(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性の高い環状部（１１）内を起歪部（１０）とすると共に前記起歪部（１０）の中央部に受力部（３）となる軸部（３０）を設けて成る起歪体（１）と、前記起歪部（１０）に対向配設された蓋体（２）と、前記起歪体（１）と蓋体（２）の対向面のうち、一方に具備させた電極部（Ｃ）と、他方に具備させたＸ軸上の二個の電極部（Ｃｘ＋）（Ｃｘ−）及びＹ軸上の二個の電極部（Ｃｙ＋）（Ｃｙ−）とを有し、軸部（３０）を傾倒させるべく力を加えたときには、これに伴い電極部（Ｃ）とＸ・Ｙ軸上の電極部（Ｃｘ＋）（Ｃｘ−）（Ｃｙ＋）（Ｃｙ−）相互間の各静電容量が変化するようにしてある静電容量式センサーにおいて、軸部（３０）にこれより外方に張出した張出部（３１）を設け、前記張出部（３１）の外側部分を環状部（１１）に軸部（３０）の長さ方向に近接させ、張出部（３１）の押し込み量を環状部（１１）との当接により規制したことを特徴とする静電容量式センサー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、静電容量式センサーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のセンサーとしては、例えば、図７に示すようなものがあり、このものは同図に示すように、剛性の高い環状部１１内を起歪部１０とすると共に前記起歪部１０の中央部に軸状の受力部３を設けて成る起歪体１と、これを被蓋すべく設けられた蓋体２とを有しており、前記起歪部１０内面に受力部３の軸線上を中心とした円形状の電極部Ｃを設けると共に、蓋体２の内面に円形を四分割してなる電極部Ｃｘ  ＋，  Ｃｘ  −，  Ｃｙ  ＋，  Ｃｙ  −を設けている。また、このセンサーには、前記電極部Ｃと各電極部Ｃｘ  ＋，  電極部Ｃｘ  −，  電極部Ｃｙ  ＋，  電極部Ｃｙ  −相互間の各静電容量をそれぞれ電圧Ｖｘ  ＋，  電極部Ｖｘ  −，  電極部Ｖｙ  ＋，  電極部Ｖｙ  −に変換できる電子装置を設けてある。
【０００３】
したがって、このセンサーでは受力部３に外力が作用して、電極部Ｃと各電極部Ｃｘ  ＋，  Ｃｘ  −，  Ｃｙ  ＋，  Ｃｙ  −相互間距離がそれぞれ変化して電極部Ｃと各電極部Ｃｘ  ＋，  電極部Ｃｘ  −，  電極部Ｃｙ  ＋，  電極部Ｃｙ  −相互間の各静電容量が変化すると、この変化量はそれぞれ電圧Ｖｘ  ＋，  電極部Ｖｘ  −，  電極部Ｖｙ  ＋，  電極部Ｖｙ  −に変換される。
【０００４】
しかしながら、このセンサーでは、ある程度の大きさで起歪部１０を変形させる必要があることから受力部３を比較的長くしなければならず、このため背丈が高くなるという問題があった。また、受力部３に必要以上に大きな外力が作用した場合には起歪部１０に過負荷が作用することとなり、起歪体１の損傷を招くという問題もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明では、背丈が低く且つ、起歪部に過負荷が作用することのない静電容量式センサーを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、剛性の高い環状部１１内を起歪部１０とすると共に前記起歪部１０の中央部に受力部３を設けて成る起歪体１と、前記起歪部１０に対向配設された蓋体２と、前記起歪体１と蓋体２の対向面のうち一方に具備させた電極部Ｃと、前記起歪体１と蓋体２の対向面のうち他方に具備させた電極部Ｃｘ  ＋，  Ｃｘ  −，  Ｃｙ  ＋，  Ｃｙ  −とを有する形式の静電容量式センサーにおいて、受力部３が、起歪部１０の中央に立設された短い軸部３０とこれから外方に張出した張出部３１とから構成すると共に前記張出部３１の一部を上記環状部１１に近接させ、張出部３１の押し込み量を環状部１１との当接により規制している。
【０００７】
【作用】
この発明は次のように作用する。
この静電容量式センサーでは、受力部３を、起歪部１０の中央に立設された短い軸部３０とこれから外方に張出した張出部３１とから構成しているから、従来の技術の欄に記載したものと比較して背丈は低くなる。
【０００８】
また、前記張出部３１の一部を上記環状部１１に近接させ、張出部３１の押し込み量を環状部１１との当接により規制しているから、起歪部１０に過負荷が作用することはなくなり、起歪体１の損傷を招くようなことはない。
尚、このセンサーでは、張出部３１の外側部分を押し込むと、張出部３１には（押込み力）×（軸部３０から押し込み位置までの距離）のモーメントが作用し、前記張出部３１を支える軸部３０には前記モーメントと対応する力が働く。したがって、起歪部１０が変形せしめられることとなり、これに伴い電極部Ｃと各電極部Ｃｘ  ＋，  電極部Ｃｘ  −，  電極部Ｃｙ  ＋，  電極部Ｃｙ  −相互間の各静電容量が変化するから、従来の技術の欄に記載したセンサーと同様に前記各静電容量の変化量をそれぞれ電圧Ｖｘ  ＋，  電極部Ｖｘ  −，  電極部Ｖｙ  ＋，  電極部Ｖｙ  −に変換し得る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（請求項１記載の発明）
この発明は、剛性の高い環状部１１内を起歪部１０とすると共に前記起歪部１０の中央部に受力部３となる軸部３０を設けて成る起歪体１と、前記起歪部１０に対向配設された蓋体２と、前記起歪体１と蓋体２の対向面のうち、一方に具備させた電極部Ｃと、他方に具備させたＸ軸上の二個の電極部Ｃｘ＋，Ｃｘ−及びＹ軸上の二個の電極部Ｃｙ＋，Ｃｙ−とを有し、軸部３０を傾倒させるべく力を加えたときには、これに伴い電極部ＣとＸ・Ｙ軸上の電極部Ｃｘ＋，Ｃｘ−，Ｃｙ＋，Ｃｙ−相互間の各静電容量が変化するようにしてある静電容量式センサーにおいて、軸部３０にこれより外方に張出した張出部３１を設け、前記張出部３１の外側部分を環状部１１に軸部３０の長さ方向に近接させ、張出部３１の押し込み量を環状部１１との当接により規制している。
【００１０】
この実施例の静電容量式センサーＳは、図３や図４に示すように、全体形状が円柱状に形成されており、起歪体１と、蓋体２と、受力部３と、座４と、電子装置（図示せず）により構成されている。
起歪体１は、図３や図４に示すように、剛性の高い平面視円形状の環状部１１内に、これの厚み方向中程に薄板状の起歪部１０を形成したもので、前記起歪部１０にこれを変形させる手段となる受力部３を具備させてある。
【００１１】
この実施例では、前記受力部３は同図に示すように、起歪部１０と一体の短軸部３２と、この短軸部３２に外嵌された筒部３３とこれと一体の皿状部３４から成る皿状体３５とから構成してあり、前記短軸部３２と筒部３３により手段の欄の軸部３０を構成させると共に皿状部３４により手段の欄の張出部３１を構成させている。そして、皿状部３４の外周立上がり部を環状部１１に近接（１〜３ｍｍ程度のギャップＧ）させ、皿状部３４の押し込み量を環状部１１との当接により規制している。
【００１２】
また、上記起歪部１０の蓋体２との対向面全面には、図５に示すように、円形状の電極部Ｃを設けてあり、この電極部Ｃはメッキにより形成してある。
蓋体２は、図３や図４に示すように、上記環状部１１と同一直径の円形板により形成されており、起歪部１０との対向面には図６に示すように電極部Ｃと平行に円形板を四分割して成る電極部Ｃｘ  ＋，  Ｃｘ  −，  Ｃｙ  ＋，  Ｃｙ  −をプリント基板の製造に用いられるエッチング技術により形成してある。
【００１３】
また、座４は、図３や図４に示すように、蓋体２と同一直径の環状板により形成してある。
〔電子装置の働き〕
電子装置は、▲１▼電極部Ｃと電極部Ｃｘ  ＋相互間，▲２▼電極部Ｃと電極部Ｃｘ  −相互間，  ▲３▼電極部Ｃと電極部Ｃｙ  ＋相互間，  ▲４▼電極部Ｃと電極部Ｃｙ  −相互間における静電容量の変化をそれぞれ電圧Ｖｘ  ＋，  Ｖｘ  −，  Ｖｙ  ＋，  Ｖｙ  −に変換されるようにしてあり、Ｘ−Ｘ方向の押込みボタンＢへの押込み力が〔（Ｖｘ  ＋）−（Ｖｘ  −）〕に、Ｙ−Ｙ方向の押込みボタンＢへの押込み力が〔（Ｖｙ  ＋）−（Ｖｙ  −）〕に、それぞれ変換されると共にこれらの電圧の絶対値の大きさによりカーソルの移動速度が決定されるようにしてある。
【００１４】
この実施例の静電容量式センサーを採用したＯＡ機器では、センサー収納空間を低くでき、また、起歪体１の損傷による機器としての故障が起きにくいものとなる。さらに、右と下の押込みボタンＢを同時に押し込んだ場合、カーソルは右斜め下に向かって移動するのもとなる。また、押込みボタンＢ，突起Ｔ，パネル面Ｐを省略し、直接、受力部３の周辺部を上から押すようにすれば、押込みボタンＢを複数同時に押すことなく、任意の一箇所を押すことによりその位置と強さに応じてカーソルの方向と移動速度を調節することができる。
【００１５】
尚、上記実施例における皿状体３５を合成樹脂で構成させた場合、これに必要以上に強い押込み力が加わっても、ある程度撓むことから前記押込み力の全てが起歪部１０の変形力として作用しないこととなり、起歪部１０の損傷が防止できる。
また、上記実施例において、起歪体１側に電極部Ｃｘ  ＋，  Ｃｘ  −，  Ｃｙ  ＋，  Ｃｙ  −を、蓋体２側に電極部Ｃを設けるようにしてもよく、他方、起歪体１を導電性を有する金属により構成せた場合、起歪体１の起歪部１０自体が電極部Ｃとして機能し、電極部Ｃのメッキは不要となる。
【００１６】
更に、上記実施例において、電極部Ｃと電極部Ｃｘ  ＋，  Ｃｘ  −，  Ｃｙ  ＋，  Ｃｙ  −との間に弾性を有する非導電性部材Ｃを介在させるようにしてもよい。
そして、上記実施例の電極部の形成方法ではなく、金属板をインサートモールディングして電極部を形成してもよく、また、スクリーン印刷により電極部を形成するようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
この発明は上記のような構成であるから、次の効果を有する。
作用に記載した内容から、背丈が低く且つ起歪部に過負荷が作用することのない静電容量式センサーを提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の静電容量式センサーをＯＡ機器のコントロール用表示画面のカーソル操作部として使用したときの断面図。
【図２】前記ＯＡ機器のパネル面に設けた押込みボタンの平面図。
【図３】前記静電容量式センサーを部分断面した斜視図。
【図４】前記静電容量式センサーの断面図。
【図５】前記静電容量式センサーにおける起歪体側の電極部の平面図。
【図６】前記静電容量式センサーにおける蓋体側の電極部の平面図。
【図７】先行技術の静電容量式センサーの断面図。
【符号の説明】
１    起歪体
２    蓋体
３    受力部
１０  起歪部
１１  環状部
３０  軸部
３１  張出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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