JPS5945203B2 - 感圧接点の構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は感圧接点の構造に関し、更に詳細に述べれば導
電性粒子を内部に均一に分散して成る導電性弾性体を用
いる感圧接点の構造に関する。

従来の感圧接点の構造は、感圧導電性弾性体を直接に金
属などの電極板上に焼付け（加硫接着）するか、或は導
電性の接着剤によって接着し、一体化して構成されてい
た。

しかしながら、このような感圧接点の構造ではスイッチ
としての感度（導通するに要する力）が鈍くなると共に
、感度が一定しない欠点を有し、実用上大きな問題とな
っていた。

このような欠点を改良するために、各種の工夫が行われ
た。

例えば、電極板の面をターレット加工などで凹凸にした
り、電極板上に細い金属線を並べたり、金網或いは金属
布を配置したものが考えられた。

しかしながら、このような構造の感圧接点はいずれも電
極と感圧導電性体とが電気的に充分に一体化されている
とは言いがたかった。

また、付随的に、前述したような構造の従来の感圧接点
は、構造が複雑になるばかりでなく、繰返し動作によっ
て各部が摩耗して耐久性が悪いなどの欠点があった。

このような、従来の欠点である感圧接点における感度の
鈍化と不安定性は各種の実験および解析の結果次のよう
な原因に基づいていることが判明した。

一般に、感圧導電性弾性体は、第１図に示されるように
加圧力Ｐによって該弾性体中に歪が生じ、その部分が導
電性を示し、この導電化の現象には静水圧或は圧縮など
の体積歪の寄与はほとんどない。

従って、感圧導電性弾性体が歪んだ領域（第１図におい
て斜線で示された部分）１が導電化する。

しかし、第１図に示されるような、電極板２上に感圧導
電性弾性体３が直接接着配置された従来の感圧接点では
、例えば鋼球４で感圧導電性弾性体３に力を繰返し掛け
て行（と、感圧導電性弾性体３の電極面への接着部近傍
における感圧導電性弾性体中の歪が防害され、その結果
導電化しない部分５が生じる。

このような部分５が生じると加圧力Ｐを相当太き（しな
ければ導電化しないため全体としての感度（導通するに
要する力）が鈍（なる。

これにより、前述したような感圧接点の感度の鈍化と不
安定さが発生する。

従って、本発明の目的は、従来の感圧接点の構造におけ
る導電化に要する過大化と再現性の悪さを改良した感圧
接点の構造を提供することにある。

本発明の感圧接点の構造は、電極面との接着による拘束
の影響する範囲の感圧導電性弾性体の部分を、加圧力の
有無にかかわらず導電性を有する導電性弾性体で置き代
えることによって電極面近傍における感圧導電性弾性体
中の歪の発生しない部分での不導電化部分を取り除（こ
とができ、そのために、感圧導電弾性との間に導電性の
弾性体を配置したことに特徴を有する。

本発明の感圧接点の構造は本発明の好適な実施例および
図面を参照して説明する以下の記載より一層理解されよ
う。

第２図には、本発明に係る感圧接点の構造が断片的に示
されており、本発明の感圧接点１０の構造によれば感圧
導電性弾性体１１と電極面１２との間に導電性弾性体１
３が配置されて層構成されている。

前記感圧導電性弾性体１１は、該弾性体に何等の力を掛
けていない時には高抵抗の絶縁性を示し、力を加えた時
にはその力を加えた部分の抵抗値が低下して導通する材
料である。

このような感圧導電性弾性体１１は絶縁性のゴム弾性体
又は弾性を有する合成樹脂に、銅、ニッケル、クローム
、ステンレススチール、金、銀、アルミ、ニクロム或は
炭素などの導電性粒子を均一に分散させて形成されたも
の、又は特開昭４９−１１４７９８号に開示された感圧
抵抗素などが用いられる。

電極面１２は、一般に金属物体の表面であるが、特に接
点バネに用いられる燐青銅板、銅板、ステンレススチー
ル板、或はニッケル板のような板材又は印刷回路板上の
導体面であってもよ（、さらに目的によっては抵抗塗料
の塗膜面であってもよい。

また、導電性弾性体１３は、ゴム弾性体又は弾性を有す
る合成樹脂にアセチレンブラック、エレクトロ・コンダ
クティブ・ファーネス（ＥＣＦ）、などの導電性カーボ
ンブランク、又は銀粉、ラネーニッケルなどの金属微粉
末、或いはこれらの混合物を混入した一般に周知の導電
性弾性体材料である。

本発明は、第３図に示される如（、対向する電極面１２
，１２’間に導電性弾性体１３−感圧導電性弾性体１１
一導電性弾性体１３′を配置した構成でもよい。

この第３図は感圧接点の構造を理解し易くするために各
層を部分的に剥離した状態で示している。

本発明における感圧接点の構造は何等の接着剤を用いる
ことな（作ることができ、またその方が好ましい。

特に感圧導電性弾性体１１の層と導電性弾性体１３の層
とは加硫接着或いは加熱による相互の融着を用いること
が良く、このことは両層のゴム弾性体或いは弾性合成樹
脂の組合せを選べばほとんどの場合可能となる。

また、導電性弾性体１３の電極面１２への接着は一般の
導電性接着剤を使用してもほとんど悪影響はない。

更に、前記感圧導電性弾性体層１１と前記導電性弾性体
層１３とは、完成後（加硫するタイプの材料にあっては
加硫後）の硬度或いは弾性率が似かよった組合せが好ま
しい。

しかし、この条件は必須のものではなく、後述するよう
に各層の厚さの変化で補償することができる。

一般には両層の厚さはほぼ同一にすると多くの場合良い
結果が得られた。

次に本発明の感圧接点の構造における実施例について説
明する。

実施例 電極板として、厚さ１００μｍのステンレス板を準備し
、次いでシリコンゴムＫＥ７０１Ｂ−ｕ（信越化学製）
１００重量部にカルボニルニッケル粉（＃２５５、イン
タナショナルニッケル社製）４５０重量部と加硫剤とか
ら成る導電性弾性体組成物と、シリコンゴムＫＥ６６０
−ｕ（信越化学製）１００重量部に対し１００から２５
０メソシユの粒度のマイクロホンカーボン８０重量部と
加硫剤とから成る感圧導電性弾性体組成物とをカレンダ
ーにより２層ラミネートシートとした上、先に準備した
ステンレス板に更にラミネートして、常法により加熱加
硫した。

このようにして完成された接点構造全体の厚さは０．７
ｍｍで、２種のゴム層の厚さはほぼ等しくした。

次いで、前記構造の感圧接点について、ステンレス板の
面にベークライト板を貼り付けて全体を支持し、感圧導
電性ゴム弾性体の面から直径４ｍｍのステンレス球を繰
り返えし押し付けてその球とステンレス板との間の抵抗
値を測定した処、第４図に示されるような特性を得た。

これによれば、第４図から明らかなように、感圧接点に
おける感度の鈍化が起らず、しかも不安定性が生じない
。

これを、第５図に示された特性と比較してみると、第５
図に示されたグラフは、前述の実施例において使用され
た感圧導電性弾性体を厚さ０．４ｍｍのシートに形成し
、これをニッケル板上に接着剤を用いて接着し、直径４
朋のステンレススチール球を前記感圧導電性弾性体層を
その上面から繰返し押し付け、その加圧力と、ニッケル
板−ステンレス球間の抵抗値との関係を示している。

この第５図に示されたグラフによれば、繰返し加圧によ
り感度が鈍くなり、大きな力を加えないと抵抗が下がら
ない状態が明瞭に示される。

このようなことから、本発明の感圧接点の構造によれば
、金属板などの電極面と感圧導電性弾性体層との間に導
電性弾性体層を配し一体化した感圧接点は感圧導電性弾
性体の弾性をそこなわず、従って感度が良（、且つ安定
した抵抗および長寿命の効果を奏する。

第６図には、本発明の感圧接点の構造を可変抵抗器に用
いた場合の該抵抗器が断片的に示されている。

この可変抵抗器２０は、基板２１、抵抗体２２、感圧導
電性弾性体２３、導電性弾性体２４、および導電体２５
を層構成して一体化し、加圧手段２６で加圧される。

このように、感圧導電性弾性体２３と導電体２５との間
に導電性弾性体２４を配したことにより、この抵抗器の
特性が極めて良くなる。

また、感圧導電性弾性体と電極との間、或いは感圧導電
性と引出線との間に導電性弾性体を配置することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の感圧接点において感圧導電性弾性体の上
面から鋼球を押し行けてその導電化の状態を示す断面図
、第２図は本発明の感圧接点の構造を示す斜視図、第３
図は本発明の別の実施例を示す感圧接点であって各層を
一部剥離して示す感圧接点の斜視図、第４図は本発明の
実施例における加圧力と抵抗値の関往を示すグラフ、第
５図は従来の感圧接点における加圧力と抵抗値の関係を
示すグラフ、第６図は本発明の感圧接点の構造を可変抵
抗器に適用した際の該可変抵抗器を断片的に示す断面図
である。 １０・・・・・・感圧接点、１１・・・・・・感圧導電
性弾性体、１２・・・・・・電極板、１３・・・・・・
導電性弾性体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電極面と感圧導電性弾性体との間に導電性弾性体を
   配置して成る感圧接点の構造。