JP7439584B2 - スイッチ及び操作装置 - Google Patents

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。

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。

特開２０１７－１６８０７号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本願記載の操作装置の外観の一例を示す概略斜視図である。 本願記載のスイッチの外観の一例を示す概略斜視図である。 本願記載のスイッチの一例を示す概略分解斜視図である。 本願記載のスイッチの断面の一例を示す概略断面図である。 本願記載のスイッチの断面の一例を示す概略断面図である。 本願記載のスイッチが備える第１端子部材及び第２端子部材並びに接点部材の一例を示す概略外観図である。 本願記載のスイッチが備える可動部材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。 本願記載のスイッチが備える発光ユニットの一例を示す概略外観図である。 本願記載のスイッチにおける接点部材の取り付けの一例を示す概略拡大斜視図である。 本願記載のスイッチにおける接点部材の取り付けの一例を示す概略拡大斜視図である。 本願記載のスイッチの断面の一例を示す概略断面図である。 本願記載のスイッチの断面の一例を示す概略断面図である。 本願記載のスイッチの断面の一例を示す概略断面図である。 本願記載のスイッチの断面の一例を示す概略断面図である。 本願記載のスイッチの一例を示す概略断面図である。 本願記載のスイッチの一例を示す概略断面図である。 本願記載のスイッチの一例を示す概略断面図である。 本願記載のスイッチの一例を示す概略断面図である。 本願記載の操作装置の第１実施形態の一例を概念的に示すブロック図である。 本願記載の操作装置の第２実施形態の一例を概念的に示すブロック図である。

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。

＜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。

＜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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (11)

1. 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、
   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。
2. 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、
   光を検出可能な受光素子を備え、
   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
   ことを特徴とするスイッチ。
3. 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、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、
   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、
   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
   ことを特徴とするスイッチ。
4. 請求項１又は請求項２に記載のスイッチであって、
   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
   ことを特徴とするスイッチ。
5. 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、
   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、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、
   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、
   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。
6. 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、
   光を検出可能な受光素子を備え、
   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、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、
   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、
   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
   ことを特徴とするスイッチ。
7. 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、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、
   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、
   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、
   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、
   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
   ことを特徴とするスイッチ。
8. 請求項５又は請求項６に記載のスイッチであって、
   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、
   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。
9. 請求項１乃至請求項３並びに請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載のスイッチであって、
   前記第１の回路及び第２の回路は、異なる回路である
   ことを特徴とするスイッチ。
10. 請求項１乃至請求項３並びに請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載のスイッチであって、
    前記第１の回路及び第２の回路は、同一の回路である
    ことを特徴とするスイッチ。
11. 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。

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