JP2006313699A - Switch unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スイッチユニットに関し、特に、小型化及び薄型化が要求される精密機器等に好適なスイッチユニットに関する。 The present invention relates to a switch unit, and more particularly to a switch unit suitable for precision equipment and the like that are required to be reduced in size and thickness.
近年、携帯電話等の精密機器は多機能化が急速に進んでおり、このような多機能化がその操作性を複雑化する一因となっている。かかる操作性を簡略化する手法として、例えば、操作パネル上の一部を上下動可能とし、必要な部分のみを操作者側に突出させることが考えられる。特許文献1では、プッシュスイッチを固定した状態で、所望のプッシュスイッチに対応した操作部を上下動させることで、必要のないプッシュスイッチの操作部が突出することを回避するスイッチの操作構造が提案されている。
しかしながら、上述したような従来のスイッチの操作構造においては、操作パネルに対して上下動可能な操作部と、操作パネルの内側に固定されたプッシュスイッチとの間に駆動手段を介在させる構成を採ることからスイッチ自体を薄型化することが困難であるという問題がある。 However, the conventional switch operation structure as described above employs a configuration in which a driving unit is interposed between an operation unit that can move up and down with respect to the operation panel and a push switch fixed inside the operation panel. Therefore, there is a problem that it is difficult to reduce the thickness of the switch itself.
特に、携帯電話等の精密機器の小型化及び薄型化が常に要請される現在の状況下においては、このような精密機器の構成部品の薄型化を実現することは極めて重要な課題となる。 In particular, in the current situation where miniaturization and thinning of precision devices such as mobile phones are constantly required, it is extremely important to realize thinning of components of such precision devices.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、薄型化を実現しつつ、操作者による操作性に優れたスイッチユニットを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the switch unit excellent in the operativity by an operator, implement | achieving thickness reduction.
本発明のスイッチユニットは、上下動可能に設けられユニット表面から突出する突出形態とユニット内部に沈み込む沈下形態とに切り替えられる操作手段と、前記操作手段の下方に配設され通電加熱により収縮し当該操作手段を昇降させる昇降手段と、操作者による操作入力が受付可能であることを示す場合に前記昇降手段で前記操作手段を突出形態とすると共に、突出形態とした当該操作手段から受け付けた操作入力を検出する制御手段と、を具備することを特徴とする。 The switch unit of the present invention is provided with an operating means that can be moved up and down and can be switched between a protruding form protruding from the surface of the unit and a sinking form sinking inside the unit, and disposed below the operating means and contracted by energization heating. Elevating means for raising and lowering the operating means, and an operation received from the operating means in the protruding form while the operating means is in the protruding form by the lifting means when indicating that the operation input by the operator is acceptable And a control means for detecting an input.
この構成によれば、操作者による操作入力が受付可能であることを示す場合に昇降手段で操作手段が突出形態とされ、その突出形態とされた操作手段から受け付けた操作入力が検出される。例えば、昇降手段を形状記憶合金製のワイヤで構成することで、操作手段を昇降させる構造を薄型化することができる。また、このような構造を用いて操作手段を昇降させて操作者による操作入力が受付可能であることを示すことから、操作に必要な場合にのみ操作手段を突出形態とすることができるので、操作者による操作入力を補助することができる。これにより、薄型化を実現しつつ、操作者による操作性に優れたスイッチユニットを提供することが可能となる。 According to this configuration, when the operation input by the operator is accepted, the operation means is in the protruding form by the elevating means, and the operation input received from the operating means in the protruding form is detected. For example, the structure for raising and lowering the operating means can be made thinner by configuring the elevating means with a wire made of shape memory alloy. In addition, since the operation means is lifted and lowered by using such a structure to indicate that an operation input by the operator can be accepted, the operation means can be in a protruding form only when necessary for the operation. Operation input by an operator can be assisted. As a result, it is possible to provide a switch unit that is excellent in operability by an operator while realizing a reduction in thickness.
本発明のスイッチユニットにおいては、前記操作手段を複数備えることが好ましい。この構成によれば、操作手段が増加して操作が複雑化する場合であっても、複数の操作手段の中から操作に必要な操作手段のみを突出形態とすることで操作者による操作入力を補助するので、操作者による操作性に優れたスイッチユニットを提供することが可能となる。 The switch unit of the present invention preferably includes a plurality of the operating means. According to this configuration, even when the operation means increases and the operation becomes complicated, only the operation means necessary for the operation is projected from the plurality of operation means so that the operation input by the operator can be performed. Since it assists, it becomes possible to provide the switch unit excellent in the operativity by an operator.
本発明のスイッチユニットにおいては、前記複数の操作手段を配列し、当該配列方向に対して前記昇降手段を斜めに配設することが好ましい。この構成によれば、例えば、昇降手段を形状記憶合金製のワイヤで構成した場合に操作手段の昇降に必要となるワイヤ長を確保することができると共に、操作手段の間隔を狭く設定することができる。 In the switch unit of the present invention, it is preferable that the plurality of operation means are arranged and the elevating means is disposed obliquely with respect to the arrangement direction. According to this configuration, for example, when the elevating means is formed of a shape memory alloy wire, the wire length necessary for elevating the operating means can be secured, and the interval between the operating means can be set narrow. it can.
本発明のスイッチユニットにおいては、前記操作手段に対する押下動作に応じて導通状態とされる接点を有するスイッチ手段を具備し、前記制御手段が前記スイッチ手段から出力される信号に応じて操作入力を検出することが好ましい。この構成によれば、操作手段に対する押下動作に応じて操作入力を検出するので、突出形態とされた操作手段から操作者による操作入力を確実に検出することが可能となる。 The switch unit of the present invention includes switch means having a contact point that is rendered conductive in response to a pressing operation on the operation means, and the control means detects an operation input in response to a signal output from the switch means. It is preferable to do. According to this configuration, since the operation input is detected according to the pressing operation on the operation means, it is possible to reliably detect the operation input by the operator from the operation means in the protruding form.
本発明のスイッチユニットにおいては、前記スイッチ手段は、前記操作手段の移動範囲を挟んで当該操作手段に対向する位置に配置され、前記操作手段に対する押下動作を前記スイッチ手段に伝達する入力補助手段を介して接点が導通状態とされることが好ましい。この構成によれば、入力補助手段を介して操作手段に対する押下動作がスイッチ手段に伝達されるので、操作手段の移動範囲をユニット内に確保しつつ、確実に操作者の操作入力を検出することが可能となる。 In the switch unit of the present invention, the switch means is disposed at a position facing the operation means across the movement range of the operation means, and has an input auxiliary means for transmitting a pressing operation on the operation means to the switch means. It is preferable that the contact is in a conductive state. According to this configuration, since the pressing operation on the operation means is transmitted to the switch means via the input auxiliary means, it is possible to reliably detect the operation input of the operator while ensuring the movement range of the operation means in the unit. Is possible.
本発明のスイッチユニットにおいては、前記スイッチ手段を、前記操作手段と一体化させたことが好ましい。この構成によれば、操作入力に要する構造を簡素化することができるので、スイッチユニットの更なる薄型化、小型化を実現することが可能となる。 In the switch unit of the present invention, it is preferable that the switch means is integrated with the operation means. According to this configuration, the structure required for the operation input can be simplified, so that the switch unit can be further reduced in thickness and size.
本発明のスイッチユニットにおいては、前記昇降手段が可撓性を有する弾性部材に取り付けられ、当該弾性部材は、前記スイッチ手段の接点の一部を備え、前記操作手段に対する押下動作に応じて前記弾性部材が撓むことで接点が導通状態とすることが好ましい。この構成によれば、昇降手段が取り付けられる弾性部材でスイッチ手段の一部を兼用するので、この場合には操作入力に要する構造を簡素化すると共に、スイッチユニットの更なる薄型化、小型化を実現することが可能となる。 In the switch unit of the present invention, the elevating means is attached to a flexible elastic member, and the elastic member includes a part of a contact point of the switch means, and the elastic means according to a pressing operation on the operation means. It is preferable that the contact be in a conductive state by bending the member. According to this configuration, since the elastic member to which the elevating means is attached also serves as a part of the switch means, in this case, the structure required for operation input is simplified, and the switch unit is further reduced in thickness and size. It can be realized.
本発明のスイッチユニットにおいては、前記昇降手段を複数備え、前記昇降手段は、前記操作手段の移動方向に並んで配置され、それぞれの前記昇降手段が相異なる前記操作手段を昇降させることが好ましい。この構成によれば、操作手段の移動方向に並んで配置された昇降手段がそれぞれ相異なる操作手段を昇降させるので、例えば、昇降手段を形状記憶合金製のワイヤで構成することで薄型化を実現すると共に、操作手段の間隔を狭く設定することができる。 In the switch unit of the present invention, it is preferable that a plurality of the lifting / lowering means are provided, the lifting / lowering means are arranged side by side in the moving direction of the operating means, and the lifting / lowering means each move up and down the different operating means. According to this configuration, the lifting means arranged side by side in the moving direction of the operating means lifts the different operating means, so that, for example, the lifting means is made of a shape memory alloy wire to achieve a thin shape. In addition, the interval between the operation means can be set narrow.
本発明のスイッチユニットにおいては、突出形態とされた前記操作手段を保持する保持手段を具備することが好ましい。この構成によれば、突出形態とされた操作手段を収縮状態に関わらず保持することができるので、昇降手段を通電加熱し続ける事態を回避することができ、本スイッチユニットにおける少電力化を実現することが可能となる。また、前記昇降手段に対する通電加熱で生じた熱を突出形態とされた前記操作手段に伝達することで当該操作手段を認識し易くするようにしても良い。この場合には突出形態とされた操作手段をその形態のみならずその温度でも認識することができるので、本スイッチユニットの操作性を向上することが可能となる。 The switch unit of the present invention preferably includes holding means for holding the operating means in a protruding form. According to this configuration, since the operation means in the protruding form can be held regardless of the contracted state, it is possible to avoid the situation where the elevating means is continuously heated by heating, and the power consumption of the switch unit can be reduced. It becomes possible to do. In addition, the operation means may be easily recognized by transmitting heat generated by energization heating to the lifting and lowering means to the operation means having a protruding form. In this case, since the operating means in the protruding form can be recognized not only in the form but also at the temperature, the operability of the switch unit can be improved.
本発明によれば、薄型化を実現しつつ、操作者による操作性に優れたスイッチユニットを提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the switch unit excellent in operativity by an operator, implement | achieving thickness reduction.
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。例えば、本発明に係るスイッチユニットは、携帯電話、ノートパソコンや車載用ナビゲーション装置等の精密機器の操作パネルなどに好適に用いられる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For example, the switch unit according to the present invention is suitably used for an operation panel of a precision device such as a mobile phone, a notebook computer, or an in-vehicle navigation device.
図1は、本発明の実施の形態に係るスイッチユニット1の外観構成を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a switch unit 1 according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施の形態に係るスイッチユニット1は、複数の操作キー2を備えている。操作キー2は、スイッチユニット1の表面外側に突出した形態(以下、適宜「突出形態」という)と、スイッチユニット1の表面内側に沈み込んだ形態(以下、適宜「沈下形態」という)との間で上下動可能な構成となっている。
As shown in FIG. 1, the switch unit 1 according to the present embodiment includes a plurality of
操作キー2は、突出形態とされた場合に操作者の触覚により認識が可能となる結果、操作入力が行われる。一方、沈下形態とされた場合には操作者の触覚による認識が不能となる結果、操作入力が行われなくなる。なお、図1においては、最上行の操作キー2が突出形態とされた場合であり、それ以外の行の操作キー2が沈下形態とされた場合について示している。
When the
スイッチユニット1は、後述するように、所謂メンブレンスイッチを有する底面シート、スペーサ及び操作キー2が配列された表面シート3などが積層されて構成されている。図1に示すように、操作キー2は、表面シート3にU字形状の切込み3aを入れることで形成される操作レバー4に固定されている。操作レバー4は、表面シート3に対して一定範囲で揺動可能に構成され、その揺動動作に応じて突出形態と沈下形態とが切り替えられる。
As will be described later, the switch unit 1 includes a bottom sheet having a so-called membrane switch, a
表面シート3の下方において、操作レバー4の揺動領域に対応する部分の周囲には一定の空間Sが形成されている。以下、かかる空間Sに配設される構成について図2及び図3を用いて説明する。図2は、スイッチユニット1の内部構成を説明するための拡大図であり、特に突出形態の操作キー2に対応する部分について示している。図3は、図2に示す部分の上面図である。
A certain space S is formed around the portion corresponding to the swing region of the
図2及び図3に示すように、操作キー2は、表面シート3に形成された操作レバー4の先端に取り付けられている。表面シート3の下方側であって、操作キー2に対応する操作レバー4の裏面部分を通過するように、形状記憶合金(SMA:Shape Memory Alloys)で構成されたワイヤ5が架設されている。ワイヤ5は、通電加熱により収縮することで操作キー2が突出形態となる上限位置まで操作レバー4を上昇させる一方、通電加熱の停止により収縮解除することで操作キー2が沈下形態となる下限位置まで操作レバー4を下降させる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
操作レバー4は、操作キー2の手前の所定位置(図3に示す操作レバー4上の点線部)でその先端部を折り曲げ可能に構成されている。この可動部分がワイヤ5の状態に応じて上下に揺動することで、操作キー2の突出形態及び沈下形態が切り替わる。この可動部分には無負荷状態で下限位置に戻ろうとする力(操作キー2を沈下状態に戻そうとする力)が作用している。可動部分が下限位置に戻ろうとする力は、例えば、操作レバー4の自重によるものでも良いし、別途設けた付勢手段で付与しても良い。ここでは操作レバー4の自重によるものとする。
The
上述のワイヤ5の状態に応じて上下動する操作レバー4の状態について図4に示す。図4に示すように、ワイヤ5の収縮を解除した場合には操作レバー4が下限位置に移動し、操作キー2が沈下状態とされる(図4(a)参照)。一方、ワイヤ5を収縮させた場合には操作レバー4が上限位置に移動し、操作キー2が突出状態とされる(図4(b)参照)。
FIG. 4 shows the state of the
各操作キー2に対応するワイヤ5の両端は、図3に示すように、隣接する一方の空間Sに設けられた板ばね6の先端と、他方の空間Sに設けられたワイヤ固定端子7との間に、架設経路が空間Sの配列方向に対して斜めになるように取り付けられている。すなわち、図3に示す中央の空間S内の操作キー2に対応するワイヤ5は、同図に示す左方側の空間Sの左方側端部に設けられた板ばね6の上端と、同図に示す右方側の空間Sの右方側下端部に設けられたワイヤ固定端子7との間に取り付けられている。なお、図2においては、かかる板ばね6及びワイヤ固定端子7は省略している。
As shown in FIG. 3, both ends of the
また、図2及び図3に示すように、操作レバー4の下方側であって、下方に移動した操作レバー4の周囲を囲む位置に入力補助部材8が配設されている。入力補助部材8は、操作キー2を押し下げる操作者の操作により押し下げられ、底面シートに設けられたメンブレンスイッチの接点間を導通させる役割を果たす。なお、入力補助部材8の所定位置には、ワイヤ5の収縮状態又は収縮解除状態を許容すべく溝部8a、8bが形成されている(図3参照)。このように、入力補助部材8を介して操作キー2に対する押下動作が底面シートに設けられたメンブレンスイッチに伝達されるので、操作レバー4の揺動範囲をユニット内に確保しつつ、確実に操作者の操作入力を検出することが可能となる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図5は、本実施の形態に係るスイッチユニット1における操作キー2近傍の断面図である。図5(a)はワイヤ5の収縮が解除された場合について示し、図5(b)はワイヤ5が収縮された場合について示し、図5(c)はワイヤ5が収縮された状態で操作キー2が操作者により押し下げられた場合について示している。なお、図5(d)は本実施の形態に係るスイッチユニット1の変形例について示している。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the vicinity of the
図5に示すように、本実施の形態に係るスイッチユニット1は、メンブレンスイッチを有する底面シート9の上方に、スペーサ10を介して表面シート3が配置されている。上述の入力補助部材8は、スペーサ10と同様に、底面シート9の上方に配置されている。
As shown in FIG. 5, in the switch unit 1 according to the present embodiment, the
底面シート9は、メンブレンスイッチを構成する上部接点シート11、下部接点シート12及びスペーサ13で構成される。上部接点シート11及び下部接点シート12には、入力補助部材8に対応する位置にそれぞれ上部接点14及び下部接点15が取り付けられている。上部接点14と下部接点15とは、スペーサ13で支持される所定のスペースを挟んで対向している。
The
ワイヤ5の収縮が解除されている場合(図5(a))、ワイヤ5は、入力補助部材8に設けられた溝部8a、8b(図5(a)に不図示)に入り込んだ状態となっており、操作レバー4は、自重により下限位置まで移動している。この場合、操作キー2が沈下状態となることから、操作者はこの操作キー2を触ることができず、これを認識することができない。なお、この場合において、上部接点14と下部接点15との間は非導通状態である。
When the contraction of the
一方、ワイヤ5が収縮された場合(図5(b))、ワイヤ5は、操作レバー4の下面に接触した状態で上昇するため、操作レバー4は上限位置まで持ち上げられる。この場合、操作キー2が突出状態となることから、操作者はこの操作キー2を触ることができ、これを認識することが可能となる。なお、この場合においても、上部接点14と下部接点15との間は非導通状態である。
On the other hand, when the
ワイヤ5が収縮された状態から操作者が操作キー2を押し下げると(図5(c))、表面シート3が撓むことにより入力補助部材8が下方に移動する。これに応じて上部接点シート11が撓むことにより上部接点14が下方に移動し、下部接点15と接触する。これにより、上部接点14と下部接点15との間が導通状態となる。
When the operator depresses the operation key 2 from the state in which the
なお、本実施の形態に係るスイッチユニット1においては、底面シート9にメンブレンスイッチを設ける場合について示しているが、メンブレンスイッチの設置場所については適宜変形が可能である。例えば、図5(d)に示すように、操作キー2の下方にメンブレンスイッチを設けるようにしても良い。図5(d)においては、操作キー2の下方にメンブレンスイッチを構成する上部接点14及び下部接点15のみを示している。このように操作キー2の下方にメンブレンスイッチを設置した場合には、入力補助部材8や底面シート9を配設する必要がなくなるので、操作入力に要する構造を簡素化すると共にスイッチユニット1の更なる薄型化を実現することが可能となる。
In addition, in the switch unit 1 which concerns on this Embodiment, although it has shown about the case where a membrane switch is provided in the bottom sheet |
次に、上記構成を有するスイッチユニット1における動作制御を行う制御部20について説明する。図6は、本実施の形態に係るスイッチユニット1の動作制御を行う制御部20の機能ブロック図である。
Next, the
図6に示すように、本実施の形態に係るスイッチユニット1の制御部20は、操作キー2の配列パターンを記憶するパターン記憶部21、パターン記憶部21に記憶された配列パターンから特定の配列パターンを指定するパターン指定部22、パターン指定部22の指定した配列パターンの内容に応じて通電状態を制御することでワイヤ5を駆動するワイヤ駆動部23、メンブレンスイッチの出力信号に応じて操作者からの操作入力を検出する入力検出部24、並びに、パターン指定部22が指定した配列パターンの内容及び入力検出部24からの通知に応じて操作者による入力位置を判定する入力位置判定部25を有する。
As shown in FIG. 6, the
パターン記憶部21は、スイッチユニット1の状態に応じた操作キー2の配列パターンを記憶する。具体的には、スイッチユニット1の初期状態や本スイッチユニット1が搭載される機器(以下、「搭載機器」という)の動作モードに応じた操作キー2の配列パターンを記憶する。例えば、本スイッチユニット1がカメラ付き携帯電話に搭載された場合には、宛先指定や通話音量変更等を行う通話モード、フラッシュ機能やズーム機能の起動等を行うカメラモードに応じた操作キー2の配列パターンを記憶する。
The
パターン指定部22は、搭載機器の制御部からの指示に従って、パターン記憶部21に記憶された複数の配列パターンの中から特定の配列パターンを指定する。そして、指定した操作キー2の配列パターンの内容をワイヤ駆動部23及び入力位置判定部25に通知する。
The
ワイヤ駆動部23は、パターン指定部22から通知された配列パターンの内容に応じてワイヤ5に対する通電状態を制御する。具体的には、突出形態とすべき操作キー2に対応するワイヤ5を通電加熱することで収縮させる一方、沈下形態とすべき操作キー2に対応するワイヤ5に対する通電加熱を停止することで収縮を解除する(通電加熱されていない場合にはそのまま放置する)。
The
入力検出部24は、操作者による操作キー2の押下動作に応じて出力されるメンブレンスイッチから出力信号を検出することで、操作者からの操作入力の有無を検出する。そして、操作者からの操作入力を検出したならば、その旨を入力位置判定部25に通知する。
The
入力位置判定部25は、入力検出部24から操作入力があった旨の通知を受けた場合に、パターン指定部22から通知された配列パターンの内容に基づいて操作者により操作入力が行われた操作キー2の位置を判定する。そして、その判定した操作キー2の位置を搭載機器の制御部に通知する。
When the input
このような機能ブロックを有する制御部20により動作制御を行うことで、本スイッチユニット1は、所定の操作キー2のみを突出形態とすることで、操作者に触覚で所定の操作キー2の配列を認識させると共に、その認識された所定の操作キー2のみからの操作入力を受け付けることが可能となる。
By controlling the operation by the
このように本実施の形態のスイッチユニット1によれば、操作者による操作入力が受付可能であることを示す場合にワイヤ5で操作キー2が突出形態とされ、その突出形態とされた操作キー2から受け付けた操作入力が検出される。このように形状記憶合金製のワイヤ5で操作キー2を昇降させることから、操作キー2を昇降させる構造を薄型化することができる。また、このような構造を用いて操作キー2を昇降させて操作者による操作入力が受付可能であることを示すことから、操作に必要な場合にのみ操作キー2を突出形態とすることができるので、操作者による操作入力を補助することができる。これにより、薄型化を実現しつつ、操作者による操作性に優れたスイッチユニット1を提供することが可能となる。
As described above, according to the switch unit 1 of the present embodiment, when the operation input by the operator is accepted, the
特に、本実施の形態のスイッチユニット1は、上述のような複数の操作キー2を備える場合に好適である。この場合には、操作キー2が増加して操作が複雑化する場合であっても、複数の操作キー2の中から操作に必要な操作キー2のみを突出形態とすることで操作者による操作入力を補助するので、操作者による操作性に優れたスイッチユニット1を提供することが可能となる。また、突出形態とした操作キー2に対して、ワイヤ5に対する通電加熱で生じた熱を伝達することは実施の形態として好ましい。この場合には突出形態とされた操作キー2をその形態のみならずその温度でも認識することができるので、本スイッチユニット1の操作性を向上することが可能となる。
In particular, the switch unit 1 according to the present embodiment is suitable in the case where the plurality of
なお、本スイッチユニット1は、操作レバー4の下方に架設したワイヤ5を通電加熱により収縮させ、操作レバー4を上限位置まで移動させる一方、通電加熱の停止により収縮を解除して操作レバー4を下限位置まで移動させる。この際、本スイッチユニット1は、上限位置まで移動した操作レバー4を保持する部材を別途備える。以下、このような操作レバー4を保持する部材の構成について説明する。なお、図1〜図3においては、説明の便宜上、かかる構成について省略している。
The switch unit 1 contracts the
図7は、本実施の形態に係るスイッチユニット1において、上限位置まで移動した操作レバー4を保持する部材の説明をするための図である。図7においては、上限位置まで移動した操作レバー4の下方に入り込む直動カムの動作状態を示すものである。
FIG. 7 is a diagram for explaining a member that holds the
図7(a)に示すように、直動カム31は、操作レバー4の先端部の先に配設されている。直動カム31は、不図示の付勢手段により操作レバー4側に付勢されている。そして、操作レバー4が上限位置以外の位置に配置される場合、操作レバー4の先端に当接する一方、上限位置に操作レバー4が配置される場合、操作レバー4の下方に入り込むように構成されている。
As shown in FIG. 7A, the
また、直動カム31の図7に示す左方側の端部には、ワイヤ5と同様に形状記憶合金(SMA)で構成されたワイヤ32が取り付けられている。ワイヤ32は、通電加熱により収縮することで直動カム31を同図左方側に引っ張る。一方、通電停止により収縮解除された場合、付勢手段の付勢力による直動カム31の移動を許容するようになっている。以下においては、ワイヤ5をセットワイヤ5と呼び、ワイヤ32をリセットワイヤ32と呼ぶものとする。
Further, a
図7(a)は、操作レバー4の初期状態について示すものであり、セットワイヤ5及びリセットワイヤ32の双方が通電加熱されていない状態について示している。このとき、操作レバー4は下限位置まで下降しており、直動カム31はその先端に当接した状態となっている。
FIG. 7A shows an initial state of the
図7(b)は、図7(a)に示す初期状態からセットワイヤ5が通電加熱された状態について示している。通電加熱されることでセットワイヤ5は収縮し、操作レバー4を上限位置まで上昇させる。操作レバー4が上限位置まで移動したことで、直動カム31が当接する対象物がなくなり、操作レバー4の下方に入り込んだ状態となっている。
FIG. 7B shows a state in which the
図7(c)は、図7(b)に示す状態からセットワイヤ5への通電が停止された状態について示している。通電停止されることでセットワイヤ5は、収縮状態が解除され、操作レバー4の裏面から下方に退避する。しかし、操作レバー4の下方には、直動カム31が入り込んでいるため、操作レバー4が自重により下限位置まで移動することはない。
FIG. 7C shows a state in which energization to the
図7(d)は、図7(c)に示す状態からリセットワイヤ32が通電加熱された状態について示している。通電加熱されることでリセットワイヤ32は、収縮し、直動カム31を同図左方側に引っ張る。これにより、直動カム32が操作レバー4の下方から退避するので、操作レバー4が自重により下限位置まで移動することとなる。そして、この状態からリセットワイヤ32への通電を停止すると図7(a)に示す状態に戻る。
FIG. 7D shows a state where the
このように本実施の形態に係るスイッチユニット1では、上限位置まで移動した操作レバー4を保持する部材を設けることで、セットワイヤ5の収縮状態に関わらず、操作レバー4を上限位置に維持するようにしている。これにより、セットワイヤ5を通電加熱し続ける事態を回避することができるので、スイッチユニット1における省電力化を実現することが可能となる。
As described above, in the switch unit 1 according to the present embodiment, by providing the member that holds the
なお、図8は、上限位置まで移動した操作レバー4を保持する部材の変形例を説明するための図である。図8においては、周面に案内溝を形成し、その案内溝で操作レバー4の先端部に設けられた突起部を保持する円筒カムの動作状態を示すものである。
FIG. 8 is a diagram for explaining a modification of the member that holds the
図8に示すように、円筒カム33は、直動カム31と同様に、操作レバー4の先端部の先に配設されている。円筒カム33は、例えば、設置面に設けられた不図示のガイドに沿って回動自在に設けられている。なお、円筒カム33は、かかるガイド又は設置面との摩擦により、回動を停止するとその状態を維持するように構成されている。
As shown in FIG. 8, the
円筒カム33の周面には、操作レバー4の先端部に設けられた突起部4tを収容し、円筒カム33の回動に応じて突起部4tを案内する案内溝34が形成されている。案内溝34は、操作レバー4が下限位置から上限位置まで移動するように、円筒カム33の回動に応じて突起部4tを案内する形状に設けられている。
On the peripheral surface of the
また、円筒カム33には、図8(a)に示す初期状態でセットワイヤ5と略平行に配設されたワイヤ35が取り付けられている。ワイヤ35は、セットワイヤ5と同様に形状記憶合金(SMA)で構成され、円筒カム33に形成された溝部36に嵌め込むように取り付けられている。ワイヤ35は、通電加熱により収縮することで円筒カム33を図8(a)に示す初期状態に回動させる。一方、通電停止により収縮解除した場合、操作レバー4の移動に応じた円筒カム33の回動を許容するようになっている。以下においては、ワイヤ35をリセットワイヤ35と呼ぶものとする。
The
図8(a)は、操作レバー4の初期状態について示すものであり、セットワイヤ5及びリセットワイヤ35の双方が通電加熱されていない状態について示している。このとき、突起部4tは、案内溝34の最下方の位置に収容され、操作レバー4は下限位置まで下降した状態となっている。
FIG. 8A shows an initial state of the
図8(b)は、図8(a)に示す初期状態からセットワイヤ5が通電加熱された状態について示している。通電加熱されることでセットワイヤ5は収縮し、操作レバー4を上限位置まで上昇させる。操作レバー4が上限位置まで移動する過程で、突起部4tが案内溝34を進むことで円筒カム33が回動する。このとき、突起部4tは、案内溝34の最上方の位置に収容された状態となっている。
FIG. 8B shows a state in which the
図8(c)は、図8(b)に示す状態からセットワイヤ5への通電が停止された状態について示している。通電停止されることでセットワイヤ5は、収縮状態が解除され、操作レバー4の下面から下方に退避する。しかし、操作レバー4の突起部4tは、円筒カム33の案内溝34の最上方の位置に収容されているため、操作レバー4が自重により下限位置まで移動することはない。
FIG. 8C shows a state where energization to the
図8(d)は、図8(c)に示す状態からリセットワイヤ35が通電加熱された状態について示している。通電加熱されることでリセットワイヤ35は、収縮し、円筒カム33を図8(d)に示す状態まで回動させる。円筒カム33が回動する過程で突起部4tは、案内溝34を下方に進む。そして、最下方の位置まで進むことで、操作レバー4の先端部が下限位置まで移動することとなる。そして、この状態からリセットワイヤ35への通電を解除すると図8(a)に示す状態に戻る。
FIG. 8D shows a state where the
このように、上限位置まで移動した操作レバー4を保持する部材を円筒カム33で構成した場合においても、直動カム31で構成した場合と同様に、セットワイヤ5の収縮状態に関わらず、操作レバー4を上限位置に維持する。これにより、セットワイヤ5を通電加熱し続ける事態を回避することができるので、スイッチユニット1における省電力化を実現することが可能となる。
As described above, even when the member that holds the
以上、本発明に係るスイッチユニット1の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、種々変形することが可能である。上記実施の形態においては、底面シート8に設けたメンブレンスイッチで操作者による操作入力を検出する場合について示しているが、操作者による操作入力を検出する構成については、適宜変形することが可能である。例えば、セットワイヤ5が取り付けられる板ばね6の変形特性を利用して操作者による操作入力を検出するようにしても良い。
As mentioned above, although embodiment of switch unit 1 concerning the present invention was described, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be variously changed. In the above embodiment, the case where the operation input by the operator is detected by the membrane switch provided on the
図9は、セットワイヤ5が取り付けられる板ばね6の変形特性を利用して操作者による操作入力を検出する場合の構成例について示す図である。図9においては、セットワイヤ5の一端は、上記実施の形態と異なり、板ばね6の中央領域に取り付けられている。なお、セットワイヤ5の他端は、上記実施の形態と同様に、ワイヤ固定端子7に固定されていても良く、他の構成に固定されていても良い。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example in the case where an operation input by the operator is detected using the deformation characteristics of the
板ばね6は、基端部側で板ばね固定部40に固定され、先端部側が一定範囲で揺動可能な構成になっている。板ばね6の先端部近傍には、操作レバー4側に突出させた第1接点41が設けられている。この第1接点41から一定距離を挟んだ位置に、第2接点42が立設されている。セットワイヤ5が通電加熱により収縮された状態で操作者により押し下げられると、板ばね6の先端部が第2接点42側に引き寄せられる。第1接点41と第2接点42とが接触することで、これらの間が導通状態とされる。
The
図9(a)は、操作レバー4の初期状態について示すものであり、セットワイヤ5が通電加熱されていない状態について示している。このとき、操作レバー4は下限位置まで下降しており、板ばね6には負荷がかかっていない状態である。このため、板ばね6が撓むことはなく、第1接点41と第2接点42とは離間した状態となっている。
FIG. 9A shows an initial state of the
図9(b)は、図9(a)に示す初期状態からセットワイヤ5が通電加熱された状態について示している。通電加熱されることでセットワイヤ5は収縮し、操作レバー4を上限位置まで上昇させる。これにより、操作キー2は、突出形態となっている。このとき、板ばね6には負荷はかかっているものの、第2接点42側に撓むほどの負荷はかかっておらず、第1接点41と第2接点42とは離間した状態を維持している。
FIG. 9B shows a state in which the
図9(c)は、図9(b)に示す状態から操作キー2が操作者により押し下げられた状態について示している。操作者により操作キー2が押し下げられると、操作レバー4が下方に移動し、これに応じてセットワイヤ5が押し下げられる。セットワイヤ5が押し下げられると、板ばね6を撓ませる負荷がかかり、第1接点41と第2接点42とが接触する。これにより、第1接点41と第2接点42とが導通状態となり、上述した制御部20により操作者による操作入力が検出されることとなる。
FIG. 9C shows a state in which the
このようにセットワイヤ5が取り付けられる板ばね6の変形特性を利用して操作者による操作入力を検出する場合においても、上記実施の形態と同様に操作者による操作入力を検出することができ、上記実施の形態で得られる効果を同様に得ることができる。また、メンブレンスイッチを有する底面シート9等の構成を省略できるので、操作入力に要する構造を簡素化すると共にスイッチユニット1の更なる薄型化を実現することが可能となる。
Even in the case of detecting the operation input by the operator using the deformation characteristics of the
さらに、上記実施の形態においては、操作レバー4の下方に配置した単一のセットワイヤ5を用いて操作レバー4を上下動させる場合について示しているが、操作レバー4の上下動させる構成については、適宜変形することが可能である。例えば、操作レバー4の下方に複数のセットワイヤ5を配置し、これらのセットワイヤ5の駆動制御を行うことで操作レバー4の上下動を操作するようにしても良い。
Furthermore, in the said embodiment, although shown about the case where the
図10は、操作レバー4の下方に複数のセットワイヤ5を配置し、これらのセットワイヤ5の駆動制御を行う場合の構成例について説明するための模式図である。図10(a)はかかる構成例の側断面図を示し、同図(b)は上面図を示している。なお、図10においては、横並びに配置された5本の操作レバー4のみを示すものとし、左方側から操作レバー4a、4b、4c、4d及び4eと呼ぶものとする。また、各操作レバー4の上端には、操作キー2が取り付けられるが、その表示は省略するものとする。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a configuration example in which a plurality of
図10(a)に示すように、操作レバー4は、表面シート3と底面シート9との間の長さと同等の長さを有し、下限位置に配置された場合に操作キー2が沈下形態となるようになっている。各操作レバー4において、表面シート3と底面シート9との間に配置される側面部分には、それぞれの操作レバー4の設置位置に応じて組み合わされた穴部51及び長穴部52が形成されている。
As shown in FIG. 10 (a), the
図10(a)に示すように、操作レバー4aには上方に穴部51が形成され、その下方に長穴部52が形成されている。操作レバー4b、操作レバー4c及び操作レバー4dには上方に長穴部52が形成され、その下方に穴部51が形成され、その下方に長穴部52が形成されている。操作レバー4eには上方に長穴部52が形成され、その下方に穴部51が形成されている。図10(a)に示すように、穴部51は、各操作レバー4において異なる位置に形成されている。
As shown in FIG. 10 (a), the
これらの穴部51及び長穴部52を通過するように複数のセットワイヤ5が架設されている。ここでは、5本のセットワイヤ5が架設され、上方側からセットワイヤ5a、5b、5c、5d及び5eと呼ぶものとする。各セットワイヤ5は、その一端において板ばねなどの弾性部材53に取り付けられている。なお、弾性部材53は、上方側から弾性部材53a、53b、53c、53d及び53eと呼ぶものとする。
A plurality of
各セットワイヤ5は、いずれかの操作レバー4に形成された穴部51を通過する一方、他の操作レバー4に形成された長穴部52を通過するように架設されている。例えば、図10(a)においては、セットワイヤ5aは、操作レバー4aの穴部51を通過する一方、他の操作レバー4b〜4eの長穴部52を通過する。また、セットワイヤ5eは、操作レバー4eの穴部51を通過する一方、他の操作レバー4a〜4dの長穴部52を通過する。
Each
いずれかのセットワイヤ5を通電加熱することにより収縮させると、穴部51及び長穴部52の配置に応じて特定の操作レバー4が上昇し、操作レバー4は上限位置まで移動する。具体的には、いずれかのセットワイヤ5を収縮させると、そのセットワイヤ5が穴部51を通過した操作レバー4が上限位置まで移動する。このとき、他の操作レバー4においては、そのセットワイヤ5が長穴部52を通過しているため、その収縮の影響を受けないようになっている。
When one of the
図10(a)に示す例では、セットワイヤ5a及び5cが通電加熱により収縮された場合について示している。セットワイヤ5a及び5cが収縮されることにより、これらが穴部51を通過する操作レバー4a、4cが上限位置まで移動し、これに応じて操作キー2が突出形態となる。
In the example shown in FIG. 10A, the case where the
このように、操作レバー4の下方に複数のセットワイヤ5を配置し、これらのセットワイヤ5の駆動制御を行い操作レバー4の上下動を操作することにより、スイッチユニット1における各操作キー2間のピッチ幅をより狭く設定することが可能となる。
As described above, the plurality of
また、このように変更した場合において、上述したような、上限位置まで移動した操作レバー4を保持する部材を設ける場合には、上限位置まで移動した操作レバー4を一括して保持するようにしても良い。
Further, in the case of such a change, when a member for holding the
例えば、図10(b)に示すように、上限位置まで移動した操作レバー4の側面部分の所定位置に溝部を形成する。一方、上記溝部に嵌合する係止部を有し、付勢手段(不図示)により当該係止部が溝部に入り込むように付勢されると共に、通電加熱されることで収縮して溝部に入り込んだ係止部を引き戻すようにワイヤ54が取り付けられた保持部材55を操作レバー4の近傍に配置することが考えられる。
For example, as shown in FIG. 10B, a groove is formed at a predetermined position on the side surface of the
このような保持部材55を設けた場合においては、特定の操作レバー4が上限位置まで移動すると、不図示の付勢手段の付勢力により当該操作レバー4の溝部に係止部が入り込むことで、当該操作レバー4を上限位置に保持することができる。一方、ワイヤ54を通電加熱により収縮させることで、操作レバー4に対する保持を解除することができる。これにより、セットワイヤ5を通電加熱し続ける事態を回避することができるので、スイッチユニット1における省電力化を実現することが可能となる。
In the case where such a holding member 55 is provided, when the
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
1 スイッチユニット
2 操作キー
3 表面シート
4 操作レバー
5 ワイヤ(セットワイヤ)
6 板ばね
7 ワイヤ固定端子
8 入力補助部材
9 底面シート
14 上部接点
15 下部接点
1
6 Leaf spring 7
Claims (10)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2005136313A JP2006313699A (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Switch unit |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008130304A (en) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Fujifilm Corp | Electronic device |
-
2005
- 2005-05-09 JP JP2005136313A patent/JP2006313699A/en not_active Withdrawn
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