【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アミューズメント機器等に使用される無接点式押ボタンスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の無接点式押ボタンスイッチとして、例えば図９に示すようなものがある（例えば、特許文献１参照。）。同図において、１１０はコイルボビンで、銅線が巻装されてコイル１１１を形成し、コイル１１１の両端はコイルボビン１１０に植設した端子ピン１１２に接続されている。このコイルボビン１１０はプリント基板１１３に端子ピン１１２によって固着されている。また、上記コイルボビン１１０の中央部には中心孔１１４が形成され、その下部にはねじコア１１６が螺合している。さらに、この中心孔１１４の上部には操作軸１１７がはまり合っている。すなわち、中心孔１１４の段部１１８にスプリング１１９の一端を係止させ、その他端を操作軸１１７の中間に形成した大径ねじ部１２０の下部に係止させて、操作軸１１７を浮いた状態で保持している。また、上記操作軸１１７の大径ねじ部１２０の上部は緩衝材１２１を介してフレーム１２２に当接している。このフレーム１２２より突出する部分にはストッパー１２３、さらに、その先端には操作ボタン１２４が設けられている。また、上記大径ねじ部１２０にはキャップ状コア１２５が螺合されている。
【０００３】
このような構成において、微調整ねじコア１１６はキャップ状コア１２５が上動している状態において共振周波数がｆ０になるように調整し、操作ボタン１２４を押圧して操作軸１１７を下動させ、ストッパー１２３で規制される最大ストロークにおいて、反共振周波数がｆ０になるようにキャップ状コア１２５の大径ねじ部１２０に螺合する位置を調整する。
【０００４】
この無接点式押ボタンスイッチは、コイル１１１のインダクタンスを変えることによって共振周波数と反共振周波数をその都度一致させ、交流信号を断続して負荷を駆動するようにしたものである。
【０００５】
また、従来の押ボタンスイッチとして、例えば図１０に示すようなものもある。この押ボタンスイッチは、一端２１ａが弾性変形可能な可動接点端子２１、固定接点端子２２、及びボディ５が固定台１に固定され、可動部７が押ボタン部７２をボディ５から突出させた状態でボディ５の内部空間に移動可能に収納されると共に、押ボタン部７２をボディから突出させる方向、すなわち非操作位置に戻す方向にバネ６が可動部７を付勢している。さらに、可動部７には、可動接点端子２１の一端２１ａに当接してこれを押圧する凸部７４が設けられ、可動接点端子２１の一端２１ａには、可動接点２１ｂが固着され、固定接点端子２２の一端２２ａには、固定接点２２ｂが固着されている。
【０００６】
かくして、この押ボタンスイッチは、押ボタン部７２がボディ５の内方に向かって押し込まれる押下操作されると、凸部７４が可動接点端子２１の一端２１ａに当接してこれを押圧するので、一端２１ａが固定接点２２ｂの方に弾性変形し、可動接点２１ｂが固定接点２２ｂと当接する。その結果、可動接点端子２１と固定接点端子２２との間が電気的に接続するのである。
【０００７】
また、従来の無接点式押ボタンスイッチとして、例えば図１１に示すようなものもある。この無接点式押ボタンスイッチは、図１０における可動接点端子２１及び固定接点端子２２に代えて、端子２，２が設けられているものである。そして、固定台１には、ＬＥＤ等の発光素子１５ａが固着される発光素子保持部１５、及びフォトトランジスタ等の受光素子１６ａが固着される受光素子保持部１６が設けられ、全体としてフォトインタラプタを構成している。なお、図示を省略しているが、受光素子１６ａの出力電極は、受光素子保持部１６及び固定台１等に設けられる電気配線によって、端子２，２に電気的に接続されている。
【０００８】
かくして、この無接点式押ボタンスイッチは、押ボタン部７２が押下操作されると、凸部７４が発光素子１５ａと受光素子１６ａとの間の光路を遮るので、端子２，２間が電気的に開放されるのである。
【０００９】
【特許文献１】
特公昭５１−３０６６８号公報（第１−２頁、第３図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１０に示す押ボタンスイッチによれば、オン・オフ動作を多数回、繰り返した場合、可動部７の凸部７４、及び可動接点端子２１の一端２１ａの形状が摩耗等によって変形したり、可動接点２１ｂ及び固定接点２２ｂの接点寿命が到来することなどによって、やがてスイッチ機能を果たせなくなることが懸念されていた。
【００１１】
一方、図９及び図１１に示す無接点式押ボタンスイッチによれば、上述したような問題は発生しない。しかしながら、図９に示すものは、微調整ねじコア１１６及び大径ねじ部１２０によって、共振周波数及び反共振周波数がｆ０になるように調整しなければならないので、ねじ込み位置を調節する作業が面倒である。また、図１１に示すものは、可動部７の摺動などによって発生する成形クズ等の異物が光路内に侵入した場合、スイッチ機能を正常に果たせなくなってしまう恐れがある、という問題点があった。
【００１２】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、信頼性の高い無接点式押ボタンスイッチを簡易な構成にて提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、内部に所定の空間を有するボディと、ボディの内部空間に収納するコイルボビンと、コイルボビンに巻回するコイルと、一端にコイルボビン及びコイルを収納し得る収納凹部が形成され他端に押ボタン部が形成されボディの長手方向に移動可能な略柱状の可動部と、可動部を非操作位置に戻す方向に付勢するバネと、ボディを固定する固定台と、固定台に固着されると共に一端が固定台の一方側からボディの内部空間に向かって突出し他端が固定台の他方側から外方に向かって突出する端子と、を有し、押ボタン部の押下操作によりコイルを収納凹部に収納しコイルに磁気的変化を与えてスイッチ動作する無接点式押ボタンスイッチであって、前記コイルボビンは、検出基板と一体に形成し、この検出基板に前記磁気変化を検出する検出回路及びこの検出回路と電気的に接続する基板パッドを設け、基板パッドと前記端子の一端とを電気的に接続したことを特徴としている。
【００１４】
請求項２に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、請求項１の構成において、前記端子の一端は、バネ性を有する接触バネ部を設け、前記固定台は、前記検出基板を支持する基板支持部を設け、検出基板を基板支持部に支持すると共に接触バネ部が基板パッドに弾性押圧力を与えた状態で検出基板を固定台に固定したものとしている。
【００１５】
請求項３に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、請求項１又は２の構成において、前記検出回路は、押ボタン部を押下操作したときに収納凹部に発生する渦電流がコイルの高周波磁界に与える磁気変化を検出するものとしている。
【００１６】
請求項４に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、請求項１乃至３の構成において、前記検出回路は、その出力端子を、外部電源の高電位側に接続する電源端子と、コイルに与えられた磁気的変化に応じた信号を出力する信号端子と、により構成したものとしている。
【００１７】
請求項５に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、請求項１乃至４の構成において、前記ボディは、少なくともその表面を金属材料にて形成したものとしている。
【００１８】
請求項６に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、請求項５の構成において、前記金属材料は、メッキ処理にて形成したものとしている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１乃至図８は、本発明に係る無接点式押ボタンスイッチの実施の形態を示す図であり、図１は無接点式押ボタンスイッチの側面断面図、図２は無接点式押ボタンスイッチの分解斜視図、図３は端子と基板パッドとの接続部分の拡大図、図４は検出基板及びコイルの拡大図、図５は可動部及び有底筒体の断面図、図６は可動部及び有底筒体の斜視図、図７は検出回路のブロック図、図８は無接点式押ボタンスイッチの動作説明図である。
【００２０】
無接点式押ボタンスイッチは、固定台１、端子２，２、検出基板３、コイル４、ボディ５、バネ６、及び可動部７を備え、以下のように構成してある。
【００２１】
固定台１は、端子２，２、検出基板３、ボディ５等を固定するものであって、比較的厚手の略円盤状をした基台１１と、この基台１１の一方側に突設され図外、メスコネクタ等と接続可能なオスコネクタ１２と、基台１１の他方側周縁部から突設する一対の薄板片持ち梁状の支持片１３，１３と、一対のガイド壁が立設され上端に形成した爪部と共に検出基板３を支持して固定する一対の基板支持部１４，１４と、を設けてある。支持片１３，１３は、ボディ５を両側から挟み込んで位置決め保持する支持ガイド１３ａと、この支持ガイド１３ａから断面略く字状に延設され、図外、機器筐体等に穿孔された取付用丸孔に嵌め込まれた状態で弾性変形しスイッチを筐体に固定する支持バネ片１３ｂと、から構成してある。
【００２２】
端子２，２は、図外、メスコネクタのコンタクト等と電気的に接続可能なものであって、長手方向の略中央部２ｂを基台１１に貫通させて固着し、一端２ａを基台１１の一方側からボディ５の内部空間に向かって突出させると共にその先端を略へ字状に折曲して接触バネ部を形成し、他端２ｃを基台１１の他方側から外方、すなわちオスコネクタ１２の内方に向かって突出させてある。つまり、端子２，２は、検出基板３が固定台１に取り付けられた状態において、一端２ａの先端が基板パッド３２ｂに接触して、この基板パッド３２ｂに弾性押圧力を与えた状態で電気的に接続し得るように構成してある（図３参照）。
【００２３】
検出基板３は、後述する検出回路９を設けるものであって、矩形薄板状の検出回路形成部３２、及びこの検出回路形成部３２と一体的に形成され、検出回路形成部３２の一側縁から側方に突出する略Ｔ字状のコイルボビン３１を有している。そして、コイルボビン３１先端のコイルストッパ３１ａによって、コイル４が抜脱することを防止しているのである。また、検出回路形成部３２には、端子２の接触バネ部２ｄと電気的に接続させる基板パッド３２ｂ，３２ｂを設けている（図３参照）。さらに、検出回路形成部３２には、コイル線末端を絡げる突起３２ａを設けて、検出回路の配線パターンに半田付け等により電気的に接続している（図４参照）。
【００２４】
コイル４は、後述する検出回路９によって高周波電圧を与えられ可動部７が押し込まれたときの磁気変化を検出するものであって、コイルボビン３１に巻回すると共に、そのコイル線末端を突起３２ａに絡げてある（図４参照）。
【００２５】
ボディ５は、その内部空間に可動部７を長手方向に移動可能に収納するものであって、略円筒状をしたボディ本体５１と、このボディ本体５１の上端縁の全周に亘って内側及び外側に突出して設けられ、可動部７が外方側へ抜脱することを防止するフランジ部５２と、ボディ本体５１の軸方向における略中央近傍で内側に突出して設けられ、バネ６を圧縮懸架状態で保持するバネ保持片５３と、を有している。そして、ボディ５の内壁表面には、例えばＣｕ又はＮｉ又はＣｒを含む金属材料等にて、メッキ処理を施してある。これにより、メッキ層がシールドとなって、コイル４、検出回路９等が、ボディ５周辺の外来ノイズの影響を受けにくくなるので、無接点式押ボタンスイッチの信頼性が高められる。なお、ボディ５自体を金属材料により形成しても同様の作用効果が得られることは言うまでもない。
【００２６】
バネ６は、可動部７の押ボタン部７２がボディ５の内方に押し込まれる押下操作がされた後、押ボタン部７２がボディ５の外部に突出した状態、すなわち押下操作されていない非操作位置に復帰させるものであって、バネ保持片５３と当接片７３との間に圧縮懸架状態で保持され、可動部７の押ボタン部７２がボディ５から突出する方向に可動部７を付勢している。
【００２７】
可動部７は、押ボタンを構成するものであって、略円柱状に形成した可動部本体７１と、この可動部本体７１よりやや大きい直径を有する略円柱状に形成した押ボタン部７２と、上方側がフランジ部５２に当接して可動部７がスイッチの外側へ抜脱することを抑制すると共に下方側がバネ６に圧接して可動部７が押し込まれたときにバネ６を圧縮する当接片７３，７３と、可動部７を押し込んだときにコイル４が収納される収納凹部７１ａと、を形成してある。そして、可動部７は、ボディ５の長手方向に移動可能な状態でボディ５の内部空間に収納してあり、押ボタン部７２の押下操作によりバネ６の長さが最も短くなるところまで押下することができるようにしてある。さらに、収納凹部７１ａの壁面には、例えばＣｕ又はＮｉ又はＣｒを含む金属材料等にて、メッキ処理を施してある。こうすると、可動部７が押し込まれたときに、収納凹部７１ａの壁面に発生する渦電流が大きくなるので、コイル４に与える磁力が大きくなって無接点式押ボタンスイッチの検出感度が高められるのである。なお、このメッキ処理に代えて、金属材料等にて形成した有底筒体８を、収納凹部７１ａに嵌め込んで構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない（図５、図６参照）。
【００２８】
検出回路９は、コイル４に高周波電圧を与えると共にその高周波電圧の変動を検出して所定の信号出力を行なうものであって、図７に示すように、コイル４に接続する一対のコイル接続端子と、外部電源の高電位側に接続する電源端子９ａと、コイル４に与えられた磁気的変化に応じた信号を出力する信号端子９ｂと、を備えた専用ＩＣ９１により構成してある。さらに、コイル４と専用ＩＣ９１との間には、コンデンサ９２をコイル４と並列に接続し、信号端子９ｂとＧＮＤとの間には外付け抵抗９３を接続してある。専用ＩＣ９１は、コイル４に高周波電圧を与える発振駆動回路９１ａと、その高周波電圧の検波を行なう検波回路９１ｂと、検波した波形を比較する比較回路９１ｃと、波形の振幅が減少したときに所定の信号を出力する出力回路９１ｄと、を備えている。
【００２９】
かくして、上記構成による無接点式押ボタンスイッチは、以下のように動作するのである。可動部７の押ボタン部７２がボディ５から突出している状態（図８（ａ）参照）から押ボタン部７２をボディ５の内方に押し込むと、コイル４が収納凹部７１ａの内部に収納され、収納凹部７１ａの内壁に覆われる（（図８（ｂ）参照）。この過程において収納凹部７１ａの内壁に渦電流が発生し、この渦電流による磁界がコイル４に磁気的影響を与えるので、あらかじめコイル４に与えていた高周波電圧の振幅が減少する。すると、専用ＩＣ９１が所定の信号処理を行ない、電源端子９ａと信号端子９ｂとの間のインピーダンスを高インピーダンス状態から低インピーダンス状態に切り替える。その結果、信号端子９ｂが低電位（アース電位）から高電位に変化するので、その電位の変化を信号端子９ｂを介して検知することによって、可動部７の押ボタン部７２が押下されたことを検出することができるのである。
【００３０】
したがって、上記構成によれば、無接点式押ボタンスイッチは、コイルボビン３１を、検出基板３と一体に形成し、この検出基板３に磁気変化を検出する検出回路９及びこの検出回路９と電気的に接続する基板パッド３２ｂ，３２ｂを設け、基板パッド３２ｂと端子２の一端２ａとを電気的に接続したことを特徴としているので、部品点数が少なくなり、簡易に構成させられるものとなる。
【００３１】
また、端子２の一端２ａにはバネ性を有する接触バネ部２ｄを設け、固定台１には、検出基板３を支持する基板支持部１４を設け、検出基板３を基板支持部１４に支持すると共に接触バネ部２ｄが基板パッド３２ｂに弾性押圧力を与えた状態で検出基板３を固定台１に固定したものとしているので、容易に組み立てることができるものとなる。
【００３２】
また、検出回路９は、押ボタン部７２を押下操作したときに収納凹部７１ａに発生する渦電流がコイル４の高周波磁界に与える磁気変化を検出するものとしているので、可動部７の摺動によって発生する成形クズ等の異物が侵入してもスイッチ特性に影響を与えないため、信頼性が向上させられるものとなる。また、検出回路９は、その出力端子を、外部電源の高電位側に接続する電源端子９ａと、コイル４に与えられた磁気的変化に応じた信号を出力する信号端子９ｂと、により構成した２線式のものとしているので、外部回路と接続するときに省配線が実現させられるものとなる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、コイルボビンを、検出基板と一体に形成し、この検出基板に磁気変化を検出する検出回路及びこの検出回路と電気的に接続する基板パッドを設け、基板パッドと端子の一端とを電気的に接続したことを特徴としているので、部品点数が少なくなり、簡易に構成させられるものとなる。
【００３４】
請求項２に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、請求項１の構成において、端子の一端は、バネ性を有する接触バネ部を設け、固定台は、検出基板を支持する基板支持部を設け、検出基板を基板支持部に支持すると共に接触バネ部が基板パッドに弾性押圧力を与えた状態で検出基板を固定台に固定したものとしているので、容易に組み立てることができるものとなる。
【００３５】
請求項３に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、請求項１又は２の構成において、検出回路は、押ボタン部を押下操作したときに収納凹部に発生する渦電流がコイルの高周波磁界に与える磁気変化を検出するものとしているので、可動部の摺動によって発生する成形クズ等の異物が侵入してもスイッチ特性に影響を与えないため、信頼性が向上させられるものとなる。
【００３６】
請求項４に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、請求項１乃至３の構成において、検出回路は、その出力端子を、外部電源の高電位側に接続する電源端子と、コイルに与えられた磁気的変化に応じた信号を出力する信号端子と、により構成した２線式のものとしているので、外部回路と接続するときに省配線が実現させられるものとなる。
【００３７】
請求項５に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、請求項１乃至４の構成において、ボディは、少なくともその表面を金属材料にて形成したものとしているので、その金属材料がシールドとなって、コイル、検出回路等が、ボディ周辺の外来ノイズの影響を受けにくくなるので、無接点式押ボタンスイッチの信頼性が一層、向上させられるものとなる。
【００３８】
請求項６に係る発明の無接点式押ボタンスイッチは、請求項５の構成において、金属材料は、メッキ処理にて形成したものとしているので、部品点数が低減させられるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無接点式押ボタンスイッチの実施の形態を示す側面断面図である。
【図２】同上の分解斜視図である。
【図３】同上の端子と基板パッドとの接続部分の拡大図である。
【図４】同上の検出基板及びコイルの拡大図である。
【図５】同上の可動部及び有底筒体の断面図である。
【図６】同上の可動部及び有底筒体の斜視図である。
【図７】同上の検出回路のブロック図である。
【図８】同上の動作説明図である。
【図９】従来の無接点式押ボタンスイッチの断面図である。
【図１０】従来の押ボタンスイッチの断面図である。
【図１１】別の従来の無接点式押ボタンスイッチの断面図である。
【符号の説明】
１ 固定台
１４ 基板支持部
２ 端子
２ａ 端子の一端
２ｂ 端子の長手方向の略中央部
２ｃ 端子の他端
２ｄ 接触バネ部
３ 検出基板
３１ コイルボビン
３２ｂ 基板パッド
４ コイル
５ ボディ
６ バネ
７ 可動部
７１ａ 収納凹部
７２ 押ボタン部
９ 検出回路
９ａ 電源端子
９ｂ 信号端子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a contactless pushbutton switch used for amusement equipment and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this kind of non-contact type push button switch, for example, there is one as shown in FIG. 9 (for example, see Patent Document 1). In the figure, reference numeral 110 denotes a coil bobbin, which is wound with a copper wire to form a coil 111, and both ends of the coil 111 are connected to terminal pins 112 implanted in the coil bobbin 110. The coil bobbin 110 is fixed to a printed circuit board 113 by terminal pins 112. A center hole 114 is formed at the center of the coil bobbin 110, and a screw core 116 is screwed below the center hole 114. Further, an operation shaft 117 is fitted on the upper portion of the center hole 114. That is, one end of the spring 119 is engaged with the step portion 118 of the center hole 114, and the other end is engaged with the lower part of the large-diameter screw portion 120 formed in the middle of the operation shaft 117, so that the operation shaft 117 is in a floating state. Holding in. The upper part of the large-diameter screw portion 120 of the operation shaft 117 is in contact with the frame 122 via the cushioning material 121. A stopper 123 is provided at a portion protruding from the frame 122, and an operation button 124 is provided at a tip of the stopper 123. A cap-shaped core 125 is screwed into the large-diameter screw portion 120.
[0003]
In such a configuration, the fine-adjustment screw core 116 adjusts the resonance frequency to be f0 while the cap-shaped core 125 is moving upward, presses the operation button 124 to move the operation shaft 117 downward, At the maximum stroke regulated by the stopper 123, the position at which the anti-resonance frequency is screwed to the large-diameter thread portion 120 of the cap-shaped core 125 is adjusted so that the anti-resonance frequency becomes f0.
[0004]
This non-contact type push button switch changes the inductance of the coil 111 so that the resonance frequency and the anti-resonance frequency are matched each time, and drives the load by intermittently switching an AC signal.
[0005]
Further, as a conventional push button switch, for example, there is a switch as shown in FIG. This push button switch has a state in which one end 21a is elastically deformable, the movable contact terminal 21, the fixed contact terminal 22, and the body 5 are fixed to the fixed base 1, and the movable part 7 projects the push button part 72 from the body 5. The spring 6 urges the movable portion 7 in a direction in which the push button 72 protrudes from the body, that is, a direction in which the push button 72 returns to the non-operation position. Further, the movable portion 7 is provided with a convex portion 74 which comes into contact with and presses one end 21a of the movable contact terminal 21, and a movable contact 21b is fixed to the one end 21a of the movable contact terminal 21, and a fixed contact terminal A fixed contact 22b is fixed to one end 22a of the 22.
[0006]
Thus, when the push button switch 72 is pushed down toward the inside of the body 5, the protrusion 74 contacts the one end 21 a of the movable contact terminal 21 and presses the push button switch. One end 21a is elastically deformed toward fixed contact 22b, and movable contact 21b contacts fixed contact 22b. As a result, the movable contact terminal 21 and the fixed contact terminal 22 are electrically connected.
[0007]
Further, as a conventional non-contact type push button switch, for example, there is a switch as shown in FIG. This non-contact type push button switch is provided with terminals 2 and 2 instead of the movable contact terminal 21 and the fixed contact terminal 22 in FIG. The fixed base 1 is provided with a light-emitting element holder 15 to which a light-emitting element 15a such as an LED is fixed, and a light-receiving element holder 16 to which a light-receiving element 16a such as a phototransistor is fixed. Make up. Although not shown, the output electrode of the light receiving element 16a is electrically connected to the terminals 2 and 2 by electric wiring provided on the light receiving element holding portion 16 and the fixed base 1 and the like.
[0008]
Thus, in the contactless push button switch, when the push button portion 72 is pressed down, the convex portion 74 blocks the optical path between the light emitting element 15a and the light receiving element 16a, so that the electrical connection between the terminals 2 and 2 is established. It is open to the public.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-B-51-30668 (page 1-2, FIG. 3)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, according to the pushbutton switch shown in FIG. 10, when the on / off operation is repeated many times, the shapes of the convex portion 74 of the movable portion 7 and the one end 21a of the movable contact terminal 21 may be deformed due to wear or the like. It has been feared that the switch function will not be able to be performed soon due to the end of the contact life of the movable contact 21b and the fixed contact 22b.
[0011]
On the other hand, according to the contactless pushbutton switch shown in FIGS. 9 and 11, the above-described problem does not occur. However, in the configuration shown in FIG. 9, since the resonance frequency and the anti-resonance frequency must be adjusted by the fine adjustment screw core 116 and the large diameter screw portion 120 to be f0, the operation of adjusting the screwing position is troublesome. is there. Further, the one shown in FIG. 11 has a problem that when foreign matter such as shavings generated by sliding of the movable portion 7 enters the optical path, there is a possibility that the switch function may not be normally performed. Was.
[0012]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a highly reliable contactless pushbutton switch with a simple configuration.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The contactless push button switch according to the first aspect of the present invention includes a body having a predetermined space therein, a coil bobbin housed in the internal space of the body, a coil wound around the coil bobbin, and a coil bobbin and a coil housed at one end. A substantially columnar movable portion that is movable in the longitudinal direction of the body with a storage recess formed therein and a push button portion formed at the other end, a spring that biases the movable portion in a direction to return to the non-operation position, and fixes the body. And a terminal fixed to the fixing base and having one end protruding from one side of the fixing base toward the internal space of the body and the other end protruding outward from the other side of the fixing base. A contactless pushbutton switch that stores a coil in a storage recess by pressing a pushbutton and applies a magnetic change to the coil to perform a switch operation, wherein the coil bobbin is formed integrally with a detection substrate. The detection circuit and the board pads to be electrically connected to the detection circuit for detecting the magnetic change in the detection substrate provided, is characterized in that electrically connects the one end of the terminal and the board pads.
[0014]
A contactless pushbutton switch according to a second aspect of the present invention is the contactless pushbutton switch according to the first aspect, wherein one end of the terminal is provided with a contact spring portion having a spring property, and the fixed base is a substrate that supports the detection substrate. A support portion is provided, the detection substrate is supported by the substrate support portion, and the detection substrate is fixed to the fixed base in a state where the contact spring portion applies elastic pressing force to the substrate pad.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the detection circuit is configured such that an eddy current generated in the storage recess when the push button is pressed down is a high frequency magnetic field of the coil. To detect a magnetic change applied to the magnetic field.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first to third aspects, the detection circuit provides an output terminal to a power supply terminal connected to a high potential side of an external power supply, and to a coil. And a signal terminal for outputting a signal corresponding to the magnetic change.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the contactless push button switch according to the first to fourth aspects, at least the surface of the body is formed of a metal material.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in the contactless push button switch according to the fifth aspect, the metal material is formed by plating.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 8 are views showing an embodiment of a contactless pushbutton switch according to the present invention. FIG. 1 is a side sectional view of the contactless pushbutton switch, and FIG. 2 is a contactless pushbutton switch. FIG. 3 is an enlarged view of a connection portion between a terminal and a substrate pad, FIG. 4 is an enlarged view of a detection substrate and a coil, FIG. 5 is a cross-sectional view of a movable portion and a bottomed cylinder, and FIG. FIG. 7 is a block diagram of a detection circuit, and FIG. 8 is an operation explanatory diagram of a contactless pushbutton switch.
[0020]
The contactless pushbutton switch includes a fixed base 1, terminals 2 and 2, a detection board 3, a coil 4, a body 5, a spring 6, and a movable section 7, and is configured as follows.
[0021]
The fixed base 1 is for fixing the terminals 2 and 2, the detection board 3, the body 5, etc., and is provided with a relatively thick base 11 having a substantially disk shape, and protruding from one side of the base 11. Outside the figure, a male connector 12 connectable to a female connector or the like, a pair of thin plate cantilever-shaped support pieces 13 protruding from the other peripheral edge of the base 11, and a pair of guide walls are provided upright. A pair of substrate support portions 14, 14 for supporting and fixing the detection substrate 3 together with the claw portions formed at the upper end are provided. The support pieces 13 are provided with a support guide 13a for sandwiching and holding the body 5 from both sides, and a substantially rectangular cross-section extending from the support guide 13a. And a support spring piece 13b that is elastically deformed in a state fitted in the round hole and fixes the switch to the housing.
[0022]
The terminals 2 and 2 are electrically connectable to a female connector contact and the like, not shown, and are fixed by penetrating a substantially central portion 2b in the longitudinal direction of the base 11 and attaching one end 2a to the base 11 Projecting from one side of the base 5 toward the internal space of the body 5 and forming a contact spring portion by bending the tip of the body 5 into a substantially rectangular shape, and connecting the other end 2c outward from the other side of the base 11, ie, a male. It protrudes inward of the connector 12. That is, the terminals 2 and 2 are electrically connected to each other in a state where the tip of one end 2a contacts the substrate pad 32b when the detection substrate 3 is attached to the fixed base 1 and an elastic pressing force is applied to the substrate pad 32b. (See FIG. 3).
[0023]
The detection substrate 3 is provided with a detection circuit 9 to be described later. The detection substrate 3 has a rectangular thin plate-like detection circuit formation portion 32 and is formed integrally with the detection circuit formation portion 32. And has a substantially T-shaped coil bobbin 31 projecting laterally from the coil bobbin 31. The coil stopper 31a at the tip of the coil bobbin 31 prevents the coil 4 from being pulled out. Further, the detection circuit forming section 32 is provided with substrate pads 32b, 32b to be electrically connected to the contact spring section 2d of the terminal 2 (see FIG. 3). Further, the detection circuit forming section 32 is provided with a projection 32a that ties the end of the coil wire, and is electrically connected to a wiring pattern of the detection circuit by soldering or the like (see FIG. 4).
[0024]
The coil 4 detects a magnetic change when the movable portion 7 is pressed by a high-frequency voltage supplied by a detection circuit 9 described later. The coil 4 is wound around the coil bobbin 31 and its coil wire end is connected to the projection 32a. It is tangled (see FIG. 4).
[0025]
The body 5 accommodates the movable portion 7 in its internal space so as to be movable in the longitudinal direction. The body 5 has a substantially cylindrical body main body 51, and the inside and the periphery of the upper end edge of the body main body 51. A flange portion 52 is provided so as to protrude outward to prevent the movable portion 7 from being pulled out to the outside. A flange portion 52 is provided to protrude inward near substantially the center in the axial direction of the body main body 51 to compress the spring 6. And a spring holding piece 53 for holding in a state. The inner wall surface of the body 5 is plated with a metal material containing, for example, Cu, Ni, or Cr. As a result, the plating layer serves as a shield, and the coil 4, the detection circuit 9, and the like are less affected by external noise around the body 5, so that the reliability of the contactless pushbutton switch is improved. It is needless to say that a similar effect can be obtained even if the body 5 itself is formed of a metal material.
[0026]
The spring 6 is in a state in which the push button 72 is pushed out of the body 5 after the push button 72 of the movable portion 7 is pushed inward of the body 5, that is, the non-operated state in which the push button 72 is not pushed. The movable part 7 is held in a compressed suspension state between the spring holding piece 53 and the contact piece 73, and the movable part 7 is attached in a direction in which the push button 72 of the movable part 7 protrudes from the body 5. I'm going.
[0027]
The movable portion 7 constitutes a push button, and includes a movable portion main body 71 formed in a substantially cylindrical shape, a push button portion 72 formed in a substantially cylindrical shape having a diameter slightly larger than the movable portion main body 71, A contact piece that suppresses the movable portion 7 from being pulled out of the switch by contacting the upper portion with the flange portion 52, and compresses the spring 6 when the movable portion 7 is pressed by pressing the lower portion against the spring 6. 73, 73 and a storage recess 71a in which the coil 4 is stored when the movable portion 7 is pushed in. The movable portion 7 is housed in the internal space of the body 5 so as to be movable in the longitudinal direction of the body 5, and is pressed down to a position where the length of the spring 6 becomes the shortest by the pressing operation of the push button portion 72. I can do it. Further, the wall surface of the storage recess 71a is plated with a metal material containing Cu, Ni, or Cr, for example. In this case, when the movable portion 7 is pushed in, the eddy current generated on the wall surface of the storage recess 71a increases, so that the magnetic force applied to the coil 4 increases and the detection sensitivity of the contactless pushbutton switch increases. is there. It is needless to say that the same effect can be obtained by fitting the bottomed cylindrical body 8 made of a metal material or the like into the housing recess 71a instead of this plating treatment (FIGS. 5 and 6). reference).
[0028]
The detection circuit 9 applies a high-frequency voltage to the coil 4 and detects a change in the high-frequency voltage to output a predetermined signal. As shown in FIG. 7, a pair of coil connection terminals connected to the coil 4 is provided. And a power supply terminal 9a connected to the high potential side of the external power supply, and a signal terminal 9b for outputting a signal corresponding to a magnetic change given to the coil 4, and configured as a dedicated IC 91. Further, a capacitor 92 is connected between the coil 4 and the dedicated IC 91 in parallel with the coil 4, and an external resistor 93 is connected between the signal terminal 9b and GND. The dedicated IC 91 includes an oscillation driving circuit 91a for applying a high-frequency voltage to the coil 4, a detection circuit 91b for detecting the high-frequency voltage, a comparison circuit 91c for comparing the detected waveform, and a predetermined circuit when the amplitude of the waveform decreases. And an output circuit 91d for outputting a signal.
[0029]
Thus, the contactless pushbutton switch having the above configuration operates as follows. When the push button 72 is pushed into the body 5 from a state in which the push button 72 of the movable portion 7 protrudes from the body 5 (see FIG. 8A), the coil 4 is housed in the housing recess 71a. (See FIG. 8 (b).) In this process, an eddy current is generated on the inner wall of the storage recess 71a, and the magnetic field due to the eddy current magnetically affects the coil 4. The amplitude of the high-frequency voltage previously applied to the coil 4 decreases, and the dedicated IC 91 performs predetermined signal processing, and switches the impedance between the power supply terminal 9a and the signal terminal 9b from a high impedance state to a low impedance state. As a result, the signal terminal 9b changes from a low potential (earth potential) to a high potential. By detecting the change in the potential through the signal terminal 9b, It is possible to detect that the push button section 72 of the part 7 is pressed.
[0030]
Therefore, according to the above configuration, in the contactless push button switch, the coil bobbin 31 is formed integrally with the detection board 3, and the detection circuit 9 for detecting a magnetic change on the detection board 3 and the detection circuit 9 are electrically connected. Are provided, and the substrate pad 32b and one end 2a of the terminal 2 are electrically connected, so that the number of parts is reduced and the configuration is simplified.
[0031]
Further, a contact spring portion 2d having a spring property is provided at one end 2a of the terminal 2, a substrate support portion 14 for supporting the detection substrate 3 is provided on the fixed base 1, and the detection substrate 3 is supported by the substrate support portion 14. At the same time, since the detection substrate 3 is fixed to the fixed base 1 in a state where the contact spring portion 2d applies an elastic pressing force to the substrate pad 32b, the assembly can be easily performed.
[0032]
Further, the detection circuit 9 detects a magnetic change given to the high-frequency magnetic field of the coil 4 by the eddy current generated in the storage recess 71a when the push button 72 is pressed down. The switch characteristics are not affected by the intrusion of the generated foreign matter such as shavings, thereby improving the reliability. The detection circuit 9 has its output terminal composed of a power supply terminal 9a connected to the high potential side of the external power supply, and a signal terminal 9b for outputting a signal corresponding to a magnetic change given to the coil 4. Since it is a two-wire type, wiring can be reduced when connecting to an external circuit.
[0033]
【The invention's effect】
The contactless pushbutton switch according to the first aspect of the present invention includes a coil bobbin integrally formed with a detection board, a detection circuit for detecting a magnetic change on the detection board, and a board pad electrically connected to the detection circuit. Since the substrate pad and one end of the terminal are electrically connected to each other, the number of components is reduced and the configuration is simplified.
[0034]
A contactless pushbutton switch according to a second aspect of the present invention is the contactless pushbutton switch according to the first aspect, wherein one end of the terminal is provided with a contact spring portion having a spring property, and the fixed base is provided with a substrate supporting portion for supporting the detection substrate. Since the detection substrate is supported on the substrate supporting portion and the detection substrate is fixed to the fixing table in a state where the contact spring portion applies elastic pressing force to the substrate pad, the assembly can be easily performed.
[0035]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the detection circuit is configured such that an eddy current generated in the storage recess when the push button is pressed down is applied to the high frequency magnetic field of the coil. Since the applied magnetic change is detected, even if foreign matter such as shavings generated by sliding of the movable portion enters, it does not affect the switch characteristics, so that the reliability can be improved.
[0036]
According to a fourth aspect of the present invention, in the contactless push button switch according to the first to third aspects, the detection circuit is provided with a power terminal connected to a high potential side of an external power source and a coil. And a signal terminal for outputting a signal corresponding to the magnetic change, so that the wiring can be reduced when connected to an external circuit.
[0037]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a contactless push button switch according to any one of the first to fourth aspects, wherein at least the surface of the body is formed of a metal material. , The coil, the detection circuit, and the like are less susceptible to external noise around the body, so that the reliability of the contactless pushbutton switch can be further improved.
[0038]
In the contactless pushbutton switch according to a sixth aspect of the present invention, since the metal material is formed by plating in the configuration of the fifth aspect, the number of components can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a contactless pushbutton switch according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the same.
FIG. 3 is an enlarged view of a connection portion between a terminal and a substrate pad according to the embodiment.
FIG. 4 is an enlarged view of a detection board and a coil according to the first embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the movable part and the bottomed cylinder of the above.
FIG. 6 is a perspective view of the movable part and the bottomed cylinder of the above.
FIG. 7 is a block diagram of a detection circuit of the above.
FIG. 8 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 9 is a sectional view of a conventional contactless pushbutton switch.
FIG. 10 is a sectional view of a conventional push button switch.
FIG. 11 is a cross-sectional view of another conventional contactless pushbutton switch.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed base 14 Substrate support part 2 Terminal 2a One end 2b of a terminal Approximately central part 2c of a terminal in the longitudinal direction 2c The other end of a terminal 2d Contact spring part 3 Detection board 31 Coil bobbin 32b Board pad 4 Coil 5 Body 6 Spring 7 Movable part 71a Storage Recess 72 Push button section 9 Detection circuit 9a Power supply terminal 9b Signal terminal
