(57)【要約】【課題】衝撃緩和機能を有するマットに内装して、その衝撃緩和機能を減殺することなく圧力検知機能を付与しうる線状スイッチを提供する。  また、衝撃緩和機能が減殺されることなく略全面で圧力検知機能を有するマットまたは織物を提供する。【解決手段】可撓性を有する線状の導電ゴム１対と、これら線状導電ゴム同士を略一定間隔保って連結する絶縁桟とからなり、絶縁桟は線状導電ゴムの長さ方向において略等間隔ごとに設けられた可撓性材であり、かつ前記導電ゴムは少なくとも一方が他方を取巻く螺旋状に、または互いに他方を取巻く二重螺旋に形成された線状スイッチ。  また、上記線状スイッチをほぼ全面に亘って蛇行させて内装したマットまたは織物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する線状の導電ゴム１対と、これら線状導電ゴム同士を略一定間隔保って連結する絶縁桟とから成り、前記絶縁桟は線状導電ゴムの長さ方向において略等間隔ごとに設けられた可撓性材であり、かつ前記１対の線状導電ゴムは少なくとも一方が他方を取巻く螺旋状に形成したことを特徴とする線状スイッチ。
【請求項２】
可撓性を有する線状の導電ゴム１対と、これら線状導電ゴム同士を略一定間隔保って連結する絶縁桟とから成り、前記絶縁桟は線状導電ゴムの長さ方向において略等間隔ごとに設けられた可撓性材であり、かつ前記１対の線状導電ゴムは互いに他方を取巻く二重螺旋状に形成したことを特徴とする線状スイッチ。
【請求項３】
両端が可撓性を有する導電ゴムであり、中央部分が可撓性の絶縁材から成る帯状の材料を射出成型し、この帯状材料の中央部分を長さ方向に沿って略等間隔に打ち抜いて両端の導電ゴムを線状に成形すると共に、この線状導電ゴム部分を連結する絶縁桟部を成形し、その後少なくとも一方の線状導電ゴムを捻じって螺旋状に成形することを特徴とする線状スイッチの製造方法。
【請求項４】
上下２層のクッション材を貼り合わせて成るマットであって、前記貼り合わせ面に請求項１または請求項２記載の線状スイッチを埋め込み固定したことを特徴とするマット。
【請求項５】
前記線状スイッチがマットの略全面に亘って蛇行して埋め込み固定され、かつ相隣る線状スイッチ同士の間隔が２０ｃｍよりも小に設定された請求項４記載のマット。
【請求項６】
編組内に請求項１または請求項２記載の線状スイッチを織り込んだことを特徴とする織物。
【請求項７】
前記線状スイッチが織物の略全面に亘って蛇行して織り込まれ、かつ相隣る線状スイッチ同士の間隔が２０ｃｍよりも小に設定された請求項６記載の織物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃緩和機能を具えたマットあるいは織物内に組み込むことが容易な可撓性を有する線状スイッチ、および線状スイッチの製造方法、さらにその線状スイッチを組み込んだマット、織物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
病院、家庭においてベッドに寝かせておいた患者、病身者がベッドから落下して骨折をするなどのトラブルにならないようにベッドの周りに衝撃緩和機能が高いマットを敷くことが行われている。
このマットは高い衝撃緩和機能を持たせるために特殊な弾力特性を有するゴムあるいは合成樹脂材で構成されている。
一方、上記のようにベッドまわりにマットを敷いた場合であっても、ベッドから落下した患者等は何らかの傷害を負っている可能性があり、早急に手当てをしたりベッド上に戻す必要がある。
ところが、特に夜間の病院等では患者一人一人に常時看視の目を行き届かせることは困難であり、患者がベッドから落下したことを即時に知るためには電気的なシステムを用いなければならない。
上記の目的を達成するために一般的に想起されることはマットに圧力が加わったことを検知できるようなセンサーをマット内に設けることであるが、通常の２つの金属接点を持ったスイッチを内装したのではマットの衝撃緩和作用を阻害してしまうおそれがある。
【０００３】
すなわち、上記マットは主要な材料が柔軟なゴム様のものでできており、その内部に硬質の金属材料からなるスイッチを装填したのでは、その衝撃緩和特性を阻害してしまう。
また、マット上のどこに圧力が加えられてもそれを検知するためにはマット内のほぼ全面に分散して多数のスイッチを配置しなければならず、そのことがさらに上記阻害の程度を大きくすることになる。
他方、ぬいぐるみ等の柔軟な玩具内に組み込むことができるスイッチとして、導電性ゴムを利用したスイッチが本発明者によって開発されている。
それは、図７に示すように可撓性を有する中空の導体管１１と、この導体管の軸方向に沿って中空部分を通る可撓性の導体棒１２と、前記導体管１１と導体棒１２とが離隔するように保持する絶縁体１３とから構成されているが、このスイッチでは一方の電極側が中空の管であるために、これを上述のようなマット内に内装するには次のような不具合がある。
【０００４】
すなわち、前記のような目的のためにはマット内ほぼ全面にスイッチを敷設しなければならないので、接続箇所を極力減らして効率良く配置しようとするとどうしても１本のスイッチを蛇行させてマット内に内装することになるが、その蛇行のために屈曲させた部分で中空の管が内側へへこみあるいはくびれを生じ、導体管と導体棒が接触してしまうという不具合がある。
上記不具合が起きないようにするためには屈曲の半径Rを大きくする必要があるがそれでは蛇行の回数が少なくなってマットの全面にスイッチを敷設することができない。
また、仮に上記従来のスイッチを直線状のまま用いるなら、それらを複数本マット内に埋め込まなければならず、勢い接続箇所が増えてしまい硬い金属部分を極力少なくするという本来の趣旨から外れてしまう弊害が出る。
さらに、上記マットは床上に直接置くものであるので汚れやすく、適時水、洗剤等を用いて汚れを落とす必要があるが、その際に上記従来のスイッチでは管状になっているためにその水、洗剤等が導体管内に浸入してしまい、一旦侵入した水等は導体管内に留まり間違った導通信号を発してしまうことになるといった不具合も予想される。
【特許文献１】特開２０００−２２２９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は上記のようなマットに内装して良好な検知機能を発揮させうる新しい線状スイッチを提供することを課題とし、さらにその線状スイッチを内装して衝撃緩和機能が減殺されることなく略全面で圧力検知機能が得られるマットあるいは織物をも提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、可撓性を有する線状の導電ゴム１対と、これら線状導電ゴム同士を略一定間隔保って連結する絶縁桟とからなり、前期絶縁桟は線状導電ゴムの長さ方向において略等間隔ごとに設けられた可撓性材であり、かつ前記１対の線状導電ゴムは少なくとも一方が他方を取巻く螺旋状に、または互いに他方を取巻く二重螺旋状に形成したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、両端が可撓性を有する導電ゴムであり、中央部分が可撓性の絶縁材から成る帯状の材料を射出成型し、この帯状材料の中央部分を長さ方向に沿って略等間隔に打ち抜いて両端の導電ゴムを線状に成形すると共に、この線状導電ゴム部分を連結する絶縁桟部を成形し、その後少なくとも一方の線状導電ゴムを捻じって、一方または両方の導電ゴムを螺旋状に成形することを特徴とする製造方法である。
【０００８】
また、本発明は、上記の構造あるいは製造方法で製造された線状スイッチを上下貼り合わせ面にほぼ全面に亘って蛇行させて埋め込み固定したことを特徴とするマットである。
【０００９】
また、本発明は、上記の構造あるいは製造方法で製造された線状スイッチをほぼ全面に亘って蛇行させて織り込んだことを特徴とする織物である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の線状スイッチは衝撃緩和機能を減殺することなく柔軟な材料からなるマットに内装しうる。
また、本発明の製造方法は線状スイッチを効率良く製造することができる。
また、本発明のマットあるいは織物は本来の衝撃緩和機能が減殺されることなく、ほぼ全面で圧力検知機能を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に本発明に係る線状スイッチの立体視を示し、図２〜４に製造方法を示す。
線状スイッチ１の完成形は図１に示したように、可撓性を有する線状の導電ゴム２，３と、これら線状導電ゴム同士を一定間隔a保って連結する絶縁桟４とからなり、導電ゴム２，３は互いに他方を取巻くような二重螺旋状に形成されている。
絶縁桟４は導電ゴム２，３の長さ方向に沿って略等間隔bに設けてあり、導電ゴム２，３と同様に可撓性を有する材料からなり、外部から圧力が加わらない状態では、図１に示されたとおりの導電ゴム同士が一定間隔a離間した状態を保つが、外部から圧力が加われば絶縁桟４が屈曲変形して導電ゴム２，３同士が接触し導通するようになっている。
したがって、絶縁桟４の可撓性（柔軟性）の程度および間隔bは上記の条件を満たすものに設定してある。
換言すれば、絶縁桟４の可撓性（柔軟性）がより大きいものを選び、かつ設置間隔bを大きく設定すればより圧力に対する感度の高い線状スイッチが得られ、逆に柔軟性が小さく、間隔bを小さく設定すれば感度の低い線状スイッチが得られる。
なお、後述する製造方法でも言及するが、１対の導電ゴム２，３のそれぞれの可撓性（柔軟性）の程度を異ならせることにより、柔軟性の低い側の導電ゴムをほぼ一直線の棒状とし、柔軟性の高い側の導電ゴムをそれに巻きつくような螺旋状とすることも可能である。
【００１２】
次に線状スイッチの製造方法を図２〜４に基づいて説明する。
図２は両端が導電ゴム２，３であり、中央部分が絶縁ゴム４からなる帯状の素材を射出している様子を示す。このように異なった特性のゴム材を混じることなく射出して固形化する技術は公知のものである。
次に、射出された帯状材料は、公知のプレス機械により中央部分を一定間隔おきに方形に打ち抜き図３に示すはしご状に成型する。
この際、中央部分の残った部分が絶縁桟４になることから、打ち抜く間隔を大きくとれば、間隔bが大となり圧力に対する感度の高いスイッチが得られる。逆に打ち抜き間隔を小さくすれば比較的感度の低いスイッチが得られる。
このようにしてはしご状となった導電ゴム２，３を互いに他方に対して捻じった上（図４）、加熱または所定の化学処理を施してその捻じった状態を固定し、全体として二重螺旋を形成する。
この際に、一方の導電ゴムの可撓性を他方に対して小さいものに設定しておくと、当該一方側がほぼ一直線の棒状に固定され、この棒状導電ゴムに対して他方側が巻きつくような螺旋状とすることができる。
また、上述の点は導電ゴム同士の可撓性を異ならせるのではなく、導電ゴム２，３部分の幅c,dを異ならせることによっても達成できる。
【００１３】
次に本発明の線状スイッチを内装したマットについて図５に基づいて説明する。
マット１０はこの例の場合、長方形状の上下２層の柔軟性のあるクッション基材６，７を接着剤で貼り合わせたものであり、貼り合わせ面に線状スイッチ１を蛇行させて埋め込んである。
すなわち、基材６，７のいずれか一方または両方の貼り合わせ面には予め蛇行した溝８が形成してあり、この溝８内に線状スイッチを装入した上、基材６，７を貼り合わせてある。上記蛇行溝８はマット１０のほぼ全面に亘るように次のようにしてレイアウトされる。
すなわち、上記溝８の直線部分の間隔gは約２０cmよりも小さくなるようにレイアウトしてあり、必然的に蛇行の曲線部分の半径Rは約１０cmよりも小さく設定される。
上記間隔gは人体の手足等が当該マット１０上に当接して圧力が加わる際に考えられる加圧面の大きさを考慮して設定されている。
したがって、当該マット１０上に人体の手足等が当接したならば、マット上のどこにその圧力が加わっても線状スイッチ１のどこかの部分がその圧力を検知できる。
なお、線状スイッチの両端１a,１bはマット１０側面から突出して、図示しない電極に接続される。
【００１４】
次に本発明の線状スイッチを内装した織物について図６に基づいて説明する。
織物２０は、この例の場合長方形状の厚手のじゅうたん様のものであって、その内部に線状スイッチ１を蛇行させて織り込んである。
この織物の厚みは充分な衝撃緩和作用をもたせるために極力厚いほうが良く、できれば織物を構成する繊維、糸自身にゴム状のものを採用することが好ましい。
さらにはこの織物の片面または両面に前記マット１０を構成するクッション基材を貼り付けたものであってもよい。
また、上述のマット１０と同様の目的で蛇行させた線状スイッチ１の直線部分の間隔hは約２０cmよりも小さく、かつ曲線部分の半径Rは約１０cmよりも小さく設定してある。
【００１５】
なお、上記マット、織物のいずれにおいても蛇行の屈曲部は半径Rが約１０cm以下であるが、本発明の線状スイッチは管構造ではなく、線状の導電ゴムが螺旋状に絡み合っている構造であるので屈曲の半径Rが相当に小さくなっても当該屈曲部で導電ゴム同士が接触してしまうことがない。
また、上記マット、織物を水、洗剤等で洗う場合にも、管構造になった部分がないので水分が線状スイッチ内に滞留することがない。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明の線状スイッチは、可撓性（柔軟性）を持たせることが必須であるその他の物品にも装着が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】線状スイッチを立体視した図。
【図２】線状スイッチの製造方法を示す図（射出時）。
【図３】線状スイッチの製造方法を示す図（打ち抜き時）。
【図４】線状スイッチの製造方法を示す図（捻り加工時）。
【図５】線状スイッチを内装したマットを示す図。
【図６】線状スイッチを内装した織物を示す図。
【図７】従来のスイッチを示す図。
【符号の説明】
【００１８】
１  線状スイッチ
２  導電ゴム
３  導電ゴム
４  絶縁桟
１０  マット
２０  織物
【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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