JP2008117705A - Multistep pressing switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に操作者の押圧力の調整により、時間差をもって二段乃至複数段押すことができるようにした多段押しスイッチに関するものである。 The present invention relates to a multi-stage push switch that can be pushed in two or more stages with a time difference by adjusting the pressing force of an operator.
例えば、ローディングアームなどの産業用機器を有線又は無線により遠隔操作するための送信機器には、その操作対象機器を上下、左右方向に向けて動作させるための4つの押しボタンスイッチが筐体面に配置されている。そして、それらのうちのいずれかの押しボタンを選んで押し続けることにより、操作対象機器の目標方向への動作を継続させ、目標位置でスイッチを離すことにより、その位置に停止させる。 For example, a transmitter device for remotely operating an industrial device such as a loading arm by wire or wirelessly has four push button switches on the housing surface for operating the device to be operated in the vertical and horizontal directions. Has been. Then, any one of the push buttons is selected and kept pressed to continue the operation of the operation target device in the target direction, and the switch is released at the target position to stop at that position.
しかしながら、この動作速度は遠隔操作される駆動モータの出力に依存し、スイッチのみでは速度を可変とすることはできなかった。したがって、初期位置から目標に至る途中経過で高速移動させ、目標近くになったら、低速移動させたい場合には、別途速度切替スイッチなどを設ける必要があり、操作が面倒になるとともに、送信機器の構成も複雑となり、製造コストが高いものとなる。 However, this operation speed depends on the output of the drive motor that is remotely operated, and the speed cannot be made variable only by a switch. Therefore, if you want to move at a high speed in the course from the initial position to the target and move closer to the target, you need to provide a separate speed change switch, etc. The configuration is also complicated and the manufacturing cost is high.
該種不具合を解決するため、操作者による手指の押圧力を調整することによって、速度を切り替えることができる押しボタンスイッチが開発されている。その一例として、下記特許文献1に開示されるスイッチ用の可動接点を使用したものがある。
In order to solve such a problem, a push button switch has been developed that can switch the speed by adjusting the pressing force of a finger by an operator. As an example, there is one using a movable contact for a switch disclosed in
図5に示すように、可動接点Bは、1枚の金属板をプレス加工して製造されたもので、押圧操作される円板部101と、円板部101の外周を間隙を存して囲む円形環状の枠板部102と、円板部101の中心を通る直線O1 上において枠板部102の内周縁と円板部101の外周縁とをつなぐ一対の連結板部103とからなり、円板部101は上脹らみに湾曲する皿状に形成され、枠板部102はその全周が枠板部102外周縁から内周縁に向かって上向きに傾斜する皿ばね状に形成されている。また、一対の連結板部103はそれぞれ、枠板部102の傾斜角と略同等角度で枠板部102から円板部101に向かって上向きに傾斜されている。さらに、枠板部102の両側の半円状部の中間部をそれぞれ局部的に上方に突き出して屈曲部104が形成されている。
As shown in FIG. 5, the movable contact B is manufactured by pressing a single metal plate, and the
また、図6,7は上記可動接点Bを使用した二段クリック型プッシュスイッチを示したものである。
図6(a)及び図7(a)に示すように、このスイッチは、枠板部102の両側の半円状部の中間部がそれぞれスイッチケース110内の一対の可動接点受け部111に載置される支持部112となり、且つこの支持部112の少なくとも一方が、一対の可動接点受け部111の少なくとも一方の可動接点受け面に設けられるコモン接点113との接触部となるとともに、一対の連結板部103の少なくとも一方と円板部101とのつながり部が、枠板部102全周の下向き傾斜状態への反転により第1固定接点114に接触する第1スイッチ用接点部S1 となり、円板部101の中心部が該円板部101の下脹らみ状態への反転により第2固定接点115に接触する第2スイッチ用接点S2 となる。
6 and 7 show a two-stage click type push switch using the movable contact B. FIG.
As shown in FIGS. 6A and 7A, in this switch, the intermediate portions of the semicircular portions on both sides of the
図6(b)及び図7(b)に示すように、円板部101を押圧操作することで、枠板部102の全周が急激に下向き傾斜状態に反転し、これにより連結板部103も急激に下向き傾斜状態に反転して第1スイッチ用接点部S1 が第1固定接点114に接触して第1スイッチがオンとなる。また、図6(c)及び図7(c)に示すように、更に円板部101を押圧することで、連結板部103とのつながり部(第1スイッチ用接点部S1 )を第1固定接点114で受け止めている円板部101が急激に下脹らみの状態に反転し、その中心部の第2スイッチ用接点部S2 が第2固定接点115に接触して第2スイッチがオンとなる。
As shown in FIGS. 6B and 7B, by pressing the
ところが、上記構成のスイッチでは、押圧操作ごとに可動接点Bに過度のストレス(応力)がかかるため、少ない動作回数で破損する可能性があり、耐久性に問題がある。
さらに、1つの可動接点Bで二段階の接続を行うため、一段目(第1スイッチオン時)の荷重特性と二段目(第2スイッチオン時)の荷重特性の自由度が小さく、荷重特性のバリエーションを広げることができない。例えば、一段目の荷重特性を所望の特性にあわせたとき、その影響が二段目の荷重特性にも及ぶため、二段目の荷重特性の自由度が小さくなり、所望の操作特性が得難いという問題がある。
However, in the switch having the above-described configuration, excessive stress (stress) is applied to the movable contact B for each pressing operation, so that the switch may be damaged with a small number of operations and there is a problem in durability.
In addition, since two stages of connection are made with one movable contact B, the degree of freedom of the load characteristics at the first stage (when the first switch is turned on) and the load characteristics at the second stage (when the second switch is turned on) is small. The variation of cannot be expanded. For example, when the load characteristics of the first stage are adjusted to the desired characteristics, the influence extends to the load characteristics of the second stage, so the degree of freedom of the load characteristics of the second stage is reduced, and it is difficult to obtain the desired operation characteristics. There's a problem.
そこで、上記問題を解決するものとして下記特許文献2に開示される2段動作プッシュスイッチがある。図8に示すように、プッシュスイッチのタクト板が、タクト板収容凹部201内に並列に配置された第1、第2タクト板202,203で形成され、動作荷重P1,P2がかかる押圧点K1,K2を支点としたときのキートップ204のモーメントのつり合い時における操作部205への動作荷重をP3(P4)としたときに、P3≠P4が成立する位置に操作部205が形成されている。例えば、図示のように、第1、第2タクト板202,203の荷重特性を等しくして操作部205の形成位置を中心の垂直軸Oから図中左側にずらすことで,操作部205の1段目の押圧で第1タクト板202の中央部を反転させて1段目の接続が行われ、2段目の押圧で第2タクト板203の中央部も反転させて2段目の接続が行われる。このような構成によれば、1段目、2段目の各接続は、各タクト板202,203の一回の反転により行われるため、各タクト板202,203にかかるストレスが軽減され、長寿命化が図れるとともに、1段目と2段目の荷重特性の自由度が大きいため、荷重特性のバリエーションを広げることができる。
しかしながら、上記特許文献2に開示される2段動作プッシュスイッチは、ハウジング210と、これにインサート成型された複数の固定接点を構成する端子部211,212,213と、可動接点となる各タクト板202,203と、プッシュボタンなどの複数の専用部品で構成されているため、部品点数が多く、構造が複雑で、成型などの製作の難易度も高いため、初期費用が高く、いずれの構成部品も小ロットでは製品化が難しいものであった。
However, the two-stage operation push switch disclosed in
また、このようなスイッチ構造では、スイッチを正確に二段押しして動作させるためには、プッシュボタンが荷重方向に傾かないようにするためのガイド用の別部品なども必要となる。さらに、図示のように横方向に広いスペースが必要となるため、スイッチ部の面積が大きくなり、したがって、装置の大型化に繋がるなどの問題もあった。 Further, in such a switch structure, in order to operate the switch by pushing it in two steps accurately, a separate part for the guide for preventing the push button from tilting in the load direction is required. Furthermore, since a wide space is required in the lateral direction as shown in the drawing, the area of the switch portion is increased, and thus there is a problem that the apparatus is increased in size.
そこで本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、スイッチの長寿命化を図るとともに、簡単な構造で、構成部品数が少なく、また、スイッチ部の面積を小さくし高さも抑えることで装置を小型化でき、さらに、操作者の押圧力の調整によって確実に固定接点部を二段乃至複数段押すことができる多段押しスイッチを提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above situation, and it is possible to extend the life of the switch, reduce the number of components with a simple structure, reduce the area of the switch portion, and suppress the height. It is another object of the present invention to provide a multi-stage push switch that can reliably push the fixed contact portion in two or more stages by adjusting the pressing force of the operator.
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項1記載の多段押しスイッチは、筐体1の表面1aに一箇所を該筐体1に一体化した状態で周囲が切り離され、且つ前記筐体1との接合部6基端を曲げ点として該筐体内1に向けて押し込み可能に設けられる押しボタン操作部5と、
前記筐体1内に配置された基板2上にあって、前記押しボタン操作部5の裏面に対向配置された少なくとも二つで一組をなす固定接点部7,8と、
前記押しボタン操作部5の裏面に設けられるとともに前記一組の固定接点部7,8のそれぞれに向けて突出した少なくとも二つの突起10,11が設けられ、前記押しボタン操作部5の前記押し込み操作により前記突起10,11が前記固定接点部7,8に押接する可動ステム9と、を備え、
前記可動ステム9の前記突起10,11のうち、前記曲げ点に近い突起10は対向する固定接点部7に近接するように突出長さが長く、前記曲げ点から遠い突起11ほど突出長さが段階的に短くなっていることを特徴としている。
Next, means for solving the above problems will be described with reference to the drawings corresponding to the embodiments.
The multi-stage push switch according to
A pair of fixed
At least two
Of the
請求項2記載の多段押しスイッチは、前記押しボタン操作部5の前記接合部6における前記曲げ点に撓曲のための溝部6aが形成されるとともに、前記接合部6の裏面中央に断面略T字形をなすように補強リブ6bが一体的に形成されていることを特徴としている。
In the multistage push switch according to
請求項3記載の多段押しスイッチは、前記筐体1の表面1aには、前記押しボタン操作部5を含む該筐体1の表面1aを被覆する弾性シート12が設けられていることを特徴としている。
The multistage push switch according to claim 3, wherein an
請求項4記載の多段押しスイッチは、前記固定接点部7,8としてプッシュスイッチが設けられていることを特徴としている。
The multistage push switch according to claim 4 is characterized in that push switches are provided as the fixed
本発明による多段押しスイッチによれば、筐体の成形形状及び基板を利用することで部品点数が少なくなり、安価に製作でき、また、操作者の押圧力に応じて可動ステムの各突起が対応する固定接点部と順次押接できるため、確かな多段押し操作が行えるようになる。また、従来のスイッチに多用されていた金属製のタクト板などを使用しないため、金属疲労などによる破損の心配がなく、長寿命化を図ることができるようになる。 According to the multistage push switch according to the present invention, the number of parts can be reduced by using the molded shape of the casing and the substrate, and it can be manufactured at a low cost, and each protrusion of the movable stem corresponds to the pressing force of the operator. Since it can be sequentially pressed against the fixed contact portion, it is possible to perform a reliable multistage pressing operation. In addition, since a metal tact plate or the like frequently used in conventional switches is not used, there is no fear of damage due to metal fatigue or the like, and a long life can be achieved.
また、溝部が弾性ヒンジとなり、他の箇所の剛性が高いため、押しボタン操作部の押圧時において、各突起は曲げ点に近い方の対応する固定接点部から順次押接することができ、多段押し操作の確実性を増すことができる。 In addition, since the groove part is an elastic hinge and the rigidity of other parts is high, when the push button operation part is pressed, each projection can be pressed sequentially from the corresponding fixed contact part closer to the bending point, and the multistage push The certainty of operation can be increased.
さらに、筐体操作面が弾性シートで被覆されることにより、防塵・防水性に富むとともに、その弾性により操作者にとって押圧感覚を得やすいものとなる。 Furthermore, since the casing operation surface is covered with an elastic sheet, it is rich in dustproof and waterproof properties, and the elasticity makes it easy for the operator to obtain a pressing feeling.
また、固定接点部としてプッシュスイッチが設けられることによって、固定接点部を物理的に押圧するだけの簡単な構成による多段押しスイッチが実現できるようになる。 Further, by providing the push switch as the fixed contact portion, it is possible to realize a multistage push switch having a simple configuration in which the fixed contact portion is physically pressed.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図1は本発明による多段押しスイッチの筐体表面を示す部分平面図、図2は図1におけるA−A断面図、図3は図1におけるB−B断面図、図4(a),(b)は押しボタン操作部の押圧時の動作を示す部分拡大断面図である。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
1 is a partial plan view showing a housing surface of a multistage push switch according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. b) is a partially enlarged cross-sectional view showing an operation when the push button operation unit is pressed.
各図において、1は有線又は無線装置の外装を構成する合成樹脂成形体などからなる筐体、2は筐体1の内部にスペーサなどを介して位置決め設置され、且つ各種回路部品を搭載した基板である。また、図2に示すように、基板2の裏側に電池ボックス3が配置され、この電池ボックス3の背面を裏蓋4により着脱可能に覆っている。
In each figure, 1 is a casing made of a synthetic resin molded body or the like that constitutes the exterior of a wired or wireless device, 2 is a substrate that is positioned and installed inside the
図1に示すように、筐体1の表面1aには、縦横4つの押しボタン操作部5が設けられており、各押しボタン操作部5は、筐体1の成型時において、細長状の接合部6を残して略円形に切り離すことによって形成されたものである。さらに、押しボタン操作部5は、その表面5aを筐体1の全体表面(操作面)より略ドーム状の膨出形状に突出させるとともに、内面側に凹部5b(図3参照)が形成されている。
As shown in FIG. 1, four vertical and horizontal push
また、図2に示すように、前記接合部6における筐体表面との基端裏面には撓曲のための溝部6aが形成されている。さらに、この溝部6aより先の押しボタン側に連続する接合部6の裏面中央には、図3に示すように、断面略T字形をなすように補強リブ6bが一体的に形成されている。したがって、押しボタン操作部5の押し込み時には、溝部6aを曲げ点として接合部6が撓むことなく押しボタン操作部5をその押圧力に応じて筐体1の内側に押し込むことができるようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, a
さらに、図2に示すように、前記基板2上における前記押しボタン操作部5との対向面には、第1、第2の固定接点部としての一組のプッシュスイッチ7,8が配置されている。そして、これら各プッシュスイッチ7,8に対向して、押しボタン操作部5の凹部5bには可動ステム9が嵌入されている。この可動ステム9の裏面には、前記第1、第2のプッシュスイッチ7,8に対向して第1、第2の突起10,11が一体的に設けられ、プッシュスイッチ7,8に向けて所定長さ突出している。これらの突起10,11のうち、前記曲げ点(溝部6a)に近い側の第1の突起10の突出長さは長く形成され、これに対向する第1のプッシュスイッチ7と近接している。また、曲げ点から遠くにある第2の突起11の突出長さは短く形成され、これに対向する第2のプッシュスイッチ8とは第1の突起10の第1のプッシュスイッチ7に対する距離よりも離れている。
Further, as shown in FIG. 2, a pair of
また、筐体1の表面1a(操作面)全体は、例えば、ゴム製の弾性シートからなる銘板12で被覆されている。これにより、押しボタン操作部5と筐体1の表面1aとの間に形成された隙間を無くすことができ、防塵・防水効果が得られるようになる他、その弾性により押圧操作時における操作感を増幅できるようになっている。
なお、図示しないが、各押しボタン操作部5は、本実施の形態では操作対象機器を上下、左右に移動制御するために設けられるものであり、その表面5aの被覆面に、スクリーン印刷などにより、「上」、「下」、「左」、「右」などの表示が予め印刷されている。
Further, the
Although not shown, each push
以上において、操作者が、図4(a)に矢印で示す軽い一段目の押圧力F1で押しボタン操作部5を押した場合には、第1の突起10のみが第1のプッシュスイッチ7を押圧することができる。そして、図4(b)に示すように、この状態から更に強い二段目の押圧力F2で押しボタン操作部5を押すことにより、第1の突起10が第1のプッシュスイッチ7を押圧したまま、これに加えて第2の突起11が第2のプッシュスイッチ8を押圧する。
In the above, when the operator presses the push
このとき、例えば、操作対象機器の動作初期時点では動作速度を大とし、目標位置近傍で動作速度を小とするなどの二段階制御を行いたい場合には、最初は大きな押圧力を加え、次いで目標位置近傍で押圧力を小とすれば、操作者の操作感覚に応じた二段階の駆動速度で機器を遠隔操作できることになる。 At this time, for example, when it is desired to perform two-step control such as increasing the operation speed at the initial operation time of the operation target device and decreasing the operation speed near the target position, first apply a large pressing force, then If the pressing force is reduced in the vicinity of the target position, the device can be remotely operated at a two-stage driving speed according to the operator's sense of operation.
本実施の形態によれば、筐体1の成形形状及び基板2を利用することで部品点数が少なくなり、安価に製作でき、また、操作者の押圧力に応じて可動ステム9の第1,第2の突起10,11が対応する各プッシュスイッチ7,8を順次押圧できるため、確かな二段押し操作が行えるようになる。また、従来のスイッチに多用されていた金属製のタクト板などを使用しないため、金属疲労などによる破損の心配がなく、つまり、スイッチの耐久性が向上し、長寿命化を図ることができるようになる。さらに、スイッチ部を、特に高さ(厚さ)方向への突出をなくしてコンパクトに構成できるようになる。
According to the present embodiment, the number of parts can be reduced by using the molded shape of the
また、溝部6aが弾性ヒンジとなるとともに、補強リブ6bにより接合部6が補強されて他の箇所の剛性が高いため、押しボタン操作部5の押圧時において、各突起10,11は曲げ点に近い方の第1のプッシュスイッチ7を先に押圧し、次いで、曲げ点から遠い方の第2のプッシュスイッチ8を押圧することができ、二段押し操作の確実性を増すことができる。
Further, since the
さらに、筐体1の表面1a(操作面)が弾性シートからなる銘板12で被覆されることにより、防塵・防水性に富むとともに、その弾性により操作者にとって押圧感覚を得やすいものとなる。
Furthermore, the
なお、上述した実施の形態では、第1、第2のプッシュスイッチ7,8と、これに対応する第1、第2の突起10,11により二段階制御を行うようにしたが、例えば、基板2上に3つ以上のプッシュスイッチが配置され、各プッシュスイッチに対応する突起が設けられることで三段階以上の多段押しスイッチを構成することも可能である。このとき、各突起は、曲げ点(溝部6a)から遠くなるにつれて段階的に短くなるように形成されている。
In the above-described embodiment, the two-step control is performed by the first and second push switches 7 and 8 and the first and
また、上述した実施の形態では、固定接点部としてプッシュスイッチ7,8が設けられ、可動ステム9の各突起10,11による物理的な押圧によりスイッチをオンする構成としているが、一方を固定接点(固定接点部)、他方を可動接点(各突起)とし、操作者の押圧により可動接点が固定接点に接触したときに電気的に導通するような構成としてもよい。その場合、曲げ点に近い第1の可動接点が対応する第1の固定接点と接触して内部回路に接続し、その押圧状態に応じた制御信号が制御対象機器に送られ制御を行うことができる。さらに、この状態から更に強い操作力で押しボタン操作部5を押すことにより、第1の可動接点を第1の固定接点に接触させたまま、これに加えて第2の可動接点が第2の固定接点と接触して内部回路に接続する。これにより、この接続に応じた制御信号が制御対象機器に送られて制御を行うことになる。
In the above-described embodiment, the push switches 7 and 8 are provided as the fixed contact portions, and the switches are turned on by physical pressing by the
1…筐体
1a…表面(操作面)
2…基板
5…押しボタン操作部
6…接合部
6a…溝部
6b…補強リブ
7…第1の固定接点部(第1のプッシュスイッチ)
8…第2の固定接点部(第2のプッシュスイッチ)
9…可動ステム
10…第1の突起
11…第1の突起
12…弾性シート(銘板)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
8: Second fixed contact (second push switch)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記筐体内に配置された基板上にあって、前記押しボタン操作部の裏面に対向配置された少なくとも二つで一組をなす固定接点部と、
前記押しボタン操作部の裏面に設けられるとともに前記一組の固定接点部のそれぞれに向けて突出した少なくとも二つの突起が設けられ、前記押しボタン操作部の前記押し込み操作により前記突起が前記固定接点部に押接する可動ステムと、を備え、
前記可動ステムの前記突起のうち、前記曲げ点に近い突起は対向する固定接点部に近接するように突出長さが長く、前記曲げ点から遠い突起ほど突出長さが段階的に短くなっていることを特徴とする多段押しスイッチ。 Push button operation that is provided so that the periphery is cut off in a state where it is integrated with the case on the surface of the case and can be pushed into the case with the base end of the joint with the case as a bending point And
A fixed contact portion which is on a substrate disposed in the housing and forms a set of at least two disposed opposite to the back surface of the push button operation portion; and
At least two protrusions are provided on the back surface of the push button operation part and project toward each of the set of fixed contact parts, and the protrusions are formed by the push operation of the push button operation part. A movable stem that presses against
Of the protrusions of the movable stem, the protrusions close to the bending point have a long protruding length so as to be close to the opposite fixed contact portion, and the protrusions farther from the bending point gradually decrease in protruding length. Multistage push switch characterized by that.
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