JPS6114107Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はドライブコイルとセンスコイルとを
備え、これらのコイルを磁性体によつてたがいに
磁気結合させ、上記センスコイルから信号を得る
ようにしたキースイツチに関する。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a key switch which is provided with a drive coil and a sense coil, these coils are magnetically coupled to each other by a magnetic material, and a signal is obtained from the sense coil.

従来この種のスイツチとして複数本の第１の導
体を第１の方向に沿つてたがいに平行に配設する
とともに、複数本の第２の導体を第１の導体と交
差する方向に配設し、両導体の交差点に、磁性体
を両導体を跨ぐように設け、その磁性体をその交
差点に接近させることにより第１の導体と第２の
導体とを磁気的に結合し、一方の導体から信号を
得るもの、あるいはドライブ線とセンス線とをマ
トリクス状に配列し、各線の往き線と帰り線によ
り１つのコイルを形成するものがあるが、両導体
が単に交差しているだけであるため、出力信号が
小さく、したがつてノイズ等の影響を受ける欠点
がある。 Conventionally, this type of switch has a plurality of first conductors arranged parallel to each other along the first direction, and a plurality of second conductors arranged in a direction crossing the first conductor. , a magnetic material is provided at the intersection of both conductors so as to straddle both conductors, and by bringing the magnetic material close to the intersection, the first conductor and the second conductor are magnetically coupled, and from one conductor There are those that obtain signals, or those that arrange drive lines and sense lines in a matrix, and form one coil with the outgoing and return lines of each line, but because both conductors simply cross each other. , the output signal is small and therefore has the disadvantage of being affected by noise and the like.

この考案はこのような従来の欠点を解消しよう
とするもので、以下図によつてこの考案の一実施
例を説明する。 This invention is an attempt to eliminate such conventional drawbacks, and one embodiment of this invention will be described below with reference to the drawings.

すなわち第１図および第２図において絶縁基板
１はたとえばプリント回路基板により構成され、
この基板の一方の面上にはそれぞれ独立して形成
したうず巻き状の複数のドライブコイル２，２が
行および列の方向にほぼ等しい間隔をおいて網目
状に配列され、これらの各ドライブコイルは第１
の方向たとえば行に沿つて配列されたものがドラ
イブ導体２１によりたがいに直列に接続されてい
る。なおドライブコイル２，２のドライブ導体２
１と交差する部分はスルーホール２２，２２によ
り絶縁基板１の他方の面に引出され、この他方の
面において両スルーホール２２，２２をジヤンプ
導体２３により接続することにより構成される。
ドライブ導体２１は、高周波パルス電流を発生す
る発振器等のドライブ電源４に接続される。 That is, in FIGS. 1 and 2, the insulating substrate 1 is constituted by, for example, a printed circuit board,
On one surface of this substrate, a plurality of independently formed spiral drive coils 2, 2 are arranged in a mesh pattern at approximately equal intervals in the row and column directions, and each of these drive coils is 1st
The drive conductors 21 are arranged in the direction of, for example, rows, and are connected in series to each other by drive conductors 21. In addition, the drive conductor 2 of the drive coils 2, 2
1 is led out to the other surface of the insulating substrate 1 by through holes 22, 22, and the through holes 22, 22 are connected by a jump conductor 23 on this other surface.
The drive conductor 21 is connected to a drive power source 4 such as an oscillator that generates a high frequency pulse current.

絶縁基板１の他方の面上にはそれぞれ独立して
形成したうず巻き状の複数のセンスコイル３，３
が行および列の方向にほぼ等しい間隔をおいて、
すなわちドライブコイル２，２の各中心軸とその
軸心をほぼ一致させて、網目状に配設され、これ
ら各センスコイル３，３は第２の方向たとえば列
に沿つて配列されたものがセンス導体３１により
たがいに直列に接続されている。なおセンスコイ
ル３，３のセンス導体３１と交差する部分はスル
ーホール３２，３２により絶縁基板１の一方の面
に引出され、この他方の面において両スルーホー
ル３２，３２をジヤンプ導体３３により接続する
ことにより構成される。そしてセンス導体３１は
その端部において増幅器５に接続される。 A plurality of spiral-shaped sense coils 3, 3 are formed independently on the other surface of the insulating substrate 1.
are approximately equally spaced in the row and column directions,
That is, the central axes of the drive coils 2, 2 and their axes are arranged in a mesh pattern, and the sense coils 3, 3 are arranged in a second direction, for example, along a row. They are connected in series to each other by a conductor 31. Note that the portions of the sense coils 3, 3 that intersect with the sense conductor 31 are drawn out to one surface of the insulating substrate 1 through through holes 32, 32, and on the other surface, both through holes 32, 32 are connected by a jump conductor 33. It consists of: The sense conductor 31 is then connected to the amplifier 5 at its end.

なおドライブコイル２およびセンスコイル３は
必要に応じてその巻数を増減することができ、ま
たそれらのコイルはプリント基板上に印刷するこ
とに限定されず、たとえば両コイル２，３を、こ
れら単体であるいはドライブ導体２１またはセン
ス導体３１とともに通常の導線で形成し、これを
接着剤等により絶縁基板１に接着することも可能
である。 Note that the number of turns of the drive coil 2 and sense coil 3 can be increased or decreased as necessary, and these coils are not limited to being printed on a printed circuit board. For example, both coils 2 and 3 can be printed alone. Alternatively, it is also possible to form an ordinary conducting wire together with the drive conductor 21 or the sense conductor 31 and adhere this to the insulating substrate 1 with an adhesive or the like.

また絶縁基板１には各ドライブコイル２および
センスコイル３によつて形成される各コイル対の
中心を通る複数個の貫通孔６が設けられている。
この貫通孔の軸心上において、絶縁基板１の一方
の面、すなわちドライブコイル２側から所定の距
離だけ離間した位置に円柱状の磁性体７が設けら
れ、この磁性体は貫通孔６に対し出し入れ自在に
され、かつその磁性体７を貫通孔６に挿入した状
態でドライブコイル２とセンスコイル３とはたが
いに磁気結合される。 Further, the insulating substrate 1 is provided with a plurality of through holes 6 passing through the center of each coil pair formed by each drive coil 2 and sense coil 3.
On the axis of this through hole, a cylindrical magnetic body 7 is provided at a position spaced a predetermined distance from one surface of the insulating substrate 1, that is, from the drive coil 2 side, and this magnetic body is connected to the through hole 6. The drive coil 2 and the sense coil 3 are magnetically coupled to each other when the magnetic body 7 is inserted into the through hole 6.

センスコイル２上において、絶縁基板１にはス
イツチハウジング１０が取付けられる。このハウ
ジングにはプランジヤー１１が昇降自在に支持さ
れ、このプランジヤーの一端すなわちハウジング
１０から突出する外端部には必要に応じて押ボタ
ン１２が取付けられ、さらにプランジヤー１１の
他端すなわちハウジング１０の内側に位置する内
端部には磁性体７が支持される。ハウジング１０
の内壁下部に設けたストツパー１３とプランジヤ
ー１１に設けた突子１４間にはコイルスプリング
１５が設けられ、これによつてプランジヤー１１
は押ボタン１２および磁性体７とともに常時上方
に所定の距離だけ、すなわち磁性体の漏れ磁束が
ドライブコイル３に実質的に影響を与えない位置
まで付勢している。 A switch housing 10 is attached to the insulating substrate 1 on the sense coil 2 . A plunger 11 is supported in this housing so as to be able to rise and fall freely, and a push button 12 is attached to one end of the plunger, that is, the outer end protruding from the housing 10 as necessary, and the other end of the plunger 11, that is, the inside of the housing 10. A magnetic body 7 is supported at the inner end located at. housing 10
A coil spring 15 is provided between a stopper 13 provided at the lower part of the inner wall of the plunger 11 and a protrusion 14 provided on the plunger 11.
together with the push button 12 and the magnetic body 7 are always biased upward by a predetermined distance, that is, to a position where the leakage magnetic flux of the magnetic body does not substantially affect the drive coil 3.

第４図は上記構成のスイツチをキーボードに適
用したもので、ドライブライン２１，２１をＸ導
体X1，……Xnとし、センスライン３１，３１を
Ｙ導体Y1，……Ynとして格子２０を形成したも
のでＸ導体X1，……Xnはドライブ回路２５およ
びマルチプレクサ２６を介してＸカウンター２７
に接続され、またＹ導体Y1，……Ynはマルチプ
レクサ３６を介してＹカウンター３７に接続され
る。Ｙカウンター３７はゲート回路38を介してＹ
発振器３９に接続されている。そしてＹカウンタ
ー３７の出力端はＸカウンター２７の入力端に接
続される。マルチプレクサ２６はＸ発振器４０に
接続される。マルチプレクサ３６の出力端は増幅
および波形成形回路４１に接続され、この回路の
出力はさらにレベルコンパレーター４２に接続さ
れ、かつこのコンパレーター４２の出力端はゲー
ト回路３８の入力端に接続される。 Figure 4 shows a switch with the above configuration applied to a keyboard, in which the drive lines 21, 21 are used as X conductors X1,...Xn, and the sense lines 31, 31 are made as Y conductors Y1,...Yn, forming a grid 20. The X conductors X1,...Xn are connected to the X counter 27 via the drive circuit 25 and multiplexer 26.
, and the Y conductors Y1, . . . Yn are connected to a Y counter 37 via a multiplexer 36. Y counter 37 receives Y via gate circuit 38.
It is connected to an oscillator 39. The output terminal of the Y counter 37 is connected to the input terminal of the X counter 27. Multiplexer 26 is connected to X oscillator 40. The output of the multiplexer 36 is connected to an amplification and waveform shaping circuit 41 , the output of which is further connected to a level comparator 42 , and the output of this comparator 42 is connected to the input of a gate circuit 38 .

そして第３図に示すようにＸ導体およびＹ導体
の格子点上に、たとえば第２図に示す構造を有す
るキースイツチの組立て体を配設することにより
キーボードが完成する。 Then, as shown in FIG. 3, a key switch assembly having the structure shown in FIG. 2, for example, is arranged on the lattice points of the X conductor and Y conductor, thereby completing the keyboard.

したがつてあるキーが押圧されたとき、その位
置はＸ導体X1，……Xnの各々に時分割によつて
逐次電流を印加し、同時にＹ導体Y1，……Ynを
時分割走査し、このときＹ導体Y1，……Yn側に
誘起された電圧がある値以上に達した時点で両導
体の走査を停止することにより、その時のＸ導体
およびＹ導体の番地から押圧点座標を知ることが
できる。 Therefore, when a certain key is pressed, its position is determined by sequentially applying current to each of the X conductors X1, ... By stopping the scanning of both conductors when the voltage induced on the Y conductor Y1, ... Yn side reaches a certain value or more, it is possible to know the press point coordinates from the addresses of the X conductor and Y conductor at that time. can.

すなわち第４図においてＹ発振器３９の出力信
号はゲート回路３８を経てＹカウター３７の入力
となり、このＹカウンターの出力ビツトはマルチ
プレクサ２６および３６を逐一作動させ、これに
よつてＸ導体X1，……XnおよびＹ導体Y1，……
Ynを走査する。 That is, in FIG. 4, the output signal of the Y oscillator 39 passes through the gate circuit 38 and becomes an input to the Y counter 37, and the output bits of this Y counter operate the multiplexers 26 and 36 one by one, thereby causing the X conductors X1, . . . Xn and Y conductor Y1,...
Scan Yn.

いまある格子点Ｃ上のキーを押圧すると、Ｘ発
振器４０の出力信号はＸカウンター２７でＸ導体
X4を選択駆動しているので、このときＹ導体Y3
に接続されたマルチプレクサ３６のスイツチがオ
ン状態にあれば、このＹ導体Y3に誘起された信
号は増幅および波形成形回路４１により増幅およ
び波形成形され、かつ信号レベルの比較がされ、
さらにこの信号があるしきい値以上に達するとレ
ベルコンパレーター４２の出力は反転してゲート
回路３８を閉じるのでＸ，Ｙカウンター２７，３
７は格子点Ｃすなわち（X4，X3）で固定され、
これが押圧点座標として出力される。 When the key on the current grid point C is pressed, the output signal of the X oscillator 40 is sent to the X conductor at the X counter 27.
Since X4 is selectively driven, at this time Y conductor Y3
When the switch of the multiplexer 36 connected to is in the on state, the signal induced in the Y conductor Y3 is amplified and waveform-shaped by the amplification and waveform shaping circuit 41, and the signal levels are compared.
Further, when this signal reaches a certain threshold value or more, the output of the level comparator 42 is inverted and the gate circuit 38 is closed.
7 is fixed at grid point C, that is (X4, X3),
This is output as the pressed point coordinates.

この考案は上述のように絶縁基板１にこの基板
を介してドライブコイル２およびセンスコイル３
を両中心軸をほぼ一致させて配設し、また絶縁基
板１には両コイル２，３のほぼ中心軸を通る貫通
孔６を設け、かつこの貫通孔の軸心上には両コイ
ル２，３を磁気結合させる磁性体７を貫通孔６に
対し、ドライブコイル２側から出し入れ自在に設
けているので両コイル２，３の結合係数が高く、
このため十分な出力が得られるとともに雑音の影
響を受けることがなく、したがつて信頼性の高い
キースイツチを得ることができる利点がある。 In this invention, as described above, the drive coil 2 and the sense coil 3 are connected to the insulating substrate 1 through this substrate.
The insulating substrate 1 is provided with a through hole 6 that passes approximately through the central axes of both coils 2 and 3, and both coils 2 and 3 are arranged on the axis of this through hole. Since the magnetic body 7 for magnetically coupling the coils 3 is provided in the through hole 6 so that it can be taken in and out from the drive coil 2 side, the coupling coefficient between both the coils 2 and 3 is high.
For this reason, there is an advantage that a sufficient output can be obtained and a highly reliable key switch can be obtained without being affected by noise.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの考案の一実施例を示す要部の斜視
図、第２図はキーの取付け状態を示す正断面図、
第３図はドライブコイル、ドライブラインおよび
センスラインの関係を示す斜視図、第４図はこの
考案のキースイツチをキーボードに適用した状態
を示すブロツク状回路図である。 １……絶縁基板、２……ドライブコイル、２１
……ドライブ導体、２２……スルーホール、２３
……ジヤンプ導体、３……センスコイル、３１…
…センス導体、３２……スルーホール、３３……
ジヤンプ導体、４……ドライブ電源、６……貫通
孔、７……磁性体、１０……ハウジング、１１…
…プランジヤー、１２……押ボタン、１３……ス
トツパー、１４……突子、１５……スプリング、
X1，……Xn……Ｘ導体、Y1，……Yn……Ｙ導
体、２０……格子、２５……ドライブ回路、２６
……マルチプレクサ、３６……マルチプレクサ、
３７……Ｙカウンター、３８……ゲート回路、３
９……Ｙ発振器、４０……Ｘ発振器、４１……増
幅および波形成形回路、４２……レベルコンパレ
ーター。 Fig. 1 is a perspective view of the main parts showing an embodiment of this invention, Fig. 2 is a front sectional view showing the key installation state,
FIG. 3 is a perspective view showing the relationship among the drive coil, drive line, and sense line, and FIG. 4 is a block circuit diagram showing the key switch of this invention applied to a keyboard. 1... Insulating board, 2... Drive coil, 21
... Drive conductor, 22 ... Through hole, 23
...Jump conductor, 3...Sense coil, 31...
...Sense conductor, 32...Through hole, 33...
jump conductor, 4... drive power supply, 6... through hole, 7... magnetic material, 10... housing, 11...
...plunger, 12...push button, 13...stopper, 14...button, 15...spring,
X1,...Xn...X conductor, Y1,...Yn...Y conductor, 20... Lattice, 25... Drive circuit, 26
...Multiplexer, 36...Multiplexer,
37...Y counter, 38...gate circuit, 3
9...Y oscillator, 40...X oscillator, 41...amplification and waveform shaping circuit, 42...level comparator.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 絶縁基板１の一方の面上にそれぞれ独立して
形成したうず巻き状の複数のドライブコイル
２，２を網目状に配列するとともに、これらの
ドライブコイルを第１の方向に沿つて直列に接
続し、また上記絶縁基板１の他方の面上にそれ
ぞれ独立して形成したうず巻き状の複数のセン
スコイル３，３を、上記ドライブコイル２とそ
の中心軸をほぼ一致させて網目状に配列させる
とともに、これらのセンスコイルを第２の方向
に沿つて直列に接続し、かつ上記絶縁基板１に
は上記両コイル２，３のほぼ中心軸を通る貫通
孔６，６を設け、さらにこれらの貫通孔の軸心
上には上記コイル２，３をたがいに磁気結合さ
せる磁性体７を上記各貫通孔６に対し、上記ド
ライブコイル２，２側から出し入れ自在に設け
たキースイツチ。 (2) 上記各磁性体７にはこの磁性体を操作するプ
ランジヤー１１を設け、さらに上記プランジヤ
ー１１には上記磁性体７を上記ドライブコイル
２から所定の距離だけ常時離間するように付勢
するスプリング１５を設けた実用新案登録請求
の範囲第１項記載のキースイツチ。[Claims for Utility Model Registration] (1) A plurality of spiral drive coils 2, 2 formed independently on one surface of an insulating substrate 1 are arranged in a mesh pattern, and these drive coils are A plurality of spiral-shaped sense coils 3, 3 are connected in series along the direction of the drive coil 2 and formed independently on the other surface of the insulating substrate 1, and the drive coil 2 and its central axis are approximately parallel to each other. The sense coils are aligned in a mesh pattern and connected in series along the second direction, and the insulating substrate 1 has a through hole 6 passing through substantially the center axis of both the coils 2 and 3. 6, and furthermore, a magnetic body 7 for magnetically coupling the coils 2 and 3 to each other is provided on the axes of these through holes so that it can be freely inserted into and taken out from the drive coils 2 and 2 side with respect to each of the through holes 6. key switch. (2) Each magnetic body 7 is provided with a plunger 11 that operates the magnetic body, and the plunger 11 is provided with a spring that biases the magnetic body 7 so as to always separate it from the drive coil 2 by a predetermined distance. 15. A key switch according to claim 1 of the utility model registration claim.