JP2000048660A - スイッチ装置 - Google Patents
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Abstract
能なスイッチ装置を提供し、さらにスイッチ押圧時の接
点離間を防止し確実な2メイクスイッチ機能が達成され
るスイッチ装置を提供する。 【構成】 固定接点と可動接点とからなるスイッチ装置
において、固定接点6は内ペア4と外ペア5とからな
り、各ペアに当接する第1可動接点25および第2可動
接点26a,26bを有し、上記ペア4、5は共通パタ
ーン3を共有して、内ペア4は内パターン1と共通パタ
ーン3とからなり、外ペア5は外パターン2と共通パタ
ーン3とからなるように構成する。さらに一方の可動接
点が両方のペア4、5に対し同時に当接するように構成
してチャタリング防止を図ることもできる。
Description
に1つのスイッチ装置内で複数の接点の対を別個にある
いは所定関係をもって閉成するスイッチ装置に関するも
のである。
いるが、電子機器に使用されるスイッチ装置においてあ
る種の関連をもちながら複数のスイッチが接近して配設
される場合がある。例えば、ある数値を入力する場合、
テンキーの他にアップダウンの2キーで入力する場合が
あり、この場合は、この2キーはなるべく接近して配設
するのが合理的であり、従来から接近配置されている。
腕時計等、比較的小さな表示可能面積しかもたない場
合、さらに接近配置させたいが、従来ではおのずと限界
があった。また、電子楽器の分野で複数メイク(例えば
2メイク)式のタッチレスポンススイッチが古くから存
在している。このスイッチは、各鍵の押下によって、押
鍵スピードに対応して時間差を生じさせながら順次メイ
クさせるものである。このようなスイッチにおいて、複
数メイクスイッチは必然的に接近配置させられるもの
で、なおかつラフに製造組立てても、一方の可動接点が
他方の接点に影響を与えないようにすることが要求され
る。機能的にみて前者のスイッチ構造は、対スイッチが
個別に任意のタイミングでオンオフされるものであり、
後者のスイッチ構造は鍵の押下に連動して所定関係(第
1スイッチが先で、第2スイッチが後にメイクする)を
もちながらオンオフされる。いずれの場合でも、小型化
にしつつラフ製作可能という技術の向上という範疇で
は、上記所定関係のあるなしにかかわらず、1つの従来
技術を例示しつつ本発明の説明を行なうのみで十分であ
ると思われるので、以下タッチレスポンススイッチのみ
について説明する。2メイク式あるいはそれ以上の複数
メイク式のタッチレスポンススイッチとして、プリント
基板上に固定接点パターンが形成された固定接点と、該
固定接点の上方にこれと対向して設けられた可動接点と
からなり、該可動接点を上記固定接点に当接させること
によりスイッチングを行うスイッチ装置が従来より用い
られている。図11は従来の2メイク式スイッチの要部
構成を示す。(A)はプリント基板41上に形成された
固定接点46のパターン形状を示し、(B)はこの固定
接点46と可動接点の当接状態を示す。固定接点46
は、2対の固定接点パターン、即ち内対(内ペア、以下
内ペアという)を構成する一対の内パターン21、23
と外対(外ペア、以下外ペアという)を構成する一対の
外パターン22、24とからなり、各パターン同士は所
定の間隔を隔てて図示したように入り組んだ形状に形成
される。各パターン21、22、23、24の端部に
は、スイッチの外部配線パターン30に接続する接点端
子部T1、T2、T3、T4が形成される。一方、この
固定接点46に対向してこの上方には第1可動接点25
および第2可動接点26a、26bが形成される。第1
可動接点25は内ペアの端部に当接し、両方の内パター
ン21、23同士を接続する位置に形成される。第2可
動接点26a、26bはそれぞれ円弧状であって、外ペ
アを構成する外パターン22、24同士を接続する位置
であって且つ内パターン21、23に当接しない位置に
形成される。このような2メイクスイッチは例えば電子
鍵盤楽器の各鍵に対応して設けられ、押鍵動作に連動し
てキーオン信号や押鍵速度信号を発信するために用いら
れる。図12はこのような従来の2メイクスイッチの回
路図である。上記固定接点および可動接点からなる接点
部(2メイクスイッチ)27の4つの各接点端子T1、
T2、T3およびT4に例えばダイオードを介してプリ
ント基板上に形成した4本のスイッチ外部の配線パター
ン30が接続される。各配線パターン30は図示しない
CPUに連結され押鍵動作に応じて電子音を発生させた
り音色や音量その他各種楽音の制御を行う。図13は2
メイクスイッチ27の各別の例の断面構成図である。
(A)図は第1可動接点25が先にメイクする構成、
(B)図は第2可動接点26a、26bが先にメイクす
る構成を示す。これらの2メイクスイッチ27は、ゴム
またはプラスチック等の弾性材からなり、頂部に形成し
た押圧部29と、ドーム状または伏椀状の弾性変形部4
0と、その下端外周の縁部31とにより構成される。弾
性変形部40内の中心部に導電材からなる円形の第1可
動接点25が設けられ、その外周部分に円弧状の第2可
動接点26a、26bが設けられる。縁部31の下面に
は弾性突起32が形成される。この弾性突起32をプリ
ント基板41に形成した孔33を通して圧入することに
より、スイッチ27がプリント基板41上に固定され
る。図13(A)図の構成において、押圧部29を指で
押し下げると、弾性変形部40が歪んでまず中央部の第
1可動接点25がプリント基板41上に形成した固定接
点の内パターン21、23(図11参照)に当接してこ
れらを閉成し、さらに押し下げることにより、外側の各
円弧状の第2可動接点26a、26bが外パターン2
2、24(図11参照)に当接してこれらを閉成する。
これにより2段階の時間差でスイッチがメイクされる。
図13(B)図の構成においては、逆に外側の第2可動
接点26a、26bが先にメイクし次に中央の第1可動
接点25がメイクする。また、従来の電子鍵盤楽器の構
造が特開平6−176663等に記載されている。この
電子鍵盤楽器には各鍵に対応して可動接点と固定接点の
対からなるスイッチ手段が示されている。一方、電子鍵
盤楽器に組込まれるスイッチ装置は、通常図14あるい
は図15に示す構造を有している。図14において、2
メイクスイッチ50は、第1可動接点51と第2可動接
点52とを有し、プリント基板53上に搭載される。こ
のプリント基板53上には、図示したような櫛歯状パタ
ーンからなる第1固定接点54および第2固定接点55
が形成される。各固定接点54、55は、それぞれ対抗
して噛み合う1対の櫛歯パターン54a,54bおよび
55a,55bにより構成される。これらの櫛歯状の第
1および第2の固定接点54、55は、相互に櫛端部を
対向させて櫛歯の並び方向に連続的に配置される。この
ような第1および第2の固定接点54、55に対し、前
述の図11〜図13のスイッチ構造の例と同様に、それ
ぞれ第1および第2の可動接点51、52が時間差をも
ってメイクする。図15の従来例においては、図14の
例と同様に、第1固定接点54は一対の対向して噛み合
う櫛歯パターン54a,54bからなり、第2固定接点
55は同様に噛み合う他の一対の櫛歯パターン55a,
55bとにより構成される。この例では、各固定接点5
4、55が櫛歯の並び方向に関し、隣接して並列配置さ
れた状態でプリント基板上に形成される。このような構
成において、前記従来例と同様に、第1および第2可動
接点51、52がそれぞれ第1および第2固定接点5
4、55を時間差をもってメイクする。このような時間
差をもってメイクするスイッチは、例えば電子楽器のタ
ッチレスポンスの検出に用いられる。このタッチレスポ
ンス用のスイッチは、押鍵時の鍵の動きを2メイクスイ
ッチのメイクする時間の差により検出し、押鍵速度を演
算したりまた加速度から押鍵力を演算しこれに基づいて
各種楽音を制御するためのものである。一方、1つのス
イッチ装置として複数の接点の対を有するスイッチ装置
は、前述のような時間差をもってメイクするタッチレス
ポンスの用途以外にも、各対それぞれがスイッチとして
例えば2つの可動接点の高さを揃えて同時にメイクする
ように構成して独立に機能するスイッチ装置として用い
ることができる。
11〜図13の従来の2メイクスイッチの固定接点にお
いては、各パターン21、22、23、24がそれぞれ
分離して各パターンに対応して4つの接点端子T1、T
2、T3、T4を有するため、形状が複雑となって細か
いパターニングが必要となり製造が面倒になる。これに
加えて、各パターンの離間距離は、製造上小さくするこ
とに限界があり、小さなスイッチ装置が製造できないと
いう欠点をもっている。また、従来の2メイクスイッチ
を電子鍵盤楽器の各鍵に対応して設け各鍵の押鍵動作に
より駆動される構成とした場合、一般に鍵盤楽器の鍵は
押鍵時にその端部を支点として回動し、鍵中央部下面側
のスイッチを押し下げるように構成されているため、ス
イッチに対し垂直で直線的な押圧動作を行わずに円弧運
動の一部としてスイッチを擦りながら押圧する。したが
って、スイッチは曲げられあるいは曲げ戻されながら可
動接点が固定接点に当接する。このため可動接点の動作
が安定せず2メイク目の可動接点がこれに対応する固定
接点パターンに当接した時点で、既に当接している1メ
イク目の可動接点がこれに対応する固定接点パターンか
ら離れる場合がある。これにより、スイッチのチャタリ
ングを起こし、鍵のタッチレスポンス検出として利用し
た場合、2つの可動接点のメイク時間差の正確な情報が
得られなくなり正確な楽音制御ができなくなる。このよ
うなチャタリングの問題は、仮に鍵が垂直方向に押し下
げられる構成を実現したとしても、強打鍵時等に1メイ
ク目の可動接点がその質量に基づき固有振動を起こし、
2メイク目の可動接点がメイクした時点で1メイク目の
可動接点が離れることが起こり得るため、単に鍵盤構造
を変更しても解消しない。前述の従来技術の問題は、図
14、図15の従来構成に対しても同様に起こり得る。
図14、15を従来技術として表わしているが、デフォ
ルメされており、もっと正確には接点54、55がもっ
と離れて配置されている。そしてさらに、このような従
来の櫛歯状の固定接点構造においては、スイッチの小型
化を図るために固定接点54、55同士を図のように最
も近づけて形成した場合、正常なスイッチとして機能す
る各可動接点に対する各固定接点54、55の許容占有
範囲は、隣りの固定接点に当接しないようにするために
はそれぞれ図示したS1およびS2の範囲となる。この
ような許容範囲は、櫛歯パターンの印刷技術精度に応じ
たパターン間のピッチ幅により定まり、印刷技術精度を
越えてパターン同士を近づければ短絡ヵ所が発生しスイ
ッチ機能が損われる。一方、可動接点側には、前述のよ
うにそのベース部分(図13の端部31)の下面に鍵の
並び方向に沿って所定のピッチで突起(図13の番号3
2)が形成され、この突起をプリント基板側の孔(図1
3の番号33)に圧入することにより、可動接点がプリ
ント基板上の固定接点上に固着される。この場合、プリ
ント基板に設ける孔の寸法や穿孔位置の誤差によって固
定接点と可動接点が僅かにずれることがある。このよう
な誤差も含めて前述の正常なスイッチとして機能する各
固定接点54、55の許容占有範囲S1、S2が定まる
ため、許容される固定接点の範囲はますます狭くなる。
以上のような問題は、鍵盤楽器の押鍵圧力や速度等を検
出するタッチレスポンススイッチとして用いた場合に限
らず、従来一般の固定接点パターンとこれを閉じる可動
接点とからなるスイッチ全般に関する問題であり、特に
2メイクスイッチあるいはさらに多くのメイク差の段数
を有する多段スイッチに関し生ずる問題であった。即
ち、それぞれ独立して機能する複数の固定接点とこれに
対向する可動接点の対からなるスイッチ装置について、
前述のような形状の小型化が充分に達成できないという
問題やチャタリングの問題があった。この発明は上記従
来技術の欠点に鑑みなされたものであって、パターン形
状を簡素化し小型で効率良く容易に製造可能なスイッチ
装置の提供を第1の目的とする。この発明の第2の目的
は、スイッチ押圧時の接点離間を防止しチャタリングを
抑制して確実な2メイクあるいはさらに多段のスイッチ
機能が達成されるスイッチ装置を提供することである。
的を達成するため、請求項1に係る発明では、プリント
基板上に接点パターンを形成しこのパターンにより構成
された固定接点と、該固定接点の上方にこれと対向して
設けられた可動接点とからなり、該可動接点を上記固定
接点に当接させることによりスイッチングを行うスイッ
チ装置において、上記固定接点パターンは、第1固定接
点対と第2固定接点対とを有し、該固定接点対の各パタ
ーン同士は所定間隔を隔てて内部側に相互に入り組んで
上記プリント基板上に形成され、上記可動接点は上記各
固定接点対をそれぞれ接触させるための各固定接点対の
それぞれに対応する第1可動接点および第2可動接点と
を有し、上記固定接点パターンは、第1固定接点対と第
2固定接点対のいずれか一方の接点を共通パターンとし
て一体化して形成し、第1固定接点対の他方接点と第2
固定接点対の他方接点との間に前記共通パターンのみを
配設し、第1の固定接点対の他方接点と第2の固定接点
対の他方接点の双方に対して入り組んで形成したことを
特徴とするスイッチ装置を提供する。さらに前記第1お
よび第2の目的を達成するため、請求項2に係る発明に
おいては、プリント基板上に接点パターンを形成しこの
パターンにより構成された固定接点と、該固定接点の上
方にこれと対向して設けられた可動接点とからなり、該
可動接点を上記固定接点に当接させることによりスイッ
チングを行うスイッチ装置において、上記固定接点パタ
ーンは、少なくとも内対を構成する一対の内側のパター
ンと外対を構成する一対の外側のパターンとからなり、
各対のパターン同士は所定間隔を隔てて内部に相互に入
り組んで上記プリント基板上に形成され、上記可動接点
は上記内対および外対のそれぞれに対応する第1可動接
点および第2可動接点とからなり、上記内対のパターン
内のいづれか一方のパターンと上記外対のパターンの内
の内側のパターンとを共通パターンとして一体に形成
し、第1の固定接点対の他方接点と第2の固定接点対の
他方接点の双方に対して入り組んで形成したことを特徴
とするスイッチ装置を提供する。請求項3に係る発明に
おいては、上記固定接点パターンは、少なくとも内対を
構成する一対の内側のパターンと外対を構成する一対の
外側のパターンとからなり、前記内対および外対を構成
する各パターンはそれぞれスイッチ外部配線パターンに
接続する接点端子部を基端部として前記固定接点内に形
成され、前記共通パターンはその基端部が先端部より太
く形成されたことを特徴としている。さらに特に前記第
2の目的を達成するため、請求項4に係る発明において
は、プリント基板上に接点パターンを形成しこのパター
ンにより構成された固定接点と、該固定接点の上方にこ
れと対向して設けられた可動接点とからなり、該可動接
点を上記固定接点に当接させることによりスイッチング
を行うスイッチ装置において、上記固定接点パターン
は、第1対を構成する一対のパターンと第2対を構成す
る一対のパターンとからなり、各対のパターン同士は所
定間隔を隔てて上記プリント基板上に形成され、上記可
動接点は上記第1対および第2対のそれぞれに対応する
第1可動接点および第2可動接点とからなり、該可動接
点を押し下げることにより最初に第1および第2可動接
点の内いづれか一方がこれに対応する固定接点の第1対
または第2対に当接し、さらに押し下げることにより他
方の可動接点が上記第1対および第2対の両方に当接す
るように構成したことを特徴とするスイッチ装置を提供
する。請求項5に係る発明においては、前記第1対の内
の一方のパターンと第2対の内の一方のパターン同士が
共通パターンとして一体に形成されたことを特徴として
いる。請求項6に係る発明においては、前記固定接点パ
ターンが、放射状に形成されたことを特徴としている。
請求項7に係る発明においては、前記固定接点パターン
が、相互に噛み合って対向配置された櫛歯状に形成され
たことを特徴としている。請求項8に係る発明において
は、前記固定接点パターンの共通パターンが、鍵並び方
向に各鍵に対応して連続的に設けられたことを特徴とし
ている。
のパターンからなる第1固定接点対と第2固定接点対の
いずれか一方のパターンを共通パターンとして一体化
し、他方のパターン同士の間にこの共通パターンのみを
形成しているため、小数のパターンにより固定接点が構
成され、外部取り出し用の接点端子も少なくすることが
でき、構成が簡単になりパターン形状も簡素化して容易
に製造することができるようになる。またこのようなパ
ターンの共通化により、可動接点が従来と同じ大きさで
あると仮定した場合、パターン幅を太くすることができ
るため、パターン導体の抵抗値が減少し検出信号の信頼
性を高めることができる。さらに、このことを逆に言え
ば、前記パターン幅を従来と同じ幅にとどめることで、
固定接点パターンが小さく製作でき、これに合せて可動
接点を小さく成型すれば、スイッチの小型化が図られ
る。請求項2に係る発明においては、それぞれ1対の固
定接点パターンからなる内ペアと外ペアにおいて、内ペ
アの一方と外ペアの内側パターンとが共通に形成されて
いるため、3つのパターンにより内ペアおよび外ペアが
構成され、外部取り出し用の接点端子も3ヵ所となり、
構成が簡単になりパターン形状も簡素化して容易に製造
することができるようになる。また、前述の請求項1の
発明と同様に、このようなパターンの共通化により、可
動接点が従来と同じ大きさであると仮定した場合、パタ
ーン幅を太くすることができるため、パターン導体の抵
抗値が減少し検出信号の信頼性を高めることができる。
さらに、このことを逆に言えば、前記パターン幅を従来
と同じ幅にとどめることで、固定接点パターンが小さく
製作でき、これに合せて可動接点を小さく成型すれば、
スイッチの小型化が図られる。請求項3に係る発明にお
いては、前記共通パターンは、その外部配線取り出し用
の接点端子部が形成された基端部が、パターン先端部よ
り太く形成されているため、特に接点端子部近傍での抵
抗値が低下し検出信号取り出しの信頼性を高めることが
できる。請求項4に係る発明においては、スイッチの押
圧操作により、まず1メイク目の可動接点がこれと対応
する固定接点パターンに当接して接点を閉成し、さらに
スイッチを押し下げることにより、2メイク目の可動接
点がこれと対応する固定接点パターンに当接するととも
に1メイク目の可動接点に対応する固定接点パターンに
も同時に当接して両方の接点を閉成する。これにより、
1メイク目の可動接点がチャタリングを起こして固定接
点パターンから離れた場合であっても、2メイク目の可
動接点が1メイク目の固定接点パターンを閉成してバッ
クアップするため、両方の固定接点パターンに対し可動
接点が確実に当接し、チャタリングによる情報不良がな
くなり、信頼性の高い時間差検出情報が得られる。請求
項5に係る発明においては、上記請求項4に係る発明の
構成の1メイク目の固定接点パターンのペアの一方と2
メイク目の固定接点パターンのペアの一方同士が共通パ
ターンとして一体的に形成されているため、チャタリン
グ防止とともにパターン形状の簡素化が図られる。また
請求項1および2の作用で述べたと同様の理由により、
固定接点パターン導体の抵抗値減少により高信頼性を、
あるいはスイッチの小型化を図ることができる。請求項
6に係る発明においては、固定接点パターンが放射状に
形成されているため、その中心部に1メイク目の可動接
点を設けその周囲にドーナツ状の連続した可動接点を設
けることにより、簡単な構成でドーナツ状可動接点によ
り1メイク目と2メイク目の固定接点のペアを同時に閉
成することができる。請求項7に係る発明においては、
相互に噛み合う一対の対向配置の櫛歯状パターンにより
固定接点を形成しているため、パターンが全て直線の組
合せになり、高精度のパターン形成が容易に可能にな
り、短絡のおそれも減少する。請求項8に係る発明にお
いては、一対の固定接点パターンの内、共通パターンが
鍵並び方向に各鍵に対応して連続的に形成されるため、
一連のスイッチ群を構成する場合にさらにパターンの簡
素化が図られる。即ち、鍵の並び方向に本発明の2メイ
クスイッチを連続して配設させれば、幅の狭い鍵に対し
ても各スイッチがその幅の範囲内に収るため、従来スイ
ッチの外径により制限を受けていた鍵並び方向の寸法を
小さくすることが可能になり、鍵のピッチを小さくして
鍵盤全体の幅を小さくすることができ楽器全体をコンパ
クトにして小型化を図ることができる。
イッチの要部構成を示す。(A)はプリント基板41上
に形成された固定接点6のパターン形状を示し、(B)
はこの固定接点6と可動接点の当接状態を示す。この固
定接点6は、実質上図6に示した従来の固定接点46を
構成する内ペアの一方のパターン23と、外ペアの内側
のパターン24とを一体的に共通に形成した構成であ
る。即ち、本実施例においては、一対の内パターン1と
共通パターン3とにより内ペア4を構成し、一対の外パ
ターン2と上記共通パターン3とにより外ペア5を構成
している。このように共通パターン3を共有する内ペア
4および外ペア5とにより固定接点6が形成される。内
パターン1、外パターン2および共通パターン3は、そ
れぞれ外部配線パターン30に接続する第1接点端子部
T1、第2接点端子部T2および第3接点端子部T3を
有し、これらの接点端子部T1、T2、T3を基端部と
して所定の間隔を隔ててスイッチ内部側に相互に入り組
んで形成される。共通パターン3の基端部は先端部より
太く形成されている。このような固定接点6に対応し
て、その上方に可動接点が設けられる。可動接点は、中
央部の円形の第1可動接点25とその周囲の円弧状の第
2可動接点26a、26bとにより構成される。第1可
動接点25は内ペア4を構成する内パターン1と共通パ
ターン3に当接してこの内ペア4をメイクする。第2可
動接点26a、26bは外ペア5を構成する外パターン
2および共通パターン3に当接してこの外ペア5をメイ
クする。このような2メイクスイッチは例えば電子鍵盤
楽器の各鍵に対応して設けられ、押鍵動作に連動してキ
ーオン信号や押鍵速度信号を発信するために用いられ
る。図2はこのような本実施例に係る2メイクスイッチ
の回路図である。上記固定接点および可動接点からなる
接点部(2メイクスイッチ)7の3つの各接点端子T
1、T2、T3に例えばダイオードを介してプリント基
板上に形成した3本のスイッチ外部の配線パターン30
が接続される。各配線パターン30は図示しないCPU
に連結され押鍵動作に応じて電子音を発生させたり音色
や音量その他各種楽音の制御を行う。このような2メイ
クスイッチのプリント基板への取付け構造や断面構造
は、前述の図12に示した構成と同じであり、ここでは
説明を省略する。図3は、電子鍵盤楽器の鍵盤の下側に
配置されるプリント基板41の部分平面図である。各健
(図示しない)に対応してその下側に、前述のように3
つの接点端子部T1、T2、T3を有する固定接点6が
形成される。各固定接点6に対応して図13(A)また
は(B)に示すように可動接点25および26a,bが
装着される。各固定接点6の3つの接点端子部T1、T
2、T3には外部配線パターン30が接続されるととも
に、適宜ランドパターン8、9を介して廻り込み防止ダ
イオード10が接続される。図4は、このような電子鍵
盤楽器に搭載された2メイクスイッチによる制御回路の
部分構成図である。S1は1メイク目の接点であり、前
記第1可動接点25と内ペア4(図1)とにより構成さ
れる。S2は2メイク目の接点であり、前記第2可動接
点26a,bと外ペア5とにより構成される。これらの
接点S1、S2からなる各2メイクスイッチ7は各健ご
とに設けられ、例えばC、C#、D...Fからなる半
オクターブおよびF#、G、G#...Bからなる残り
の半オクターブごとにまとめてブロック化し、ブロック
ごとにマイコン(CPU)11に連結してブロックごと
の時分割キースキャニングにより各種楽音制御を行って
もよい。マイコン11は利用回路12に連結される。こ
の利用回路12は、物理音を発生させたり各種楽音を形
成する回路およびアンプやスピーカ等を含む楽音発生手
段となるものである。図5はこの発明の別の実施例を示
し、(A)は縦断面図、(B)は平面構成の説明図であ
る。この実施例においては、可動接点側の構成が、図1
3(A)の構成における円弧状に分離した第2可動接点
26aおよび26b(図1参照)に代えて、ドーナツ状
に連続したドーナツ形第2可動接点26を設けた構成と
なっている。また、固定接点6の構成は、図5(B)に
示すように、実質上十字形の放射状パターンであって、
中央の内パターン1と、外側の外パターン2と、その中
間の共通パターン3とをそれぞれ所定の間隔を隔てて形
成したものである。内パターン1と共通パターン3とに
より内ペア4を構成し、外パターン2と共通パターン3
とにより外ペア5を構成している。各パターン1、2、
3はそれぞれ接点端子部T1、T2、T3を介して外部
配線パターンに接続され、これを通して内パターン1お
よび外パターン2は抵抗を介してアースに接続され、共
通パターン3は電源電圧Vに接続される。内パターン1
および外パターン2は電圧検出回路(図示しない)に連
結され、例えば各種楽音制御に利用される。このような
構成の2メイクスイッチ27において、押圧部29を押
圧してスイッチを押し下げると、まず中央の円形第1可
動接点25が内ペア4に当接し、接点端子T1、T3間
を閉成する。さらにスイッチを押し下げることにより、
ドーナツ形第2可動接点26が内パターン1、外パター
ン2および共通パターン3のすべてに跨がって当接し
て、外ペア5の接点端子T1、T2間を閉成するととも
に、第1可動接点により閉成されている接点端子T1、
T3間をさらに閉成する。これにより、1メイク目の第
1可動接点25が万一チャタリングを起こして内ペア4
のパターン1、3から離れた場合であっても、2メイク
目の第2可動接点26が外ペア5とともに内ペア4をパ
ックアップして閉成するため、第2可動接点26がメイ
クした時点において内ペア4は閉成された状態に保持さ
れる。このように図5の2メイクスイッチ構造において
は、チャタリングの防止が図られるとともに、放射状パ
ターン形状および共通パターンを用いることによる形状
のシンプル化およびパターン面積の縮小化が図られ、従
来に比べ小型のスイッチが実現可能になる。なお、放射
状パターン形状は4方向放射形状の十字形に限らず、例
えば3方向放射形状のY字状あるいは5方向やそれ以上
の放射方向をもつ形状としてもよい。また、2方向の放
射形状、即ち直線形状のパターンもこの発明に含まれ
る。また、第2可動接点の形状についても、ドーナツ形
状に限定されるものではなく、3つのパターン1、2、
3に跨がって同時に当接できる形状であれば円弧状ある
いは直線状その他の形状であってもよい。図6は、この
発明のさらに別の実施例を示す図であり、(A)は上面
図、(B)は(A)のB−B断面図、(C)は固定接点
の形状図である。この実施例における2メイクスイッチ
50は、高さ方向に段差を有して並べて設けた第1可動
接点51と第2可動接点52とからなり、プリント基板
53上に搭載される。51a,52aはそれぞれ可動接
点51、52の背面(上面)側を示す。56は弾性変形
部であり、57はキートップを示す。プリント基板53
上には、(C)図に示すように、第1固定接点パターン
58と、第2固定接点パターン59と、共通パターン6
0とからなる固定接点が形成される。このような固定接
点は、図14で説明した従来技術の固定接点54、55
を改良したものである。即ち、第1および第2の固定接
点パターン58、59は櫛歯状であって、櫛歯の並び方
向に先端を対向させて配置され、これらのパターン5
8、59の間に各パターンの櫛歯に噛み合うように同じ
く櫛歯形状の共通パターン60が形成される。このよう
に直線状の櫛歯パターンからなる両固定接点パターン5
8、59間に共通パターン60を設けることにより、対
向して突き合せて配置した第1固定接点パターン58お
よび第2固定接点パターン59が正常なスイッチ機能を
もつための許容占有範囲は、それぞれS1およびS2で
示される範囲となり、図14の従来技術に比べほぼ3倍
に拡大される。これにより、スイッチ機能の信頼性を向
上させることができる。言換えれば、従来と同じ印刷精
度のピッチの櫛歯パターンを用いてスイッチの小型化が
図られる。その他の作用効果については、実質上前述の
本発明の各実施例と同様である。図7は、図6の固定接
点の変形例を示す。図6では、第1固定接点パターン5
8と第2固定接点パターン59の櫛の向きを反対方向に
配置した形状であるが、この図7の例は、櫛の向きを両
パターン58、59ともに同じ向き(上向き)とし、こ
れらに噛み合う共通パターン60の櫛歯を下向きに形成
したパターン形状である。その他の構成および作用効果
は上記実施例と同様である。図8は、この発明のさらに
別の実施例の構成を示す。この実施例は3段メイクのス
イッチ装置50を示す。高さ方向に段差を有する第1、
第2、第3の可動接点61、62、63が並べて設けら
れ、プリント基板53上に搭載される。各可動接点6
1、62、63に対応して、プリント基板53上に、
(C)図に示すように、櫛歯状の第1、第2、第3の固
定接点パターン64、65、66が櫛歯に直交方向に揃
えて連続的に並べて形成される。各固定接点パターン6
4、65、66の歯の向きは図で上向きである。これら
の固定接点パターン64、65、66の各歯に噛み合う
櫛歯状の共通パターン67が形成される。これにより、
各固定接点パターン64、65、66と共通パターン6
7とがそれぞれ対をなす3つの固定接点を構成する。ス
イッチ装置50のキートップ57を押圧することによ
り、第1、第2、第3の可動接点61、62、63が順
番に固定接点対のパターンに当接し、スイッチを3段階
にメイクする。その他の構成および作用効果は前述の実
施例と同様である。図8(D)は、固定接点パターンの
変形例を示す。この例では、4つの第1、第2、第3、
第4の櫛歯状のパターン71、72、73、74が形成
される。第1、第2のパターン71と72は歯が下向き
に形成され、これらの第1、第2のパターン71、72
に対し、第3の櫛歯パターン73がその上向きの歯を噛
み合わせて共通パターンとして形成される。この第3の
パターン73と同じく上向きの歯からなる第4のパター
ン74に対し第2の下向きの櫛歯パターン72が共通の
パターンとして第3、第4パターン73、74に噛み合
って形成される。スイッチ装置50のキートップ57を
押圧することにより、第1、第2、第3の可動接点6
1、62、63が順番にこれらの固定接点の組合せの対
に当接してスイッチを3段階にメイクする。その他の構
成および作用効果は前述の実施例と同様である。図9
は、この発明のさらに別の実施例を示す。この実施例
は、前述の図15に示した従来構造を改良したものであ
る。即ち、櫛歯状の第1固定接点パターン58と第2固
定接点パターン59が歯を向合わせて形成され、これら
の歯に噛み合わせて中央から両側に向けて歯を有する共
通パターン60が形成される。これにより、第1、第2
の固定接点パターン58、59と共通パターン60とが
それぞれ対をなす固定接点を構成する。このように直線
状の櫛歯パターンからなる両固定接点パターン58、5
9間に共通パターン60を設けることにより、並列配置
した第1固定接点パターン58および第2固定接点パタ
ーン59が正常なスイッチ機能をもつための許容占有範
囲は、それぞれS1およびS2で示される範囲となり、
図15の従来技術に比べほぼ3倍に拡大される。これに
より、スイッチ機能の信頼性を向上させることができ
る。言換えれば、従来と同じ印刷精度のピッチの櫛歯パ
ターンを用いてスイッチの小型化が図られる。その他の
作用効果については、実質上前述の本発明の各実施例と
同様である。図10は、本発明のさらに別の実施例を示
す。この実施例は、本発明を鍵盤楽器に適用した例であ
り、前記図9のスイッチ構造を鍵の並び方向に連続させ
たものである。各鍵71、72に対応して、鍵71には
櫛歯状の第1固定接点パターン581および第2固定接
点パターン591が鍵71の長手方向に対向して形成さ
れる。隣接する鍵72には同様に櫛歯状の第1固定接点
パターン582および第2固定接点パターン592が鍵
72の長手方向に対向して形成される。これらの第1固
定接点パターン581、582および第2固定接点パタ
ーン591、592間に、図9の例と同様に共通パター
ン60が形成されるとともにその上方に可動接点51
1、521および512、522が形成される。各鍵の
共通パターン60は鍵71、72の並び方向(図のH方
向)に連続して形成される。従って、固定接点の共通パ
ターン60は、鍵の長手方向に沿って形成されるととも
に鍵の並び方向に沿って連続して形成され、これに対応
して可動接点が鍵の長手方向と並び方向に沿って連続的
に配列される。このような構成により、鍵の並び方向に
関し図9の例と同様に対向配置した第1固定接点パター
ンおよび第2固定接点パターンが正常なスイッチ機能を
もつための許容占有範囲は、それぞれS1およびS2で
示される範囲となり、図15の従来技術に比べほぼ3倍
に拡大される。さらに鍵の並び方向(H方向)に関し、
各スイッチの許容占有範囲はS1’、S2’となり範囲
が拡大される。このように鍵の長手方向および並び方向
に関しスイッチとして使用できる範囲が拡大するととも
に、パターンの共通化によりスイッチ自体の形状が小さ
くなる。例えば、複数のスイッチ装置を通常のキースイ
ッチとして各鍵に対応して設ける場合は、左右いずれか
の列からなるスイッチのみでよく、この場合にも鍵並び
方向においてスイッチを搭載する基板の幅を小さくする
ことができる。さらにタッチレスポンススイッチとして
各鍵に対応して図示のように設けた場合に鍵長手方向に
おいても基板の幅を小さくすることができる。いずれの
場合も鍵の並び方向のピッチを小さくして幅の狭い鍵を
使用することができ鍵盤装置全体の小型化を図ることが
できる。
は、それぞれ1対のパターンからなる第1固定接点対と
第2固定接点対のいずれか一方のパターンを共通化して
一体化し、他方のパターン同士の間にこの共通パターン
のみを形成しているため、小数のパターンにより固定接
点が構成され、同一寸法のスイッチを製造するのであれ
ばスペース的に余裕ができ、可動接点と固定接点の配置
が多少ずれてもスイッチ機能に支障を来さない。従って
歩留の向上が図られる。また、固定接点パターンの共通
化により固定接点配設スペースを小さくできスイッチの
小型化が達成される。さらに説明すれば、スイッチ製造
の歩留を同一とするならば従来に比べより小型スイッチ
の製造が可能になる。例えば2つの接点のペアからなる
2メイクスイッチ構造のような可動接点と固定接点パタ
ーンとからなるスイッチ装置において、固定接点側の各
ペアに共通のパターンを形成しているため構造が簡素化
し製造が容易になるとともにスイッチの小型化が図られ
る。またパターン抵抗値の減少により検出信号の信頼性
の向上が図られる。また、2メイク目の可動接点の形状
を両方の接点のペアに対し同時に当接する形状とするこ
とにより、チャタリングの防止が図られ確実な2メイク
スイッチング機能が達成され信頼性の高い検出情報が得
られる。なお、前記各実施例は鍵盤装置のタッチレスポ
ンススイッチの固定接点パターンとして例示したが、こ
の発明はこれに限定されるものではなく、単に2接点回
路またはそれ以上の接点回路のスイッチであればよく、
独立した機能の複数のスイッチ接点を有するスイッチ装
置、例えば一方の回路が閉じた後にさらにスイッチを押
し下げることにより、スイッチがオフとなる機能付加も
しくは機能変更するようなモードスイッチ、あるいは単
に複数の独立したスイッチが同時に閉成するマルチ型の
スイッチに対し適用することができる。
パターン形状の説明図である。
ント基板の平面図である。
の形状説明図である。
置の構成説明図である。
置の構成説明図である。
装置の構成説明図である。
図である。
る。
イクスイッチの各別の例を示す断面図である。
ある。
である。
4:内ペア、5:外ペア、6:固定接点、25:第1可
動接点、26a,26b:第2可動接点、30:スイッ
チ外部配線パターン、41:プリント基板。
Claims (8)
- 【請求項1】プリント基板上に接点パターンを形成しこ
のパターンにより構成された固定接点と、該固定接点の
上方にこれと対向して設けられた可動接点とからなり、
該可動接点を上記固定接点に当接させることによりスイ
ッチングを行うスイッチ装置において、 上記固定接点パターンは、第1固定接点対と第2固定接
点対とを有し、 該固定接点対の各パターン同士は所定間隔を隔てて内部
側に相互に入り組んで上記プリント基板上に形成され、
上記可動接点は上記各固定接点対をそれぞれ接触させる
ための各固定接点対のそれぞれに対応する第1可動接点
および第2可動接点とを有し、 上記固定接点パターンは、第1固定接点対と第2固定接
点対のいずれか一方の接点を共通パターンとして一体化
して形成し、第1固定接点対の他方接点と第2固定接点
対の他方接点との間に前記共通パターンのみを配設し、
第1の固定接点対の他方接点と第2の固定接点対の他方
接点の双方に対して入り組んで形成したことを特徴とす
るスイッチ装置。 - 【請求項2】プリント基板上に接点パターンを形成しこ
のパターンにより構成された固定接点と、該固定接点の
上方にこれと対向して設けられた可動接点とからなり、
該可動接点を上記固定接点に当接させることによりスイ
ッチングを行うスイッチ装置において、上記固定接点パ
ターンは、少なくとも内対を構成する一対の内側のパタ
ーンと外対を構成する一対の外側のパターンとからな
り、各対のパターン同士は所定間隔を隔てて内部に相互
に入り組んで上記プリント基板上に形成され、上記可動
接点は上記内対および外対のそれぞれに対応する第1可
動接点および第2可動接点とからなり、上記内対のパタ
ーン内のいづれか一方のパターンと上記外対のパターン
の内の内側のパターンとを共通パターンとして一体に形
成し、第1の固定接点対の他方接点と第2の固定接点対
の他方接点の双方に対して入り組んで形成したことを特
徴とするスイッチ装置。 - 【請求項3】上記固定接点パターンは、少なくとも内対
を構成する一対の内側のパターンと外対を構成する一対
の外側のパターンとからなり、前記内対および外対を構
成する各パターンはそれぞれスイッチ外部配線パターン
に接続する接点端子部を基端部として前記固定接点内に
形成され、前記共通パターンはその基端部が先端部より
太く形成されたことを特徴とする請求項2に記載のスイ
ッチ装置。 - 【請求項4】プリント基板上に接点パターンを形成しこ
のパターンにより構成された固定接点と、該固定接点の
上方にこれと対向して設けられた可動接点とからなり、
該可動接点を上記固定接点に当接させることによりスイ
ッチングを行うスイッチ装置において、上記固定接点パ
ターンは、第1対を構成する一対のパターンと第2対を
構成する一対のパターンとからなり、各対のパターン同
士は所定間隔を隔てて上記プリント基板上に形成され、
上記可動接点は上記第1対および第2対のそれぞれに対
応する第1可動接点および第2可動接点とからなり、該
可動接点を押し下げることにより最初に第1および第2
可動接点の内いづれか一方がこれに対応する固定接点の
第1対または第2対に当接し、さらに押し下げることに
より他方の可動接点が上記第1対および第2対の両方に
当接するように構成したことを特徴とするスイッチ装
置。 - 【請求項5】前記第1対の内の一方のパターンと第2対
の内の一方のパターン同士が共通パターンとして一体に
形成されたことを特徴とする請求項4に記載のスイッチ
装置。 - 【請求項6】前記固定接点パターンが、放射状に形成さ
れたことを特徴とする請求項1から4までのいずれかに
記載のスイッチ装置。 - 【請求項7】前記固定接点パターンが、相互に噛み合っ
て対向配置された櫛歯状に形成されたことを特徴とする
請求項1から4までのいずれかに記載のスイッチ装置。 - 【請求項8】前記固定接点パターンの共通パターンが、
鍵並び方向に各鍵に対応して連続的に設けられたことを
特徴とする請求項1から7までのいずれかに記載のスイ
ッチ装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP20240599A JP3156847B2 (ja) | 1995-04-28 | 1999-07-16 | スイッチ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20240599A JP3156847B2 (ja) | 1995-04-28 | 1999-07-16 | スイッチ装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP7105681A Division JP3000885B2 (ja) | 1994-12-28 | 1995-04-28 | スイッチ装置 |
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ID=16456973
Family Applications (1)
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JP20240599A Expired - Fee Related JP3156847B2 (ja) | 1995-04-28 | 1999-07-16 | スイッチ装置 |
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Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003090773A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Polymatech Co Ltd | 感圧センサーおよび感圧センサーの押圧力検知方法 |
JP2012098661A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Yamaha Corp | 電子鍵盤楽器の鍵スイッチ構造 |
WO2018173664A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器用スイッチング装置 |
JP2019128745A (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 株式会社ユードー | ユーザインタフェース装置 |
-
1999
- 1999-07-16 JP JP20240599A patent/JP3156847B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11227571B2 (en) | 2017-03-24 | 2022-01-18 | Yamaha Corporation | Switching device for electronic musical instrument |
JP2019128745A (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 株式会社ユードー | ユーザインタフェース装置 |
JP7108952B2 (ja) | 2018-01-23 | 2022-07-29 | 株式会社ユードー | ユーザインタフェース装置 |
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