧電素子１は歪みリード線７に電圧が出力される。過剰な応力が掛かってもストッパー５（底板）で止まるので規定以上の押圧はかからず圧電素子は保護される。
押圧がなくなると図１に状態に戻り弾性金属板２は振動吸収板３に重なる。反動をは振動吸収板３に吸収されるので微小な振動や微小な圧力変動では動かない。
振動吸収板と弾性金属板２の接触面に柔らかい紙、布等を貼り振動吸収性を高めても良い。
【００２】
図３は本発明の押圧検知器１２を実装したしーそー（自称）装置のコントロールユニットの上面図である。
押圧検知器１２は電磁石１０の巻き枠２０の上に実装されている。
【００３】
図４はしーそーのコントロールユニットの回路図である。
マグネット１０が接着された可動部９が降りて来ると可動部９の下部が押圧検知ユニット１２のボタン４を押し検知信号（０．０３秒程）がコントロール基板のタイマーＩＣを動作させ電磁石１５に０．５秒程電流を流す。
【００４】
電磁石１５はマグネット１０と同じ極性になり反発して可動部９を押し上げる。押し上げられた可動部９は数秒の後落下する。
そして可動部９の下部が押圧検知器１２のボタン４を押し可動部９は再度押し上げられ以後この動作を繰り返す。
この繰り返し動作をする為には最初の押圧動作で検知信号を検出できる事が重要である。（１回でも検出できなければ以後止まったままになる）
【００５】
図５はこのユニットを搭載したしーそ一装置の外観である。
可動部９はしーそーの様に回転軸１７に固定されておりマグネット１０の反対側に重りを付けてある為降りて来るまでの時間が数秒と長く又ボタン４に当たる押圧は可動部９の重量と比べて非常に小さい。
この構造である為押圧検知器１２は１０ｇ重以下の小さい押圧で動作する事が必須である。
【００６】
しーそー装置の右上の基板は人検知基板１６である。
このしーそーの装置は人が近付くと設定した時間コントロール基板に電源を供給し可動部９が上下動をする。
この可動部９は導光体で構成されており上下動をしている間可動部はＬＥＤ１１で発光する。
又人検知基板１６にはメロディＩＣも搭載されており可動部９が上下動をしている間メロディを流す。
【００７】
図６は従来の押圧センサーの構造である。
タクトスイッチ１９のボタン４に押圧がかかると出力リード線７間の電圧は電源電圧（Ｖｃｃ）から０ｖに変化する。
市販のタクトスイッチを動作させるには５０～３００ｇ以上の押圧が必要である。
【００８】
この押圧センサーを図３のコントロール部に使うと押圧力不足で動作できない。
そこで押圧力を大きく変換する機構が必要になり配置の自由度も下がった。
又上記の問題をクリアーしても長時間経た後では動作しない問題が発生した。
これは長時間の間に電界、湿度等で絶縁膜ができたと考えている。
【図面の簡単な説明】
【】
図１は本発明の実施形態１の構成を示す押圧検知器の断面図
図２は本発明の実施形態１の押圧検知器で押圧を掛けた状態を示す断面図
図３は本発明の押圧検知器を実装したしーそー（自称）コントロールユニットの上面図
図４はしーそー（自称）コントロールユニットの回路図
図５は本発明の押圧検知ユニットを実装したしーそー装置の外観。
図６は従来の押圧検知器の構造。
【符号の説明】
【】
１：圧電素子
２：弾性金属板（圧電素子電極兼用）
３：振動吸収板（上面カバー兼用）
４：ボタン
５：底板（下面カバー兼用）
６：圧電素子電極
７：リード線
８：プリント基板（側面カバー兼用）
９：可動部（導光板）
１０：マグネット
１１：ＬＥＤ
１２：押圧検知器
１３：コントロール部取り付け板
１４：電磁石取り付け板
１５：電磁石
１６：人検知基板
１７：回転軸
１８：巻き枠
１９：タクトスイッチ

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