JP7439584B2 - Switches and operating devices - Google Patents
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Description
本発明は、可動部材を備えるスイッチ、及びそのようなスイッチを備える操作装置に関する。 The present invention relates to a switch with a movable member and an operating device with such a switch.
コンピュータ等の電子機器への入力装置として、マイクロスイッチ等のスイッチを備えたマウス等の操作装置が普及している。特に、昨今では、eスポーツと呼ばれるコンピュータゲームに使用するマウスに対して様々な特性が求められている。例えば、特許文献1には、押ボタンを押圧することにより、可動接触片が回動して、常開接点端子の当接部に当接するマイクロスイッチが開示されている。
2. Description of the Related Art Operating devices such as mice equipped with switches such as microswitches have become popular as input devices for electronic devices such as computers. In particular, these days, various characteristics are required of mice used for computer games called e-sports. For example,
特許文献1に開示されているようなマイクロスイッチは、押圧を受ける都度、可動接触片が端子に当たることから、接点端子には耐久性が要求される。特許文献1に開示されているマイクロスイッチは、接点端子の耐久性を確保するため、接点端子の一部を屈折させて当接部とすることにより、耐久性を向上させている。
In the microswitch disclosed in
マイクロスイッチの仕様及び用途は、今後も多様化することが見込まれており、耐久性を向上させるための様々な形態が求められている。 The specifications and uses of microswitches are expected to continue to diversify in the future, and various forms are required to improve durability.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、押圧に対する耐久性を向上させることが可能なスイッチの提供を主たる目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main purpose is to provide a switch that can improve durability against pressure.
また、本発明は、そのようなスイッチを用いた操作装置の提供を他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide an operating device using such a switch.
上記課題を解決するために、本願記載のスイッチは、揺動支点で支持され、自由端側が揺動する可動部材を備え、前記可動部材は、第1端子部材と電気的に接続されており、揺動することにより、自由端側が第2端子部材と電気的に接離することで、前記第1端子部材及び前記第2端子部材の間を電気的に接離するスイッチであって、前記第2端子部材は、異なる部材で形成された導電性の接点部材が取り付けられており、前記可動部材は、揺動することにより、前記接点部材に対して接離することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the switch described in the present application includes a movable member supported by a swing fulcrum and whose free end side swings, the movable member being electrically connected to a first terminal member, A switch that electrically connects and disconnects between the first terminal member and the second terminal member by swinging so that the free end side electrically connects and disconnects from the second terminal member; The two-terminal member is characterized in that conductive contact members made of different materials are attached, and the movable member moves toward and away from the contact member by swinging.
また、前記スイッチにおいて、前記第2端子部材は、前記可動部材の揺動方向と略直交する方向を法線方向とする板状をなし、前記接点部材は、前記第2端子部材の法線方向に加圧するカシメ加工がなされた状態で取り付けられていることを特徴とする。 Further, in the switch, the second terminal member has a plate shape whose normal direction is substantially perpendicular to the swinging direction of the movable member, and the contact member has a plate shape in the normal direction of the second terminal member. It is characterized by being attached with a caulking process applied to it.
また、前記スイッチにおいて、検出対象を検出する検出部を備え、前記可動部材が揺動して第1端子部材及び第2端子部材の間を電気的に接離することにより、第1の回路を開閉可能であり、前記可動部材の動作に応じて、前記検出部が検出対象の変化を検出することにより、第2の回路を開閉可能であることを特徴とする。 The switch further includes a detection unit that detects a detection target, and the movable member swings to electrically connect and separate the first terminal member and the second terminal member, thereby controlling the first circuit. It is characterized in that the second circuit can be opened and closed, and the second circuit can be opened and closed by the detection unit detecting a change in the detection target according to the operation of the movable member.
また、前記スイッチにおいて、光を検出可能な受光素子を備え、前記可動部材が揺動して第1端子部材及び第2端子部材の間を電気的に接離することにより、第1の回路を開閉可能であり、前記可動部材が揺動して前記受光素子が検出する光を透過/遮蔽することにより、第2の回路を開閉可能であることを特徴とする。 Further, the switch includes a light receiving element capable of detecting light, and the movable member swings to electrically connect and disconnect between the first terminal member and the second terminal member, thereby connecting the first circuit. The second circuit can be opened and closed, and the second circuit can be opened and closed by swinging the movable member to transmit/block the light detected by the light receiving element.
また、前記スイッチにおいて、板状をなす前記第2端子部材の両面のうち第1面側に配置された発光素子と、前記第2端子部材の第1面の反対側となる第2面側に配置され、前記発光素子から発せられた光を検出可能な受光素子とを備え、前記第2端子部材は、前記第1面側の前記発光素子から発せられた光を前記第2面側へ通す光路が形成されており、前記可動部材は、前記発光素子から発せられ前記受光素子が検出すべき光を遮蔽する遮蔽片を有し、前記可動部材が揺動して第1端子部材及び第2端子部材の間を電気的に接離することにより、第1の回路を開閉可能であり、前記可動部材の揺動に伴い前記遮蔽片が光を透過/遮蔽することにより、第2の回路を開閉可能であることを特徴とする。 Further, in the switch, a light emitting element is disposed on a first surface of both surfaces of the second terminal member having a plate shape, and a light emitting element is disposed on a second surface side opposite to the first surface of the second terminal member. and a light receiving element that is arranged and capable of detecting light emitted from the light emitting element, the second terminal member passing the light emitted from the light emitting element on the first surface side to the second surface side. An optical path is formed, the movable member has a shielding piece that shields light emitted from the light emitting element and to be detected by the light receiving element, and the movable member swings to connect the first terminal member and the second terminal member. The first circuit can be opened and closed by electrically connecting and separating the terminal members, and the second circuit can be opened and closed by the shielding piece transmitting/shielding light as the movable member swings. It is characterized by being able to be opened and closed.
また、前記スイッチにおいて、前記第1の回路及び第2の回路は、異なる回路であることを特徴とする。 Further, in the switch, the first circuit and the second circuit are different circuits.
また、前記スイッチにおいて、前記第1の回路及び第2の回路は、同一の回路であることを特徴とする。 Further, in the switch, the first circuit and the second circuit are the same circuit.
更に、本願記載のスイッチは、外部からの操作を受けて動作する可動部材を備え、前記可動部材は、第1端子部材と電気的に接続されており、動作することにより、第2端子部材と電気的に接離することで、前記第1端子部材及び前記第2端子部材の間を電気的に接離するスイッチであって、前記第2端子部材は、異なる部材で形成された導電性の接点部材が取り付けられており、前記可動部材は、動作することにより、前記接点部材に対して接離することを特徴とする。 Further, the switch described in the present application includes a movable member that operates in response to an external operation, and the movable member is electrically connected to the first terminal member, and when operated, the movable member is connected to the second terminal member. A switch that electrically connects and disconnects between the first terminal member and the second terminal member by electrically connecting and disconnecting, wherein the second terminal member is a conductive member made of a different material. A contact member is attached, and the movable member moves toward and away from the contact member.
更に、本願記載の操作装置は、外部からの押下操作を受け付ける押下操作部と、前記押下操作部が受け付けた押下操作を外部からの押圧として伝達され前記スイッチとを備え、前記スイッチは、伝達された外部からの押圧に基づき回路を開閉する信号を出力することを特徴とする。 Furthermore, the operating device described in the present application includes a push-down operation unit that receives a push-down operation from the outside, and the switch to which the push-down operation received by the push-down operation unit is transmitted as a push from the outside; It is characterized by outputting a signal to open and close the circuit based on external pressure.
本願記載のスイッチ及び操作装置は、接点部材が、第2端子部材に取り付けられており、可動部材は揺動等の動作により、接点部材に対して接離する。 In the switch and operating device described in the present application, the contact member is attached to the second terminal member, and the movable member moves toward and away from the contact member through an operation such as rocking.
本発明に係るスイッチ及び操作装置は、第1端子部材と電気的に接続された可動部材が揺動等の動作を行い、第2端子部材に取り付けられた接点部材に対して接離する。可動部材は、接点部材に対して接離することから、耐久性を向上させることが可能である等、優れた効果を奏する。 In the switch and operating device according to the present invention, the movable member electrically connected to the first terminal member performs an operation such as swinging, and comes into contact with and separates from the contact member attached to the second terminal member. Since the movable member moves into and out of contact with the contact member, it has excellent effects such as improved durability.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<適用例>
本願記載の操作装置は、例えば、パーソナルコンピュータ(以下、パソコンという)の操作に用いられるマウス等の操作装置として用いられる。また、本願記載のスイッチは、操作装置を含む様々な電子機器等の装置にマイクロスイッチとして組み込まれている。以下では、図面を参照しながら図面に例示された操作装置1及びスイッチ2について説明する。
<Application example>
The operating device described in the present application is used, for example, as an operating device such as a mouse used to operate a personal computer (hereinafter referred to as a personal computer). Further, the switch described in the present application is incorporated as a microswitch into devices such as various electronic devices including an operating device. Below, the
<操作装置1>
先ず、操作装置1について説明する。図1は、本願記載の操作装置1の外観の一例を示す概略斜視図である。図1は、本願記載の操作装置1を、パソコン等の電子機器の操作に用いるマウスに適用した例を示している。操作装置1は、使用者の指にて押下する操作を受け付けるマウスボタン等の押下操作部10、使用者の指にて回動する操作を受け付けるマウスホイール等の回動操作部11を備えている。なお、回動操作部11は、回動操作だけでなく、押下操作も受け付けるように構成されており、押下操作部10としても機能する。また、操作装置1には、パソコン等の外部の機器に電気信号を出力する信号線12が接続されている。なお、操作装置1は、信号線12を用いた有線通信に限らず、無線通信等の様々な通信方法により電気信号を出力することが可能である。更に、操作装置1の側部には、出力負荷部13が形成されている。出力負荷部13は、操作装置1の側面に配置された半透明の樹脂板と、操作装置1内に配置された図示しないLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)とを備えている。出力負荷部13として、操作装置1内でLEDが発光することにより、樹脂板が光る。
<
First, the
操作装置1の内部には、出力負荷部13の他、各押下操作部10及び回動操作部11毎に、後述するスイッチ2が収容されており、押下操作部10に対して押下操作をした場合、押下操作部10の内部の部位が、対応するスイッチ2を押圧する。スイッチ2は、押圧状況に基づく信号を信号線12から外部のパソコン等の電子機器へ出力する。
Inside the
即ち、本願記載の操作装置1は、外部からの押下操作を受け付ける押下操作部10と、回動操作等の操作を受け付ける回動操作部11と、出力負荷部13とを備え、更に内部にスイッチ2を備えている。そして、操作装置1は、押下操作部10及び/又は回動操作部11が受け付けた押下操作を外部からの押圧としてスイッチ2に伝達し、スイッチ2の動作に基づく信号を外部の電子機器へ出力する。
That is, the operating
<スイッチ2の構造>
次に、本願記載のスイッチ2について説明する。図2は、本願記載のスイッチ2の外観の一例を示す概略斜視図である。なお、本願明細書において、スイッチ2の方向については、図2に向かって左手前側を前、右奥側を後、左奥側を左、右手前側を右、上方を上、下方を下として表現するが、説明のための便宜上の方向であり、スイッチ2の組込方向を限定するものではない。前述のようにスイッチ2は、操作装置1等の電子機器の内部にマイクロスイッチとして収容され、操作装置1の押下操作部10等の部位が受け付けた押下操作を外部からの押圧として受け付ける。
<Structure of
Next, the
スイッチ2は、略直方体状をなす筐体20を備えている。筐体20は、下部のベース20a及び上部のカバー20bにて形成されている。筐体20の上面には、正面視で中央から左寄りの位置に、押圧部材21が挿通される長方形状の挿通孔200が開設されている。挿通孔200に挿通されている押圧部材21は、筐体20の外部からの押圧を受けて上方の第1位置から下方の第2位置までの範囲で上下に移動する部材である。筐体20の上面からは、押圧部材21の上端が突出している。
The
更に、筐体20の下面からは、後述する第1端子部材22(図3等参照)の一部である第1端子220及び後述する第2端子部材23(図3等参照)の一部である第2端子230、並びに後述する発光ユニット24(図3等参照)の一部である第3端子対240及び後述する受光ユニット25(図3等参照)の一部である第4端子対250が突出している。第1端子220は、筐体20の下面の左端側から突出している。第2端子230は、筐体20の下面の中央近傍から突出している。第3端子対240及び第4端子対250は、筐体20の下面の右端側から前後左右に並んで突出している。筐体20の下面の前方側に2本並んで突出する端子が、第3端子対240であり、後方側に2本並んで突出する端子が、第4端子対250である。
Furthermore, from the bottom surface of the
このように形成されたスイッチ2では、操作装置1が受け付けた外部からの押下操作が、筐体20の外部からの押圧として押圧部材21に伝達される。押圧部材21は、外部からの押圧を受けて上側の第1位置から下側の第2位置へ移動し、外部からの押圧が解除されると下側の第2位置から上側の第1位置へ移動する。
In the
次にスイッチ2の内部構造について説明する。図3は、本願記載のスイッチ2の一例を示す概略分解斜視図である。図4及び図5は、本願記載のスイッチ2の断面の一例を示す概略断面図である。図4及び図5は、図2に示すA-B線分を含む垂直面で切断した断面を前方からの視点で示している。図4は、押圧部材21が第1位置にある状態を示しており、図5は、外部から押下操作を受けて押圧部材21が第2位置へ移動した状態を示している。
Next, the internal structure of
スイッチ2の筐体20内には、電気回路を開閉する各種部材を収容する収容室201としての空間が確保されている。収容室201の上面には、筐体20の外側から貫通する挿通孔200が開設されており、挿通孔200には、押圧部材21が挿通されている。
Inside the
収容室201内に収容された各種部材について説明する。収容室201内には、前述の押圧部材21、第1端子部材22、第2端子部材23、発光ユニット24及び受光ユニット25の他、可動部材26等の各種部材が配設されている。収容室201内の左下側には、第1端子部材22の上部左端に形成された第1係止部221が配設され、収容室201内の中央下側には、第1端子部材22の上部右端に形成された第2係止部222が配設されている。収容室201の右下側には、第2端子部材23が配設されている。第2端子部材23の上部には、接点部材27が取り付けられている。収容室201の右下側で、第2端子部材23の前方には、発光ユニット24が配設されており、第2端子部材23の後方には受光ユニット25が配設されている。可動部材26は、収容室201内を左右に延びるようにして配設されており、第1端子部材22の第1係止部221及び第2係止部222にて係止されている。
Various members accommodated in the
第1端子部材22及び第2端子部材23並びに接点部材27について更に説明する。図6は、本願記載のスイッチ2が備える第1端子部材22及び第2端子部材23並びに接点部材27の一例を示す概略外観図である。図6は、スイッチ2の正面方向からの視点で、スイッチ2内に配設されている第1端子部材22及び第2端子部材23並びに接点部材27のみを例示した正面図である。図3乃至図6に例示する第1端子部材22及び第2端子部材23並びに接点部材27は、いずれも導電性の金属板から形成されており、第1端子部材22と、第2端子部材23及び接点部材27とは、筐体20内で離隔して配設されている。
The
第1端子部材22は、黄銅等の導電性の金属板から、切削加工、切断加工等の除去加工にて切り出した金属板を用いて形成されている。板状をなす第1端子部材22は、法線方向が前後方向となるように筐体20のベース20aに立設されている。第1端子部材22の下部は、筐体20の下面から突出する第1端子220として形成されており、操作装置1が備える基板上の電気回路に半田付け等の方法により電気的に接続可能である。収容室201内に位置する第1端子部材22の上部は、左右に分かれ、左側が第1係止部221として形成され、右側が第2係止部222として形成されている。第1係止部221及び第2係止部222は、可動部材26を係止し易いように、前側に折り曲げられている。
The
第2端子部材23は、黄銅等の導電性の金属板から、切削加工、切断加工等の除去加工にて切り出した金属板を用いて形成されている。板状をなす第2端子部材23は、法線方向が前後方向となるように筐体20のベース20aに立設されている。第2端子部材23は、発光ユニット24の後方で、かつ受光ユニット25の前方の位置に、発光ユニット24及び受光ユニット25から離隔して立設されている。第2端子部材23の下部は、筐体20の下面から突出する第2端子230として形成されており、操作装置1が備える基板上の電気回路に半田付け等の方法により電気的に接続可能である。収容室201内に位置する第2端子部材23の上部には、接点部材27を取り付ける取付孔231が形成されている。取付孔231は、切断加工の際の破断面である第2端子部材23の上端から下方へと延びる切り欠きであり、第2端子部材23の法線方向に貫通している。第2端子部材23の法線方向からの視点における取付孔231の形状は、2つの長方形を上下に重ねた形状であり、上側の長方形となる上部の孔の左右方向の内径が狭く、下側の長方形となる下部の孔の左右方向の内径が広くなっている。第2端子部材23において、取付孔231の下方は、発光ユニット24から発せられた光を遮光する遮光板232となっており、遮光板232には、発光ユニット24から発せられた光を透過する透過孔233が開設されている。
The
収容室201内に位置する第2端子部材23の上部には、接点部材27が取り付けられている。接点部材27は、銀等の導電性で耐久性が高い金属から形成されている。接点部材27は、第2端子部材23の取付孔231に対し、カシメ加工等の加工方法にて、嵌め込まれた状態で取り付けられている。接点部材27は、下部が第2端子部材23の取付孔231に嵌着される嵌着部270となっており、上部が第2端子部材23の破断面となる上端から上方へ突出する突出部271となっている。接点部材27の突出部271は、押圧部材21が第2位置に位置し、押圧部材21により可動部材26が押圧されている場合に、可動部材26が接触する。また、押圧部材21が第1位置に位置し、可動部材26が押圧から解放された場合、可動部材26は、接点部材27の突出部271から離隔する。
A
可動部材26について更に説明する。図7は、本願記載のスイッチ2が備える可動部材26の一部とその周辺を拡大して示す概略拡大斜視図である。図7では、可動部材26の右端側周辺を拡大し、第2端子部材23、接点部材27等の他の部材とともに示しており、位置関係の把握が容易になるように、一部を透過して示している。図3乃至図5及び図7に例示する可動部材26は、銅板等の導電性の金属薄板から形成された可撓性の部材であり、収容室201内で長手方向が左右方向となるように配設されている。可動部材26の左端側は、第1係止部221に係止され揺動支点260として機能する固定端となっている。可動部材26の右端側は、自由端として揺動し、揺動により第2端子部材23に取り付けられた接点部材27に接離する。可動部材26の右端側の下面には、下方へ向けて突出する可動接点261が形成されており、可動部材26は、可動接点261で、接点部材27に当接する。また、可動部材26の右端側の前部は、端部から下方へ向けて屈曲した略長方形状の遮光片262となっている。遮光片262は、法線方向が前後方向となるように形成されており、発光ユニット24から発せられた光が透過する略長方形状の透過窓263が開設されている。遮光片262は、第2端子部材23の前方で、かつ発光ユニット24の後方の位置に、第2端子部材23及び発光ユニット24から離隔した状態で、第2端子部材23及び発光ユニット24の間に入り込むように位置している。なお、可動部材26には、中央付近が打ち抜かれ円弧状に折り曲げられた復帰バネとして機能する付勢部264が形成されており、付勢部264の先端は、収容室201内の中央近傍に形成された第2係止部222に係止されている。付勢部264は、押圧部材21の押圧に抗する反力を生じさせる。
The
発光ユニット24及び受光ユニット25について更に説明する。図8は、本願記載のスイッチ2が備える発光ユニット24の一例を示す概略外観図である。図3、図4及び図8に例示する発光ユニット24は、光を発し、受光ユニット25は、発光ユニット24から発せられた光を受光する。発光ユニット24は、LED等の発光素子241を用いて構成されている。発光ユニット24の発光素子241は、樹脂製のユニット筐体242内にモールドされており、第3端子対240は、ユニット筐体242から突出している。ユニット筐体242の内部には、略線状の2本のリードフレーム243が配置されている。リードフレーム243の一端は、ユニット筐体242の内部から外部へ突出しており、第3端子対240となっている。リードフレーム243の他端側は、ユニット筐体242内に位置し、発光素子241が載置され、ワイヤ244によりボンディングされている。発光素子241、リードフレーム243及びワイヤ244は、ユニット筐体242内に形成された凹部の底に配置されている。ユニット筐体242内に形成された凹部には、製造過程で、光の透過率が高いエポキシ樹脂等の樹脂が充填されており、発光素子241等の部材は、外部から視認可能な状態でユニット筐体242内にモールドされている。受光ユニット25の外観は、発光ユニット24と略同様であるので、図8を転用して説明する。受光ユニット25は、受光した光を検出する検出部としてPD(Photo Diode :フォトダイオード)、PT(Photo Transistor:フォトトランジスタ)等の受光素子251を用いて構成されている。受光ユニット25の構成は、発光ユニット24の構成と実質的に同様であるので、発光ユニット24の説明を参酌するものとし、詳細な説明を省略する。なお、発光ユニット24の構成として説明した発光素子241及び第3端子対240は、受光ユニット25の理解に際しては、受光素子251及び第4端子対250と読み替えるものとする。
The
スイッチ2の筐体20内において、発光ユニット24及び受光ユニット25は、発光ユニット24の発光素子241から発せられた光を、受光ユニット25の受光素子251が受光するように、発光素子241と、受光素子251とが向かい合う位置に対向するように配設されている。第3端子対240を通じて発光ユニット24に通電することにより、発光ユニット24の発光素子241が発光する。受光ユニット25の受光素子251は、光を検出した場合に通電状況が変化するため、受光による通電状況の変化に基づくオン信号を第4端子対250から出力する。
In the
以上のように構成されるスイッチ2の組立工程における接点部材27の取り付けについて説明する。図9及び図10は、本願記載のスイッチ2における接点部材27の取り付けの一例を示す概略拡大斜視図である。第2端子部材23に取り付ける前の接点部材27は、下部の嵌着部270が、平面視略円形状をなす偏平な円柱状をなしている。嵌着部270の高さ及び直径は、第2端子部材23の取付孔231の下部の孔の内径に基づいて設計されている。図9に例示するように、接点部材27は、第2端子部材23の取付孔231に対し、法線方向となる前方又は後方から嵌め込まれる。そして、第2端子部材23の取付孔231に嵌め込まれて接点部材27の嵌着部270に対し、法線方向となる前方及び後方から加圧するカシメ加工により、接点部材27の嵌着部270における加圧方向の幅が、第2端子部材23の法線方向の厚みと略同様になるまで、嵌着部270を押しつぶす。このようなカシメ加工により、接点部材27が、第2端子部材23に取り付けられる。接点部材27を第2端子部材23に取り付ける工法として、カシメ加工を採用することにより、筐体20内の狭い作業空間でも取付作業を行うことができる。
The attachment of the
以上のように構成されたスイッチ2の動作について説明する。図11乃至図14は、本願記載のスイッチ2の断面の一例を示す概略断面図である。図11及び図13は、図2に示すA-B線分を含む垂直面で切断した断面を前方からの視点で示している。図12及び図14は、図2に示すC-D線分を含む垂直面で切断した断面を前方からの視点で示している。図11及び図12は、押圧部材21が第1位置にある状態を示しており、図13及び図14は、外部から押下操作を受けて押圧部材21が第2位置へ移動した状態を示している。
The operation of the
スイッチ2は、押圧部材21が外部からの押圧を受けて下方へ移動し、可動部材26を押下する。可動部材26は、押圧部材21に押圧され始めた段階では、付勢部264により上方へ付勢されている。押圧部材21による押圧が所定の段階を越えると、図13及び図14に例示するように、付勢部264が反転するように湾曲し、可動部材26の自由端である右端側が下方へ下がる。即ち、可動部材26が押下されることにより、可動部材26の自由端であり、可動接点261及び遮光片262が形成された右端側が下がる。可動部材26の右端側が下がることにより、可動接点261は、第2端子部材23の上部に取り付けられた接点部材27の突出部271に接触する。可動部材26の可動接点261と接点部材27の突出部271とが接触することにより、第1端子部材22の第1端子220から第2端子部材23の第2端子230までが導通状態となる。第1端子220及び第2端子230の間が導通することにより、スイッチ2の外部の第1の回路を閉じてオン信号を出力することが可能となる。
In the
可動部材26の遮光片262が下がることにより、発光ユニット24の発光素子241から受光ユニット25の受光素子251へ通じる光路は、遮光片262に開設された透過窓263を通るようになる。従って、発光ユニット24の発光素子241から発せられた光は、第2端子部材23の遮光板232に開設された透過孔233を通過し、更に、可動部材26の遮光片262に開設された透過窓263を通過して、受光ユニット25の受光素子251に到達する。受光素子251が発光素子241からの光を受光することにより、スイッチ2の外部の第2の回路が閉じるオン状態となって、オン信号を出力することが可能となる。
By lowering the light-shielding
可動部材26の右端側が下がることにより、可動部材26の可動接点261が第2端子部材23に取り付けられた接点部材27の突出部271に接触する。金属製の可動部材26の可動接点261が、金属製の接点部材27の突出部271に当たることにより、金属音が発生する。使用者は、可動部材26が接点部材27に当たることにより発生する金属音をクリック音として認識する。また、使用者は、可動部材26が接点部材27に当たった感触をクリック感として認識する。なお、可動部材26及び接点部材27を形成する材料及び形状を適宜設計することにより、可動部材26が接点部材27に当たった場合に発生する音及び当たった感触を制御し、クリック音及びクリック感を調整することも可能である。例えば、クリック音が発生し難い材料及び形状を用いることにより、クリック時の静音化を実現することが可能である。
By lowering the right end side of the
図11及び図12に例示するように、押圧部材21の押圧が解除されると、付勢部264の反力により可動部材26は上側へ付勢され、反転していた付勢部264も元の形状に復帰する。可動部材26が上側に付勢されることにより、押圧部材21が上方へ移動する。付勢部264にて可動部材26が上側へ付勢されることにより、可動部材26の右端側に位置する可動接点261及び遮光片262が上がる。可動部材26の右端側が上がることにより、可動接点261は、接点部材27から離隔する。可動部材26と接点部材27とが離隔することにより、第1端子部材22及び第2端子部材23の間が絶縁状態となる。第1端子部材22及び第2端子部材23間が絶縁することにより、第1の回路が開く。可動部材26の遮光片262が上がることにより、発光ユニット24の発光素子241から発せられた光は、遮光片262に遮断され、第2の回路が開くオフ状態となる。
As illustrated in FIGS. 11 and 12, when the pressure of the pressing
次に、本願記載のスイッチ2による回路の開閉について説明する。図15及び図16は、本願記載のスイッチ2の一例を示す概略断面図である。図15及び図16は、図2に示すA-B線分を含む垂直面で切断した断面を前方からの視点で示している。なお、図15及び図16において、筐体20に隠れた第1端子部材22及び第2端子部材23の外形は、破線で示している。また、図16では、可動部材26の遮光片262を透過して可動接点261及び接点部材27の関係が把握できるように示している。図15は、押圧部材21が外部からの押圧を受けておらず、上方の第1位置に位置する状態を示しており、図16は、押圧部材21が外部からの押圧を受けて下降し、下方の第2位置に位置する状態を示している。押圧を受けていない図15に例示する状態から、押圧を受けて図16に例示する状態に遷移することにより、可動部材26の右端側が下がり、可動部材26が接点部材27に接触する。可動部材26と接点部材27とが接触することにより、第1端子部材22から第2端子部材23までが導通状態となる。第1端子部材22の第1端子220及び第2端子部材23の第2端子230の間が導通することにより、図16中に実線矢印で示すように電流が流れ、第1の回路が閉じてオン状態となる。外部からの押圧が解除され、図15に例示する状態に戻ることにより、流れていた電流は遮断され、第1の回路が開いてオフ状態となる。
Next, opening and closing of the circuit by the
図17及び図18は、本願記載のスイッチ2の一例を示す概略断面図である。図17及び図18は、図2に示すE-F線分を含む垂直面で切断した断面を右方からの視点で示している。図17は、押圧部材21が外部からの押圧を受けておらず、上方の第1位置に位置する状態を示しており、図18は、押圧部材21が外部からの押圧を受けて下降し、下方の第2位置に位置する状態を示している。押圧を受けていない図17に例示する状態から、押圧を受けて図18に例示する状態に遷移することにより、可動部材26の右端側が下がり、発光ユニット24の発光素子241から受光ユニット25の受光素子251へ通じる光路は、遮光片262に開設された透過窓263を通るようになる。従って、図18中に実線矢印で示すように、発光ユニット24の発光素子241から発せられた光は、第2端子部材23の遮光板232に開設された透過孔233を通過し、更に、可動部材26の遮光片262に開設された透過窓263を通過して、受光ユニット25の受光素子251に到達する。受光素子251が発光素子241からの光を受光することにより、第2の回路が閉じるオン状態となる。外部からの押圧が解除され、図17に例示する状態に戻ることにより、発光素子241及び受光素子251間の光路は遮断され、第2の回路が開いてオフ状態となる。図15乃至図18を用いて説明したように、本願記載のスイッチ2は、可動部材26の動作に基づいて、第1の回路及び第2の回路を開閉するため、第1の回路及び第2の回路の開閉時期を同期させることが可能である。
17 and 18 are schematic cross-sectional views showing an example of the
<操作装置1の実装例>
次に、本願記載のスイッチ2を搭載した操作装置1の実装例について説明する。図19は、本願記載の操作装置1の第1実施形態の一例を概念的に示すブロック図である。スイッチ2は、第1端子部材22、第2端子部材23等の部材を用いた有接点機構28と、発光ユニット24、受光ユニット25等の部材を用いた無接点機構29とを備えている。有接点機構28は、可動部材26の揺動により、第1の回路である信号制御部14の回路を開閉し、パソコン等の外部の機器に電気信号を出力する。無接点機構29は、可動部材26の揺動により、第2の回路である負荷制御部15の回路を開閉し、出力負荷部13のLEDを発光させる。図19に例示する第1実施形態は、第1の回路及び第2の回路を異なる回路として構成した実施形態であり、第1実施形態では、操作装置1の押下操作部10を押下することにより、外部の機器に信号を出力するとともに、出力負荷部13のLEDを発光させる。これにより、操作装置1の操作の際に、出力負荷部13のLEDが発光するという演出を行うことができるので、操作装置1及びスイッチ2の機能の拡張等の特性の向上が可能となる。なお、出力負荷部13としては、発光するLEDに限らず、音を出力するスピーカ、振動するバイブレータ等の様々な電力負荷を適用することが可能である。また、有接点機構28にて負荷制御部15の回路を開閉し、無接点機構29にて信号制御部14の回路を開閉する等、適宜、設計することが可能である。
<Example of implementation of
Next, an implementation example of the
図20は、本願記載の操作装置1の第2実施形態の一例を概念的に示すブロック図である。第2実施形態は、第1の回路と第2の回路とを同一の回路として構成した例である。第2実施形態では、信号制御部14を、有接点機構28にて開閉する第1の回路及び無接点機構29にて開閉する第2の回路として用いる。第1の回路及び第2の回路を同一の回路とすることにより、有接点機構28及び無接点機構29の両方で、信号制御部14を開閉するため、有接点機構28及び無接点機構29の一方に不具合が生じたとしても、他方で補うことができる。従って、操作装置1及びスイッチ2の信頼性の向上等の特性の向上が可能となる。
FIG. 20 is a block diagram conceptually showing an example of the second embodiment of the
本願記載の操作装置1の実施形態は、図19及び図20を用いて説明した実装例に関わらず、様々な形態に展開することが可能である。例えば、無接点機構29として例示したような光学素子を用いて回路を開閉する機構には、光学素子への連続又は断続的な通電が必要となり、待機電力の問題が生じ得る。このような問題を解決するため、有接点機構28を光学素子への通電回路を開閉する機構に用いることで、待機電力を抑制することが可能となる。具体的には、スイッチ2において、待機時に、無接点機構29への通電を遮断したオフ状態とする。そして、有接点機構28がオン状態となった場合に、オン状態となっている期間又はオン状態となってから一定期間経過するまで、無接点機構29へ通電してオン状態とし、無接点機構29を作動させるという形態に展開することが可能である。通電されてオン状態となった無接点機構29は、操作装置1の押下操作部10に対する操作に伴う回路の開閉を行うことが可能となる。なお、有接点機構28による光学素子への通電制御は、押下操作部10に対する操作に伴う無接点機構29への通電制御に限らず、操作装置1の位置の検出(マウスカーソルの位置操作)に用いられる光学素子への通電制御に展開することも可能である。このように、本願記載の操作装置1及びスイッチ2は、待機電力の抑制等の様々な特性の向上が可能である。
The embodiment of the
以上のように、本願記載の操作装置1及びスイッチ2は、可動部材26が接離する第2端子部材23に、接点部材27を取り付けることにより、可動部材26の当接に伴う第2端子部材23の摩耗を防止し、耐久性を向上させることが可能である等、優れた効果を奏する。特に、板状をなす第2端子部材23に対し、接点部材27をカシメ加工にて取り付けることにより、筐体20内の収容室201が狭い場合であっても、効果的に耐久性を向上させることが可能である。従って、筐体内に、有接点機構28だけでなく、無接点機構29を収容する形態に展開した場合であっても、無接点機構29の収容に伴う収容室201内の狭小化に対して対応することが可能である等、優れた効果を奏する。
As described above, the operating
更に、本願記載の操作装置1及びスイッチ2は、第1端子部材22、第2端子部材23等の部材を用いた有接点機構28と、発光ユニット24、受光ユニット25等の部材を用いた無接点機構29とを備えている。これにより、機能の拡張、信頼性の向上、待機電力の抑制等の様々な特性を向上させることが可能である等、優れた効果を奏する。
Furthermore, the operating
本発明は、以上説明したそれぞれの実施形態に限定されるものではなく、他の様々な形態に展開することが可能である。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の技術範囲は、請求の範囲によって説明するものであって、明細書本文には何ら拘束されない。更に、請求の範囲の均等範囲に属する変形及び変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The present invention is not limited to each of the embodiments described above, and can be developed into various other forms. Therefore, the embodiments described above are merely illustrative in every respect, and should not be interpreted in a limiting manner. The technical scope of the present invention is explained by the claims, and is not restricted in any way by the main text of the specification. Furthermore, all modifications and changes that come within the scope of equivalents of the claims are intended to be within the scope of the present invention.
例えば、前記実施形態では、無接点機構29として、光を発する発光素子241と、検出対象としての光を検出する検出部として受光素子251とを用いた光学機構にて構成する形態を示したが、本発明はこれに限らず、接点を有しない様々な機構を用いることが可能である。例えば、磁力を発する磁石と、検出対象として磁力を検出する検出部となるホール素子とを用いて無接点機構29を構成する等、様々な形態に適用することが可能である。
For example, in the embodiment described above, the
また、前記実施形態では、有接点機構28と無接点機構29とを備える形態を示したが、本発明はこれに限らず、有接点機構28のみの形態に適用する等、様々な形態に展開することが可能である。
Further, in the above embodiment, a form including the
更に、前記実施形態では、発光ユニット24及び受光ユニット25を筐体20内に収容する形態を示したが、本発明はこれに限るものではない。即ち、発光ユニット24及び受光ユニット25を操作装置1内の基板上に表面実装等の方法にて取り付け、基板に取り付けられた発光ユニット24及び受光ユニット25を覆うようにスイッチ2の筐体20を被せる構成とする等、様々な形態に展開することが可能である。
Furthermore, in the embodiment, the
更に、前記実施形態では、可動部材26が揺動動作を行うマウスに適用する形態を示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、操作装置1であるキーボードに配置されるキースイッチ等のスイッチ2に適用することも可能である。その場合、スイッチ2が備える可動部材26は、押圧操作を受けて下降する動作を行い、下降により、第2端子部材23にカシメ加工等の方法にて取り付けられた接点部材27に当接するように構成される。即ち、本願記載のスイッチ2は、外部からの操作を受けて動作する可動部材26を備え、可動部材26は、第1端子部材22と電気的に接続されており、動作することにより、第2端子部材23と電気的に接離することで、第1端子部材22及び第2端子部材23の間を電気的に接離するスイッチであって、第2端子部材23は、異なる部材で形成された導電性の接点部材27が取り付けられており、可動部材26は、動作することにより、接点部材27に対して接離する様々なスイッチ2として適用することが可能である。
Further, in the embodiment described above, the
1 操作装置
13 出力負荷部
14 信号制御部
15 負荷制御部
2 スイッチ
20 筐体
21 押圧部材
22 第1端子部材
23 第2端子部材
231 取付孔
232 遮光板
233 透過孔
24 発光ユニット
240 第3端子対
241 発光素子
25 受光ユニット
250 第4端子対
251 受光素子(検出部)
26 可動部材
262 遮光片
263 透過窓
27 接点部材
28 有接点機構
29 無接点機構
1 Operating
26
Claims (11)
検出対象を検出する検出部を備え、
前記第2端子部材は、前記第2端子部材とは異なる部材で形成された導電性の接点部材が取り付けられており、
前記可動部材は、揺動することにより、前記接点部材に対して接離するようにしてあり、
前記可動部材が揺動して第1端子部材及び第2端子部材の間を電気的に接離することにより、第1の回路を開閉可能であり、
前記可動部材の動作に応じて、前記検出部が検出対象の変化を検出することにより、第2の回路を開閉可能である
ことを特徴とするスイッチ。 The movable member is supported by a swing fulcrum and has a free end that swings. The movable member is electrically connected to a first terminal member, and by swinging, the free end becomes a second terminal member. A switch that electrically connects and disconnects between the first terminal member and the second terminal member by electrically connecting and disconnecting,
Equipped with a detection unit that detects a detection target,
The second terminal member is attached with a conductive contact member formed of a material different from the second terminal member ,
The movable member is configured to move toward and away from the contact member by swinging,
The first circuit can be opened and closed by swinging the movable member and electrically connecting and separating the first terminal member and the second terminal member,
The second circuit can be opened and closed by the detection unit detecting a change in the detection target according to the operation of the movable member.
A switch characterized by:
光を検出可能な受光素子を備え、Equipped with a light receiving element that can detect light,
前記第2端子部材は、前記第2端子部材とは異なる部材で形成された導電性の接点部材が取り付けられており、The second terminal member is attached with a conductive contact member formed of a material different from the second terminal member,
前記可動部材は、揺動することにより、前記接点部材に対して接離するようにしてあり、The movable member is configured to move toward and away from the contact member by swinging,
前記可動部材が揺動して第1端子部材及び第2端子部材の間を電気的に接離することにより、第1の回路を開閉可能であり、The first circuit can be opened and closed by swinging the movable member and electrically connecting and separating the first terminal member and the second terminal member,
前記可動部材が揺動して前記受光素子が検出する光を透過/遮蔽することにより、第2の回路を開閉可能であるThe second circuit can be opened and closed by swinging the movable member and transmitting/blocking the light detected by the light receiving element.
ことを特徴とするスイッチ。A switch characterized by:
前記第2端子部材は、前記可動部材の揺動方向と略直交する方向を法線方向とする板状をなし、The second terminal member has a plate shape whose normal direction is a direction substantially perpendicular to the swinging direction of the movable member,
板状をなす前記第2端子部材の両面のうち第1面側に配置された発光素子と、a light emitting element disposed on the first surface side of both surfaces of the second terminal member having a plate shape;
前記第2端子部材の第1面の反対側となる第2面側に配置され、前記発光素子から発せられた光を検出可能な受光素子とa light receiving element arranged on a second surface side opposite to the first surface of the second terminal member and capable of detecting light emitted from the light emitting element;
を備え、Equipped with
前記第2端子部材は、前記第2端子部材とは異なる部材で形成された導電性の接点部材が取り付けられており、The second terminal member is attached with a conductive contact member formed of a material different from the second terminal member,
前記接点部材は、前記第2端子部材の法線方向に加圧するカシメ加工がなされた状態で取り付けられており、The contact member is attached in a state where it is caulked to apply pressure in the normal direction of the second terminal member,
前記可動部材は、揺動することにより、前記接点部材に対して接離するようにしてあり、The movable member is configured to move toward and away from the contact member by swinging,
前記第2端子部材は、前記第1面側の前記発光素子から発せられた光を前記第2面側へ通す光路が形成されており、The second terminal member is formed with an optical path that passes light emitted from the light emitting element on the first surface side to the second surface side,
前記可動部材は、前記発光素子から発せられ前記受光素子が検出すべき光を遮蔽する遮蔽片を有し、The movable member has a shielding piece that shields light emitted from the light emitting element and to be detected by the light receiving element,
前記可動部材が揺動して第1端子部材及び第2端子部材の間を電気的に接離することにより、第1の回路を開閉可能であり、The first circuit can be opened and closed by swinging the movable member and electrically connecting and separating the first terminal member and the second terminal member,
前記可動部材の揺動に伴い前記遮蔽片が光を透過/遮蔽することにより、第2の回路を開閉可能であるThe second circuit can be opened and closed by the shielding piece transmitting/shielding light as the movable member swings.
ことを特徴とするスイッチ。A switch characterized by:
前記第2端子部材は、前記可動部材の揺動方向と略直交する方向を法線方向とする板状をなし、
前記接点部材は、前記第2端子部材の法線方向に加圧するカシメ加工がなされた状態で取り付けられている
ことを特徴とするスイッチ。 The switch according to claim 1 or claim 2 ,
The second terminal member has a plate shape whose normal direction is a direction substantially perpendicular to the swinging direction of the movable member,
The switch is characterized in that the contact member is attached in a state where it is caulked to apply pressure in the normal direction of the second terminal member.
検出対象を検出する検出部を備え、Equipped with a detection unit that detects a detection target,
前記第2端子部材は、前記第2端子部材とは異なる部材で形成された導電性の接点部材が取り付けられており、The second terminal member is attached with a conductive contact member formed of a material different from the second terminal member,
前記可動部材は、動作することにより、前記接点部材に対して接離するようにしてあり、The movable member is configured to move toward and away from the contact member by movement,
前記可動部材が動作して第1端子部材及び第2端子部材の間を電気的に接離することにより、第1の回路を開閉可能であり、The first circuit can be opened and closed by operating the movable member to electrically connect and disconnect between the first terminal member and the second terminal member,
前記可動部材の動作に応じて、前記検出部が検出対象の変化を検出することにより、第2の回路を開閉可能であるThe second circuit can be opened and closed by the detection unit detecting a change in the detection target according to the operation of the movable member.
ことを特徴とするスイッチ。A switch characterized by:
光を検出可能な受光素子を備え、Equipped with a light receiving element that can detect light,
前記第2端子部材は、前記第2端子部材とは異なる部材で形成された導電性の接点部材が取り付けられており、The second terminal member is attached with a conductive contact member formed of a material different from the second terminal member,
前記可動部材は、動作することにより、前記接点部材に対して接離するようにしてあり、The movable member is configured to move toward and away from the contact member by movement,
前記可動部材が動作して第1端子部材及び第2端子部材の間を電気的に接離することにより、第1の回路を開閉可能であり、The first circuit can be opened and closed by operating the movable member to electrically connect and disconnect between the first terminal member and the second terminal member,
前記可動部材が動作して前記受光素子が検出する光を透過/遮蔽することにより、第2の回路を開閉可能であるThe second circuit can be opened and closed by operating the movable member to transmit/block the light detected by the light receiving element.
ことを特徴とするスイッチ。A switch characterized by:
前記第2端子部材は、前記可動部材の動作方向と略直交する方向を法線方向とする板状をなし、The second terminal member has a plate shape whose normal direction is a direction substantially perpendicular to the operating direction of the movable member,
板状をなす前記第2端子部材の両面のうち第1面側に配置された発光素子と、a light emitting element disposed on the first surface side of both surfaces of the second terminal member having a plate shape;
前記第2端子部材の第1面の反対側となる第2面側に配置され、前記発光素子から発せられた光を検出可能な受光素子とa light receiving element arranged on a second surface side opposite to the first surface of the second terminal member and capable of detecting light emitted from the light emitting element;
を備え、Equipped with
前記第2端子部材は、前記第2端子部材とは異なる部材で形成された導電性の接点部材が取り付けられており、The second terminal member is attached with a conductive contact member formed of a material different from the second terminal member,
前記接点部材は、前記第2端子部材の法線方向に加圧するカシメ加工がなされた状態で取り付けられており、The contact member is attached in a state where it is caulked to apply pressure in the normal direction of the second terminal member,
前記可動部材は、動作することにより、前記接点部材に対して接離するようにしてあり、The movable member is configured to move toward and away from the contact member by movement,
前記第2端子部材は、前記第1面側の前記発光素子から発せられた光を前記第2面側へ通す光路が形成されており、The second terminal member is formed with an optical path that passes light emitted from the light emitting element on the first surface side to the second surface side,
前記可動部材は、前記発光素子から発せられ前記受光素子が検出すべき光を遮蔽する遮蔽片を有し、The movable member has a shielding piece that shields light emitted from the light emitting element and to be detected by the light receiving element,
前記可動部材が動作して第1端子部材及び第2端子部材の間を電気的に接離することにより、第1の回路を開閉可能であり、The first circuit can be opened and closed by operating the movable member to electrically connect and disconnect between the first terminal member and the second terminal member,
前記可動部材の動作に伴い前記遮蔽片が光を透過/遮蔽することにより、第2の回路を開閉可能であるThe second circuit can be opened and closed by transmitting/shielding light through the shielding piece as the movable member moves.
ことを特徴とするスイッチ。A switch characterized by:
前記第2端子部材は、前記可動部材の動作方向と略直交する方向を法線方向とする板状をなし、The second terminal member has a plate shape whose normal direction is a direction substantially perpendicular to the operating direction of the movable member,
前記接点部材は、前記第2端子部材の法線方向に加圧するカシメ加工がなされた状態で取り付けられているThe contact member is attached in a state where it is caulked to apply pressure in the normal direction of the second terminal member.
ことを特徴とするスイッチ。A switch characterized by:
前記第1の回路及び第2の回路は、異なる回路である
ことを特徴とするスイッチ。 The switch according to any one of claims 1 to 3 and claims 5 to 7 ,
A switch, wherein the first circuit and the second circuit are different circuits.
前記第1の回路及び第2の回路は、同一の回路である
ことを特徴とするスイッチ。 The switch according to any one of claims 1 to 3 and claims 5 to 7 ,
A switch, wherein the first circuit and the second circuit are the same circuit.
前記押下操作部が受け付けた押下操作を外部からの押圧として伝達される請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載のスイッチと
を備え、
前記スイッチは、伝達された外部からの押圧に基づき回路を開閉する信号を出力する
ことを特徴とする操作装置。 a push-down operation section that accepts push-down operations from the outside;
The switch according to any one of claims 1 to 10 , wherein a press operation received by the press operation unit is transmitted as an external press.
The operating device is characterized in that the switch outputs a signal for opening and closing a circuit based on a transmitted external pressure.
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