(57)【要約】【課題】本発明は、簡略な構造でありながら、不感知部分が極めて少なく、荷重を作用させる物体の底面積が僅少でも良好なスイッチ機能を発揮させることができ、スイッチオフ転換時の復元機能に優れ、更にはマットスイッチ自体を巻回状態として運搬等することも容易なマットスイッチを提供する。【解決手段】本発明のマットスイッチは、布状導電体からなる下部電極２と、下部電極２上に積層した直径１ｍｍ程度の弾性を有する絶縁素材を用いて１０×１０ｍｍ程度の格子状に形成した格子状絶縁体３と、格子状絶縁体３上に積層した布状導電体からなる上部電極４と、上部電極４上に積層した厚さ２ｍｍ程度のスポンジ等からなる弾性緩衝材５と、前記下部電極２、格子状絶縁体３、上部電極４及び弾性緩衝材６の外周に被覆したゴム材等からなる外被６とを有するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
布状導電体からなる下部電極と、
下部電極上に積層した弾性を有する格子状絶縁体と、
格子状絶縁体上に積層した布状導電体からなる上部電極と、
上部電極上に積層した弾性緩衝材と、
を有することを特徴とするマットスイッチ。
【請求項２】
布状導電体からなる下部電極と、
下部電極上に積層した弾性を有する格子状絶縁体と、
格子状絶縁体上に積層した布状導電体からなる上部電極と、
上部電極上に積層した弾性緩衝材と、
前記下部電極、格子状絶縁体、上部電極及び弾性緩衝材の外周を被覆した外被と、
を有することを特徴とするマットスイッチ。
【請求項３】
布状導電体からなる下部電極と、
下部電極上に積層した直径１ｍｍ程度の弾性を有する絶縁素材を用いて１０×１０ｍｍ程度の格子状に形成した格子状絶縁体と、
格子状絶縁体上に積層した布状導電体からなる上部電極と、
上部電極上に積層した厚さ２ｍｍ程度のスポンジ等からなる弾性緩衝材と、
前記下部電極、格子状絶縁体、上部電極及び弾性緩衝材の外周に被覆したゴム材等からなる外被と、
を有することを特徴とするマットスイッチ。
【請求項４】
前記上部電極及び弾性緩衝材は、前記上部電極としての機能と弾性緩衝材としての機能を具備した導電性のスポンジからなるものである請求項１乃至３のいずれかに記載のマットスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マットスイッチに関し、詳しくは、不感知部分が極めて少なく、荷重を作用させる物体の底面積が僅少でも良好なスイッチ機能を発揮させることができ、スイッチオフ転換時の復元機能に優れ、更にはマットスイッチ自体を巻回状態として運搬等することも容易なマットスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のマットスイッチの一例を図４に示す。
このマットスイッチ３０は、上下一対の金属板からなる電極３１、３２間に弾性を有する絶縁材３３を挟んだ積層構造とし、絶縁材３３に上下一対の電極３１、３２を荷重が作用したときに部分的に接触させ、オン動作させるための所要個数の穴群を適宜の配置で設けたものが知られている。
【０００３】
また、このような積層構造体の外周を、ゴム製等の外被３５をもって被覆している。前記穴群を形成する個々の穴３４の形状としては、例えば格子状穴、円形穴、楕円形穴等が採用されるのが通常である。
【０００４】
しかし、前記マットスイッチ３０の場合、個々の穴３４の領域以外の絶縁材３３が存在する部分は例え上側の電極３１に対して荷重が作用したとしても一対の電極３１、３２が接触することのない不感知部分であり、このためマットスイッチ３０全体としては不感知部分の領域がかなり大きいという問題を包含している。
【０００５】
また、前記絶縁材３３における穴３４の口径よりも大きい寸法の底面を有する荷重が上側の電極３１に作用したとしても、上側の電極３１を撓ませて下側の電極３２に接触させ、オン動作させることは難しいという問題を包含している。
【０００６】
更に、金属板からなる電極３１、３２は、落下物等の衝撃により容易に塑性変形してしまい、前記絶縁材３３に設けた穴３４内で短絡状態となり誤動作を生じ易いという問題や、金属板からなる電極３１、３２を使用していることからこのマットスイッチ３０を巻回状態として運搬等することが難しいという問題もあった。
【０００７】
上述した金属板からなる電極３１、３２の替わりに、金属網線からなる一対の電極を用いたマットスイッチも知られている。しかしこのような構成からなるマットスイッチの場合、このマットスイッチを巻回状態として運搬等することは可能であるものの、マットスイッチをオフ動作させるための復元力を金属網線からなる電極から得ることはできず、弾性を有する絶縁材３３の復元力に依存せざるを得ず、この結果、絶縁材３３の厚さ、弾性特性、穴３４の開口配置等、マットスイッチの設計、製造時の拘束条件が極めて煩雑になるという問題を包含している。また、金属網線の網線間のピッチによっては、不感知部分の領域がかなり大きいという問題も包含している。
【０００８】
特許文献１には、表裏両面に開口する複数の貫通孔を板面に分散して形成した軟弾性絶縁体と、この軟弾性絶縁体の表裏両面に配設した一対の導電体と、前記複数の貫通孔及び一対の導電体により画成された空間に転動可能に封じ込めた複数の導電転動体とを具備するマットスイッチ装置が提案されている。
【０００９】
しかし、この特許文献１のマットスイッチ装置においても、前記マットスイッチ３０の場合と同様、個々の貫通孔の領域以外の軟弾性絶縁体が存在する部分は例え上側の導電体に対して荷重が作用したとしても一対の導電体が接触することのない不感知部分であり、このためマットスイッチ全体としては不感知部分の領域がかなり大きいという問題を包含している。
【特許文献１】特開２００２−１６３９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
解決しようとする問題点は、簡略な構造でありながら、不感知部分が極めて少なく、荷重を作用させる物体の底面積が僅少でも良好なスイッチ機能を発揮させることができ、スイッチオフ転換時の復元機能に優れ、更にはマットスイッチ自体を巻回状態として運搬等することも容易であるマットスイッチが存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のマットスイッチは、布状導電体からなる下部電極と、下部電極上に積層した弾性を有する格子状絶縁体と、格子状絶縁体上に積層した布状導電体からなる上部電極と、上部電極上に積層した弾性緩衝材とを有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１乃至３記載の発明によれば、布状導電体からなる下部電極、下部電極上に積層した格子状絶縁体、格子状絶縁体上に積層した布状導電体からなる上部電極、上部電極上に積層した弾性緩衝材、更にはこれらを被覆する外被から構成したものであり、簡略な構造でありながら、スイッチオフ転換時の復元機能に優れ、更にはマットスイッチ自体を容易に巻回状態として運搬等することが可能なマットスイッチを提供することができる。
請求項１乃至３記載の発明によれば、特に、格子状絶縁体を直径１ｍｍ程度の弾性を有する絶縁素材を用いて１０×１０ｍｍ程度の格子状に形成することにより、不感知部分が極めて少なく、荷重を作用させる物体の底面積が僅少でも良好なスイッチ機能を発揮させることが可能なマットスイッチを提供することができる。
請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至３の前記上部電極及び弾性緩衝材を、前記上部電極としての機能と弾性緩衝材としての機能を具備した導電性のスポンジからなるものとしたので、請求項１乃至３記載の各発明の効果を一層効率よく発揮させることが可能なマットスイッチを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、簡略な構造でありながら、不感知部分が極めて少なく、荷重を作用させる物体の底面積が僅少でも良好なスイッチ機能を発揮させることができ、スイッチオフ転換時の復元機能に優れ、更にはマットスイッチ自体を巻回状態として運搬等することも容易なマットスイッチを提供するという目的を、布状導電体からなる下部電極と、下部電極上に積層した直径１ｍｍ程度の弾性を有する絶縁素材を用いて１０×１０ｍｍ程度の格子状に形成した格子状絶縁体と、格子状絶縁体上に積層した布状導電体からなる上部電極と、上部電極上に積層した厚さ２ｍｍ程度のスポンジ等からなる弾性緩衝材と、前記下部電極、格子状絶縁体、上部電極及び弾性緩衝材の外周に被覆したゴム材等からなる外被とを有する構成により実現した。
【実施例】
【００１４】
以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。
図１、図２に示す本実施例に係るマットスイッチ１は、例えば店舗等の建物の出入口の床上に設置して顧客の出入検知を行う用途に適用するものであり、布状導電体（例えば導電布）からなる下部電極２と、この下部電極２上に積層した直径１ｍｍ程度の例えばスポンジ線状材からなる絶縁素材を用いて縦横の間隔が１０×１０ｍｍ程度の格子状に形成した格子状絶縁体３と、この格子状絶縁体３上に積層した布状導電体（例えば導電布）からなる上部電極４と、上部電極４上に積層した厚さ２ｍｍ程度のスポンジ、ゴム材等からなる弾性緩衝材５と、前記下部電極２、格子状絶縁体３、上部電極４及び弾性緩衝材５の外周全体を覆うように被覆したゴム材等からなる外被６とを有している。
前記上部電極４と弾性緩衝材５とは例えば接着剤を用いて一体的に接合している。前記格子状絶縁体３のスポンジ線状材の直径、縦横の間隔は、上述した場合の他、直径１．５ｍｍ、２，０ｍｍ、縦横１５×１５ｍｍ等種々のものに設定することができることは勿論である。
【００１５】
また、本実施例に係るマットスイッチ１は、例えばその全体の平面形状を３０×６０ｃｍ、６０×９０ｃｍ等の長方形状としている。この他、円形状、楕円形状等種々の形状に形成し得ることは勿論である。また、本発明においては、前記上部電極及び弾性緩衝材を、上部電極としての機能と弾性緩衝材としての機能を具備した導電性素材のスポンジから構成しても良い。
【００１６】
上述した構成の本実施例に係るマットスイッチ１によれば、布状導電体からなる下部電極２と、格子状絶縁体３と、布状導電体からなる上部電極４と、弾性緩衝材５との積層構造体を外被６により被覆した簡略な構造のマットスイッチ１とすることができる。
また、本実施例に係るマットスイッチ１によれば、下部電極２と、上部電極４との間の絶縁は、直径１ｍｍ程度のスポンジ線状材を用い、縦横の間隔が１０×１０ｍｍ程度の格子状に形成した格子状絶縁体３により行うものであるから、従来例に比べ格子状絶縁体３の存在による不感知領域は狭小となる。
【００１７】
すなわち、図３に示すように、本実施例に係るマットスイッチ１における上部電極４側の外被６が感知対象物１０により押圧されたとすると、この感知対象物１０の荷重により対応領域の外被６、弾性緩衝材５、上部電極４が撓み、撓んだ上部電極４の一部が下部電極２の上面に接触する。
これにより、マットスイッチ１はオン状態となり、感知対象物１０の存在を確実に感知することができる。
【００１８】
この場合、前記感知対象物１０が格子状絶縁体３の真上の位置でマットスイッチ１を押圧するとしても、格子状絶縁体３は直径１ｍｍ程度のスポンジ線状材を用いて構成しており、且つ、上部電極４を撓み易い布状導電体を用いて構成していることから、不感知領域は格子状絶縁体３及びその両側を含む僅少な範囲（例えば格子状絶縁体３及びその両側を含め３乃至４ｍｍ程度）に留めることができる。
【００１９】
この結果、感知対象物１０の底面部の直径φが例えば１０ｍｍ程度の杖先のようなものであっても、この感知対象物１０の存在を確実に感知することが可能となる。
【００２０】
本実施例に係るマットスイッチ１において、図３に示す状態から感知対象物１０が除去されたとすると、前記弾性緩衝材５の弾性復元力により撓みが解消されて外被６、上部電極４は初期状態に戻り、上部電極４は下部電極２から離脱し、マットスイッチ１はオフ状態に復帰する。
これにより、前記弾性緩衝材５の弾性復元力のみを利用するという簡略で、格別の設計、技術開発を要することのない構成でありながら、オン動作からオフ動作への確実な動作を実現できる。
【００２１】
更に、本実施例に係るマットスイッチ１によれば、布状導電体からなる下部電極２及び上部電極４、スポンジ線状材を用いた格子状絶縁体３と、弾性緩衝材５、外被６のいずれもが弾性を有する材料により形成しているので、巻回し易く、このマットスイッチ１の不使用時等においてマットスイッチ１自体を任意の辺側から円柱状に巻回し省スペース化して運搬、保管等することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、上述した場合の他、バス等の顧客運搬を行う車両の出入口の床、美術館、博物館等の出入口等の床上に設置して顧客や観客の感知を行う場合等に幅広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係るマットスイッチの概略断面図である。
【図２】本実施例に係るマットスイッチの分解斜視図である。
【図３】本実施例に係るマットスイッチのオン動作時の状態を示す部分拡大断面図である。
【図４】従来のマットスイッチの概略断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    マットスイッチ
２    下部電極
３    格子状絶縁体
４    上部電極
５    弾性緩衝材
６    外被
１０    感知対象物
【図１】
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【図２】
2006309959.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006309959.tif 000006