JP2021190348A - Switch, switch assembly, key input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可動部材を押下することにより電気的な接離状態を切り替えるスイッチ、そのようなスイッチを備えるスイッチアッセンブリ、及びそのようなスイッチを備えるキー入力装置に関する。 The present invention relates to a switch that switches an electrical contact / detachment state by pressing a movable member, a switch assembly including such a switch, and a key input device including such a switch.
コンピュータ等の電子機器への入力装置として、複数のキースイッチが並べて配設されたキーボードが普及している。例えば、特許文献1では、スイッチ接点を閉じる時に確実な感触を与えるプッシュボタンスイッチが記載されている。
As an input device for an electronic device such as a computer, a keyboard in which a plurality of key switches are arranged side by side has become widespread. For example,
昨今では、操作に応じた発光等の演出、機械的な故障率を下げる信頼性の向上等の様々な要求が高まっており、様々な特性の向上及び機能の拡張が求められている。 In recent years, various demands have been made for the production of light emission or the like according to the operation, the improvement of reliability for lowering the mechanical failure rate, and the like, and improvement of various characteristics and expansion of functions are required.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされてものであり、様々な特性の向上及び機能の拡張が可能なスイッチの提供を主たる目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a switch capable of improving various characteristics and expanding functions.
また、本発明は、そのようなスイッチを用いたスイッチアッセンブリの提供を他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a switch assembly using such a switch.
また、本発明は、そのようなスイッチを用いたキー入力装置の提供を更に他の目的とする。 Further, the present invention has yet another object to provide a key input device using such a switch.
上記課題を解決するため、本願記載のスイッチ(キースイッチ)は、固定部材と、押下操作により押下方向へ移動する可動部材とを備えるスイッチであって、前記可動部材が移動することにより接離する接離部を有する接点部材と、光を検出する受光素子とを備え、前記可動部材の移動に伴い前記接離部が接離することにより第1の回路を開閉可能であり、前記可動部材が移動して前記受光素子が検出する光を透過/遮蔽することにより第2の回路を開閉可能であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the switch (key switch) described in the present application is a switch including a fixing member and a movable member that moves in the pressing direction by a pressing operation, and the movable member is brought into contact with and separated from the moving member. A contact member having a contact / detachment portion and a light receiving element for detecting light are provided, and the first circuit can be opened / closed by bringing the contact / detachment portion into contact with each other as the movable member moves. The second circuit can be opened and closed by moving and transmitting / shielding the light detected by the light receiving element.
また、前記スイッチにおいて、前記可動部材は、前記受光素子が受光すべき光を遮蔽する遮光板を有し、前記可動部材が移動することにより、前記遮光板は、前記受光素子が検出する光を透過/遮蔽することを特徴とする。 Further, in the switch, the movable member has a light-shielding plate that shields light to be received by the light-receiving element, and when the movable member moves, the light-shielding plate receives light detected by the light-receiving element. It is characterized by transmitting / shielding.
また、前記スイッチにおいて、前記可動部材は、前記接点部材と係合する係合部を有し、前記可動部材の移動に伴い前記係合部が前記接点部材と係合して前記接離部を接離させることを特徴とする。 Further, in the switch, the movable member has an engaging portion that engages with the contact member, and as the movable member moves, the engaging portion engages with the contact member to engage the contact / detachment portion. It is characterized by being brought into contact with each other.
更に、本願記載のスイッチは、外部からの押圧に基づいて動作する可動部材を備えるスイッチであって、前記可動部材の動作に応じて接離することにより第1の回路を開閉可能な有接点機構と、前記可動部材の動作に応じて、検出対象を検出する検出部による検出結果に基づいて第2の回路を開閉可能な無接点機構とを備えることを特徴とする。 Further, the switch described in the present application is a switch including a movable member that operates based on an external pressure, and is a contact mechanism capable of opening and closing the first circuit by connecting and detaching according to the operation of the movable member. It is characterized by including a non-contact mechanism capable of opening and closing the second circuit based on the detection result by the detection unit that detects the detection target according to the operation of the movable member.
また、前記スイッチにおいて、前記第1の回路及び第2の回路は、異なる回路であることを特徴とする。 Further, in the switch, the first circuit and the second circuit are different circuits.
また、前記スイッチにおいて、前記第1の回路及び第2の回路は、同一の回路であることを特徴とする。 Further, in the switch, the first circuit and the second circuit are the same circuit.
更に、本願記載のスイッチアッセンブリは、固定部材及び押下操作により押下方向へ移動する可動部材を備えるスイッチと、前記スイッチの前記固定部材を取り付けた基板とを備えるスイッチアッセンブリであって、光を検出する受光素子を備え、前記スイッチは、前記可動部材が移動することにより接離する接離部を有する接点部材を備え、前記可動部材の移動に伴い前記接離部が接離することにより第1の回路を開閉可能であり、前記可動部材が移動して前記受光素子が検出する光を透過/遮蔽することにより第2の回路を開閉可能であることを特徴とする。 Further, the switch assembly described in the present application is a switch assembly including a switch including a fixing member and a movable member that moves in the pressing direction by a pressing operation, and a substrate to which the fixing member of the switch is attached, and detects light. The switch includes a light receiving element, and the switch includes a contact member having a contact / detachment portion that is brought into contact with and detached by the movement of the movable member. The circuit can be opened and closed, and the second circuit can be opened and closed by moving the movable member to transmit / shield the light detected by the light receiving element.
また、前記スイッチアッセンブリにおいて、前記受光素子は、前記基板上に表面実装にて取り付けられていることを特徴とする。 Further, in the switch assembly, the light receiving element is surface-mounted on the substrate.
更に、本願記載のスイッチアッセンブリは、固定部材及び外部からの押圧に基づいて動作する可動部材を備えるスイッチと、前記スイッチの前記固定部材を取り付けた基板とを備えるスイッチアッセンブリであって、検出対象を検出する検出部と、前記可動部材の動作に応じて接離することにより第1の回路を開閉可能な有接点機構と、前記可動部材の動作に応じて、検出対象を検出する検出部による検出結果に基づいて第2の回路を開閉可能な無接点機構とを備えることを特徴とする。 Further, the switch assembly described in the present application is a switch assembly including a fixing member and a switch including a movable member that operates based on an external pressure, and a substrate to which the fixing member of the switch is attached, and the detection target is a switch assembly. Detection by a detection unit to detect, a contact mechanism that can open and close the first circuit by moving in and out according to the operation of the movable member, and a detection unit that detects the detection target according to the operation of the movable member. It is characterized by including a non-contact mechanism capable of opening and closing the second circuit based on the result.
更に、本願記載のキー入力装置(キーボード)は、複数のキースイッチが配設されたキー入力装置であって、配設されたキースイッチとして、前記スイッチを備えることを特徴とする。 Further, the key input device (keyboard) described in the present application is a key input device in which a plurality of key switches are arranged, and is characterized in that the switch is provided as the arranged key switches.
更に、本願記載のキー入力装置は、複数のキースイッチ及び前記キースイッチが取り付けられたスイッチアッセンブリを備えるキー入力装置であって、前記スイッチアッセンブリとして、前記スイッチアッセンブリを備えることを特徴とする。 Further, the key input device described in the present application is a key input device including a plurality of key switches and a switch assembly to which the key switches are attached, and is characterized in that the switch assembly includes the switch assembly.
本願記載のスイッチ、スイッチアッセンブリ及びキー入力装置は、接離部を用いた第1の回路と、光等の検出対象を検出する受光素子等の検出素子を用いた第2の回路とを開閉可能である。 The switch, switch assembly, and key input device described in the present application can open and close a first circuit using a contact / detachment portion and a second circuit using a detection element such as a light receiving element for detecting a detection target such as light. Is.
本発明に係るスイッチ、スイッチアッセンブリ及びキー入力装置は、第1の回路を開閉可能な有接点の機構と、第2の回路を開閉可能な無接点の機構とを備えている。これにより、本発明は、それぞれの開閉機構を様々な用途に使うことが可能であるので、スイッチ、スイッチアッセンブリ及びキー入力装置の様々な特性の向上又は機能の向上を見込むことが可能である等、優れた効果を奏する。 The switch, switch assembly, and key input device according to the present invention include a contacted mechanism capable of opening and closing the first circuit and a non-contact mechanism capable of opening and closing the second circuit. Thereby, in the present invention, since each opening / closing mechanism can be used for various purposes, it is possible to expect improvement of various characteristics or functions of the switch, the switch assembly and the key input device. , Has an excellent effect.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<適用例>
本願記載のキー入力装置は、例えば、パーソナルコンピュータ(以下、パソコンという)等の電子機器へ文字、数字及び記号の他、各種命令等のデータの入力に用いられるキーボードとして用いられる。また、本願記載のスイッチは、キー入力装置を含む様々な電子機器等の装置にキースイッチとして組み込まれている。キースイッチは、基板上に取り付けられたスイッチアッセンブリ(以下、スイッチアッシーという)として、キー入力装置に組み込まれる。以下では、図面を参照しながら図面に例示されたキー入力装置KB及びキースイッチ1について、更には、キースイッチ1を基板2に取り付けたスイッチアッシー3について説明する。
<Application example>
The key input device described in the present application is used as a keyboard used for inputting data such as various commands in addition to characters, numbers and symbols to an electronic device such as a personal computer (hereinafter referred to as a personal computer). Further, the switch described in the present application is incorporated as a key switch in a device such as various electronic devices including a key input device. The key switch is incorporated in the key input device as a switch assembly (hereinafter referred to as a switch assembly) mounted on the board. Hereinafter, the key input device KB and the
<キーボードKB>
図1は、本願記載のキー入力装置を適用したキーボードKBの外観の一例を示す概略斜視図である。キーボードKBには、スイッチとして、文字キー、数字キー、その他ファンクションキー等の複数のキースイッチ1が並べて配列されている。
<Keyboard KB>
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of the appearance of a keyboard KB to which the key input device described in the present application is applied. On the keyboard KB, a plurality of
<キースイッチ1>
次にキーボードKBに配設されたキースイッチ1について説明する。本願記載のキーボードKBが備えるキースイッチ1は、様々な形態として実現することが可能であり、ここでは、その一部の形態を例示して説明する。
<
Next, the
キースイッチ1の構造について説明する。図2及び図3は、本願記載のキースイッチ1の外観の一例を示す概略斜視図である。図2は、キースイッチ1を斜め上方からの視点で示す概略斜視図であり、図3は、キースイッチ1を斜め下方の視点から示す概略斜視図である。キースイッチ1は、キーボードKBに内蔵された基板2(図14等参照)に固定される固定部材10と、使用者の押下操作により下方へ押し込まれる上下に移動可能な可動部材11とを備えている。可動部材11の上端には、使用者の押下操作を受け付ける被押下部材としてキートップ12が取り外し可能に取り付けられている。キートップ12及び可動部材11は、このような押下操作による押圧にて下方へ移動し、押下操作による押圧から解放されると後述する弾性部材13(図4等参照)に付勢されて上方へ移動する。
The structure of the
キースイッチ1の下面となる固定部材10の下面は、略正方形状をなし、対向する四辺のうち一対の辺の近傍には、接点部材14の端子140を挿通させる一対の挿通孔100が穿設されている。固定部材10の下面の四辺のうち、挿通孔100が穿設されていない他の一対の辺の近傍には、基板2に載置するための円柱状の脚部101が形成されている。また、固定部材10の下面の中央近傍には、略長方形状の貫通孔102が開設されている。貫通孔102の両長辺の近傍には、貫通孔102を挟んで向かい合うようにして、発光ユニット15及び受光ユニット16を嵌着させる略長方形状の嵌着口103が開口している。略長方形状をなす貫通孔102を挟む2箇所の嵌着口103は、それぞれの長辺が平行になるように開設されている。固定部材10の挿通孔100からは、それぞれ接点部材14の端子140が下方へ向けて突出している。固定部材10の嵌着口103には、発光ユニット15及び受光ユニット16が嵌め込まれた状態で取り付けられている。発光ユニット15からは、2本の第1端子対150が下方へ向けて突出している。受光ユニット16からは、2本の第2端子対160が下方へ向けて突出している。
The lower surface of the fixing
図2及び図3に示すように、キースイッチ1にキートップ12を取り付けた状態で、使用者はキーボードKBを操作可能となる。使用者がキーボードKBに配設されたキースイッチ1のキートップ12に触れ、キートップ12を押下する操作を行うことにより、キースイッチ1では、電気回路の接離状態が切り替わり、接離状態の切り替わりを検出したキーボードKBから、接続されているパソコン等の電子機器へキースイッチ1毎のオン信号が出力される。また、キートップ12の押下を解除することにより、押下から開放されたキースイッチ1は、弾性部材13に付勢されて上昇し、元の位置に復帰する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the user can operate the keyboard KB with the key top 12 attached to the
キースイッチ1の内部構造について説明する。図4は、本願記載のキースイッチ1の一例を示す概略分解斜視図である。図5は、本願記載のキースイッチ1の一例を示す概略上面図である。図6は、本願記載のキースイッチ1の一例を示す概略断面図である。図7は、本願記載のキースイッチ1の一例を示す概略斜視断面図である。図4は、キートップ12を省略して示している。図5は、内部構造を理解し易いように固定部材10の上半体10a、可動部材11及びキートップ12を省略して示している。図6及び図7は、内部構造を理解し易いようにキートップ12を省略して示している。図6は、図2に示すA−B線分を含む垂直面で切断した状態の断面図を示している。図7は、図2に示すA−B線分を含む垂直面で切断した状態を斜め上方の視点からの斜視断面図として示している。キースイッチ1は、前述のように、固定部材10、可動部材11、キートップ12、弾性部材13、接点部材14、発光ユニット15、受光ユニット16等の各種部材を備えている。
The internal structure of the
固定部材10について説明する。固定部材10は、略直方体状をなす筐体であり、図4に示すように上半体10aと下半体10bとを組み合わせて形成されている。固定部材10の上面には可動部材11を挿嵌する略正方形状の挿嵌口104が開設されている。固定部材10の内底面には、中央近傍に貫通孔102が開設されている。貫通孔102には、可動部材11に形成された板状の遮光板110が、上下に移動可能に挿通される。貫通孔102の外側には、嵌着口103が開設され、嵌着口103の周囲を覆うように嵌着壁105が固定部材10の内底面から立設されている。嵌着口103から差し込まれた発光ユニット15及び受光ユニット16は、嵌着壁105にて挟まれた状態で固定される。発光ユニット15及び受光ユニット16の外側には、可動部材11を押下方向の反対方向へ押圧する圧縮コイルバネ等の弾性部材13が、発光ユニット15及び受光ユニット16の周囲を巻回するように配置されている。弾性部材13の周囲には、内壁106が固定部材10の内底面から立設されている。弾性部材13の下端は、固定部材10の内底面に取り付けられており、内側の嵌着壁105及び外側の内壁106により位置決めされている。内壁106の外側には、接離することにより後述する第1の回路(図17等参照)を開閉可能な有接点機構17(図17等参照)として、接点部材14が固定部材10の内底面に圧入により立設されている。接点部材14は、2枚の金属板を成型して組み合わせた角筒状をなしており、内壁106の周囲を囲うように嵌め込まれている。また、接点部材14の下端からは、2枚の金属板からそれぞれ延びる2本の端子140が下方へ向けて突出している。2本の端子140は、固定部材10の内底面に開設された挿通孔100を突き抜けて固定部材10の下面から更に下方へ突出している。
The fixing
可動部材11について説明する。可動部材11は、上面視略正方形状で上部が開放された略箱形の外形をなしている。可動部材11の上部には、キートップ12を取り付ける取付部111が形成されている。略箱形をなす可動部材11の外底部の中央部分からは、略長方形状の板状をなす遮光板110が下方へ向けて延び、発光ユニット15及び受光ユニット16の間を通っている。可動部材11が押下されて下方へ移動した場合、遮光板110の下端は、固定部材10の下面の貫通孔102を貫通して下方へ突出する。遮光板110には、発光ユニット15から発せられた光を通す透過孔110aが開設されている。可動部材11の外底面において、遮光板110の周囲には、弾性部材13の上端が嵌め込まれる嵌合溝部112が略環状に凹設されている。更に、略箱形をなす可動部材11の相対する一対の側面からは、下方へ向けて延びる一対の押圧側壁113が形成されている。可動部材11の押圧側壁113の下端近傍には、接点部材14を押圧する接点押圧突起113a(係合部)が内側へ向けて突設されている。
The
可動部材11は、キートップ12が押下操作による押圧を受けていない場合、移動範囲の上端(以下、上死点という)に位置し、押下操作を受けた場合、移動範囲の下端(以下、下死点という)まで移動する。そして、押圧から解放された場合、可動部材11は、弾性部材13により上方へ押圧されて、下死点から上死点まで移動する。
The
接点部材14について説明する。接点部材14は、固定部材10の内壁106の周囲の内底面に立設されており、固定部材10の下面から下方へ突出する2本の端子140を備えている。接点部材14には、可動部材11の移動に伴う押圧作用を受けて第1の回路を開閉する接離部141が形成されている。接点部材14の接離部141は、接点部材14を構成する2枚の金属板により、接点部材14の側面を形成する固定片141aと、押圧により撓む可動片141bとが重畳するように構成されている。固定片141aは、可動片141bの外側に位置している。可動片141bは、移動する可動部材11の接点押圧突起113aに押圧されて撓むことで固定片141aと接触し、押圧が解除されると元の形状に復帰して固定片141aから離隔する。なお、固定片141a及び可動片141bの相対する面にはそれぞれ接点が突設されている。接点部材14を構成する2枚の金属板にて形成された固定片141a及び可動片141bの接触/離隔は、接点部材14の2本の端子140に接続される第1の回路を開閉し、開閉に基づくオン信号がキーボードKBからパソコン等の電子機器へ出力される。
The
発光ユニット15及び受光ユニット16について説明する。図8は、本願記載のキースイッチ1が備える発光ユニット15の一例を示す概略外観図である。キースイッチ1が備える発光ユニット15は、光を発し、受光ユニット16は、発光ユニット15から発せられた光を受光する。発光ユニット15は、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)等の発光素子151を用いて構成されている。発光ユニット15の発光素子151は、樹脂製のユニット筐体152内にモールドされており、第1端子対150は、ユニット筐体152から突出している。ユニット筐体152の内部には、略線状の2本のリードフレーム153が配置されている。リードフレーム153の一端は、ユニット筐体152の内部から外部へ突出しており、第1端子対150となっている。リードフレーム153の他端側は、ユニット筐体152内に位置し、発光素子151が載置され、ワイヤ154によりボンディングされている。発光素子151、リードフレーム153及びワイヤ154は、ユニット筐体152内に形成された凹部の底に配置されている。ユニット筐体152内に形成された凹部には、製造過程で、エポキシ樹脂等の透過率の高い樹脂が充填されており、発光素子151等の部材は、外部から視認可能な状態でユニット筐体152内にモールドされている。図8は、ユニット筐体152内に透過率の高い樹脂が充填されて内部が視認可能な状態の発光ユニット15を示している。受光ユニット16は、光を検出する検出部としてPD(Photo Diode :フォトダイオード)、PT(Photo Transistor:フォトトランジスタ)等の受光素子161を用いて構成されている。受光ユニット16の構成は、発光ユニット15の構成と実質的に同様であるので、発光ユニット15の説明を参酌するものとし、詳細な説明を省略する。なお、発光ユニット15の構成として説明した発光素子151及び第1端子対150は、受光ユニット16の理解に際しては、受光素子161及び第2端子対160と読み替えるものとする。
The
キースイッチ1内において、発光ユニット15及び受光ユニット16は、発光ユニット15の発光素子151から発せられた光を、受光ユニット16の受光素子161が受光するように、発光素子151と、受光素子161とが向かい合う位置に対向するように配置されている。第1端子対150を通じて発光ユニット15に通電することにより、発光ユニット15の発光素子151が発光する。受光ユニット16の受光素子161は、光を検出した場合に通電状況が変化するため、受光による通電状況の変化に基づくオン信号を第2端子対160から出力する。
In the
図9は、本願記載のキースイッチ1の外観の一例を示す概略斜視図である。図9は、キースイッチ1の組立工程の一部を概念的に示す概略斜視図であり、キースイッチ1に対して、発光ユニット15及び受光ユニット16を組み込む工程を示している。図9に例示するように、発光ユニット15及び受光ユニット16は、固定部材10内に、可動部材11、弾性部材13、接点部材14等の各種部材を組み込んだ後、下方から嵌め込まれる。固定部材10に対して外部から組込可能な発光ユニット15及び受光ユニット16は、仕様変更、部品交換等の目的のために、固定部材10から取り外すことも可能である。なお、キートップ12は、スイッチアッシー3又はキーボードKBに組み込まれる段階で、可動部材11に対して取り付けられる。
FIG. 9 is a schematic perspective view showing an example of the appearance of the
以上のように構成された本願記載のキースイッチ1の動作について説明する。図10は、本願記載のキースイッチ1の一例を示す概略上面図である。図11は、本願記載のキースイッチ1の一例を示す概略断面図である。図12は、本願記載のキースイッチ1の一例を示す概略上面図である。図13は、本願記載のキースイッチ1の一例を示す概略断面図である。図11及び図13は、図2に示すA−B線分を含む垂直面で切断した状態の断面図を示している。図10及び図12は、固定部材10の上半体10a、可動部材11及びキートップ12を省略して示している。図11及び図13は、キートップ12を省略して示している。
The operation of the
図10及び図11は、キースイッチ1のキートップ12が押下されておらず可動部材11が上死点に位置している状態を示している。キースイッチ1のキートップ12が押下されておらず可動部材11が上死点に位置している場合、図10及び図11に例示するように、接点部材14の可動片141bは、固定片141aから離隔しているため、2本の端子140間は導通していない。また、図11に例示するように、発光ユニット15の発光素子151から発せられた光は、可動部材11の遮光板110にて遮られるため、受光ユニット16の受光素子161まで到達しない。従って、受光素子161は、光を検出することができず、オン信号を出力することがない。
10 and 11 show a state in which the
図12及び図13は、図10及び図11に示す状態からキートップ12が押下されて可動部材11が下死点に位置している状態を示している。可動部材11が上死点から下死点へ移動する際に、可動部材11の押圧側壁113に突設された接点押圧突起113aが、接点部材14の可動片141bを押圧する。可動片141bは、押圧されて撓み、固定片141aと接触して、接点部材14の接離状態が切り替わる。即ち、可動部材11の接点押圧突起113aは、接点部材14と係合する係合部として機能し、可動部材11の移動に伴い係合部としての接点押圧突起113aが接点部材14と係合することにより、接離部141が接離する。接点部材14の固定片141a及び可動片141bが接触することにより、接点部材14の2本の端子140間が導通し、図12中に矢印で示すように、電流が流れ、第1の回路が閉じられる。
12 and 13 show a state in which the key top 12 is pressed from the state shown in FIGS. 10 and 11 and the
また、可動部材11が下死点に位置している場合、可動部材11の遮光板110が下方へ移動して、発光ユニット15の発光素子151と受光ユニット16の受光素子161との間の光路上に、遮光板110の透過孔110aが位置するようになる。従って、図13中に矢印で示すように、発光ユニット15の発光素子151から発せられた光は、可動部材11の遮光板110の透過孔110aを通って、受光ユニット16の受光素子161まで到達する。受光ユニット16の受光素子161が、受光を検出することにより、受光素子161を通電状況が変化し、第2の回路が閉じられる。
Further, when the
図12及び図13に示す状態から、使用者がキートップ12の押下を解除することにより、押圧から解放された可動部材11は、下方から弾性部材13に押圧されて上死点まで移動する。可動部材11が上死点まで移動することにより、図10及び図11に示す状態に復帰する。従って、接点部材14の可動片141bが固定片141aから離隔する。また、発光ユニット15の発光素子151と受光ユニット16の受光素子161との間の光路は、遮光板110にて遮断される。
From the state shown in FIGS. 12 and 13, when the user releases the pressing of the key top 12, the
<スイッチアッシー3>
次に、キースイッチ1を基板2に取り付けた本願記載のスイッチアッシー3の実装例について説明する。本願記載のキースイッチ1は、基板2に搭載されたスイッチアッシー3として、キーボードKBに組み込まれる。図14は、本願記載のスイッチアッシー3の第1実施形態の外観の一例を示す概略斜視図である。図14は、キースイッチ1と基板2との関係を把握し易いように、スイッチアッシー3が備えるキースイッチ1と基板2とを離隔して示している。基板2には、一対の端子140を挿通する端子用取付孔20、第1端子対150を挿通する第1端子対用取付孔21及び第2端子対160を挿通する第2端子対用取付孔22が開設されている。スイッチアッシー3は、キースイッチ1の端子140、第1端子対150及び第2端子対160が、基板2に開設された端子用取付孔20、第1端子対用取付孔21及び第2端子対用取付孔22に対して挿通され、半田付け等の取付方法にて基板2に取り付けられて構成されている。なお、図14では、1枚の基板2上に1個のキースイッチ1を取り付けた形態を示したが、実際には、1枚の基板2上に複数のキースイッチ1が取り付けられている。スイッチアッシー3が備える基板2上には、キースイッチ1の他、様々な回路、素子等の電子部材が取り付けられており、また、各電子部材は、エッチング等の方法により基板2上に形成された配線により電気的に接続されている。
<
Next, a mounting example of the
図15は、本願記載のスイッチアッシー3の第2実施形態の外観の一例を示す概略斜視図である。図15は、スイッチアッシー3の他の実施形態を示しており、キースイッチ1と基板2との関係を把握し易いように、スイッチアッシー3が備えるキースイッチ1と基板2とを離隔して示している。基板2には、端子用取付孔20、第1端子対用取付孔21及び第2端子対用取付孔22が開設されている。基板2に開設された第1端子対用取付孔21には、予め発光ユニット15の第1端子対150が半田付け等の取付方法にて取り付けられており、第2端子対用取付孔22には、予め受光ユニット16の第2端子対160が半田付け等の取付方法にて取り付けられている。そして、組立工程にて、発光ユニット15及び受光ユニット16が予め取り付けられている基板2に、発光ユニット15及び受光ユニット16を備えていないキースイッチ1を取り付ける。キースイッチ1は、基板2上の発光ユニット15及び受光ユニット16を覆うように取り付けられる。また、キースイッチ1の一対の端子140は端子用取付孔20に挿通されて、半田付け等の取付方法にて基板2上に取り付けられる。
FIG. 15 is a schematic perspective view showing an example of the appearance of the second embodiment of the
図16は、本願記載のスイッチアッシー3の第3実施形態の外観の一例を示す概略斜視図である。図16は、スイッチアッシー3の更に他の実施形態を示しており、キースイッチ1と基板2との関係を把握し易いように、スイッチアッシー3が備えるキースイッチ1と基板2とを離隔して示している。基板2には、端子用取付孔20が開設されている。基板2上には、エッチング等の方法により予め導電性の金属が配線されており、基板2の配線上に、発光ユニット15及び受光ユニット16が表面実装等の方法にて予め取り付けられている。図16に例示する発光ユニット15及び受光ユニット16は、表面実装用の光学ユニットであり、基板2上に直接取り付けられている。キースイッチ1は、基板2上の発光ユニット15及び受光ユニット16を覆うように取り付けられる。また、キースイッチ1の一対の端子140は端子用取付孔20に挿通されて、半田付け等の取付方法にて基板2上に取り付けられる。
FIG. 16 is a schematic perspective view showing an example of the appearance of the third embodiment of the
以上、第1実施形態乃至第3実施形態を例示して示したように、基板2にキースイッチ1を取り付けたスイッチアッシー3は、様々な方法で形成される。
As described above, as illustrated by exemplifying the first to third embodiments, the
次に、本願記載のキースイッチ1を搭載したキーボードKBの実装例について説明する。図17は、本願記載のキーボードKBの第1実施形態の一例を概念的に示すブロック図である。キースイッチ1は、接点部材14等の部材を用いた有接点機構17と、発光ユニット15、受光ユニット16等の部材を用いた無接点機構18とを備えている。また、キーボードKBは、パソコン等の外部の機器に電気信号を出力する信号出力部4と、発光、音声出力、振動等の出力を行う出力負荷部5とを備えている。有接点機構17は、可動部材11の移動により、第1の回路である信号出力部4の回路を開閉し、パソコン等の外部の機器に電気信号を出力する。無接点機構18は、可動部材11の移動により、第2の回路である出力負荷部5の回路を開閉し、発光、音声出力、振動等の出力を行う。図17に例示する第1実施形態は、第1の回路及び第2の回路を異なる回路として構成した実施形態であり、第1実施形態では、キーボードKBのキートップ12を押下することにより、パソコン等の外部の電子機器に信号を出力すると共に、発光、音声出力、振動等の出力を行う。これにより、キーボードKBの操作の際に、発光、音声出力、振動等の演出を行うことができるので、キーボードKB、スイッチアッシー3及びキースイッチ1の機能の拡張等の特性の向上が可能となる。また、有接点機構17にて出力負荷部5の回路を開閉し、無接点機構18にて信号出力部4の回路を開閉する等、適宜、設計することが可能である。
Next, an implementation example of the keyboard KB equipped with the
図18は、本願記載のキーボードKBの第2実施形態の一例を概念的に示すブロック図である。第2実施形態は、第1の回路と第2の回路とを同一の回路として構成した例である。第2実施形態では、信号出力部4を、有接点機構17にて開閉する第1の回路及び無接点機構18にて開閉する第2の回路として用いる。第1の回路及び第2の回路を同一の回路とすることにより、有接点機構17及び無接点機構18の両方で、信号出力部4を開閉するため、有接点機構17及び無接点機構18の一方に不具合が生じたとしても、他方で補うことができる。従って、キーボードKB及びキースイッチ1の信頼性の向上等の特性の向上が可能となる。
FIG. 18 is a block diagram conceptually showing an example of the second embodiment of the keyboard KB described in the present application. The second embodiment is an example in which the first circuit and the second circuit are configured as the same circuit. In the second embodiment, the
本願記載のキーボードKBの実施形態は、図17及び図18を用いて説明した実装例に関わらず、様々な形態に展開することが可能である。例えば、無接点機構18として例示したような光学素子を用いて回路を開閉する機構には、光学素子への連続又は断続的な通電が必要となり、待機電力の問題が生じ得る。このような問題を解決するため、有接点機構17を光学素子への通電回路を開閉する機構に用いることで、待機電力を抑制することが可能となる。具体的には、キースイッチ1において、待機時に、無接点機構18への通電を遮断したオフ状態とする。そして、有接点機構17がオン状態となった場合に、オン状態となっている期間又はオン状態となってから一定期間経過するまで、無接点機構18へ通電してオン状態とし、無接点機構18を作動させるという形態に展開することが可能である。通電されてオン状態となった無接点機構18は、キースイッチ1に対する操作に伴う回路の開閉を行うことが可能となる。前述の実装例では、複数のキースイッチ1への通電を制御するための回路をキーボードKBに搭載する例として示したが、スイッチアッシー3毎、更には、キースイッチ1毎に通電を制御するための回路を搭載する等、様々な形態に展開することが可能である。このように、本願記載のキースイッチ1、スイッチアッシー3及びキーボードKBは、待機電力の抑制等の様々な特性の向上が可能である。
The embodiment of the keyboard KB described in the present application can be developed into various forms regardless of the implementation examples described with reference to FIGS. 17 and 18. For example, a mechanism for opening and closing a circuit using an optical element as exemplified as the
以上のように、本願記載のスイッチ、スイッチアッシー3及びキーボードKBは、接点部材14等の部材を用いた有接点機構17と、発光ユニット15、受光ユニット16等の部材を用いた無接点機構18とを備えている。これにより、機能の拡張、信頼性の向上、待機電力の抑制等の様々な特性を向上させることが可能である等、優れた効果を奏する。
As described above, the switch,
本発明は、以上説明したそれぞれの実施形態に限定されるものではなく、他の様々な形態に展開することが可能である。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の技術範囲は、請求の範囲によって説明するものであって、明細書本文には何ら拘束されない。更に、請求の範囲の均等範囲に属する変形及び変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The present invention is not limited to the respective embodiments described above, and can be developed into various other embodiments. Therefore, the embodiments described above are merely exemplary in all respects and should not be construed in a limited way. The technical scope of the present invention is described by the claims and is not bound by the text of the specification. Furthermore, all modifications and modifications that fall within the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
例えば、前記実施形態では、可動部材11が下死点へ移動した際に接点部材14が接触し、受光素子161が光を受光する形態を示したが、本発明はこれに限るものではない。即ち、可動部材11が下死点へ移動した際に、接点部材14が離隔し、発光素子151から発せられた光を遮蔽する形態等、適宜設計することが可能である。また、発光素子151から発せられた光を遮蔽/透過させるのではなく、遮蔽/反射させるようにする等、適宜設計することが可能である。
For example, in the above embodiment, when the
また、例えば、前記実施形態では、無接点機構18として、光を発する発光素子151と、検出対象としての光を検出する検出部として受光素子161とを用いた光学機構にて構成する形態を示したが、本発明はこれに限らず、接点を有しない様々な機構を用いることが可能である。例えば、磁力を発生させる磁石と、検出対象として磁力を検出する検出部としてホール素子とを用いて無接点機構18を構成する等、様々な形態に適用することが可能である。
Further, for example, in the above embodiment, the
また、例えば、前記実施形態では、キーボードKB等の主として文字を入力するキー入力装置に適用する形態を示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、テンキー等の数字キー専用のキー入力装置、その他、コンピュータ以外の電子機器、例えば、ゲーム専用機に対して用いられる各種スイッチ等の様々なキー入力装置に適用することが可能である。 Further, for example, in the above-described embodiment, a mode applied to a key input device for mainly inputting characters such as a keyboard KB is shown, but the present invention is not limited to this. For example, it can be applied to various key input devices such as key input devices dedicated to numeric keys such as a numeric keypad, and other electronic devices other than computers, for example, various switches used for game dedicated machines.
KB キーボード(キー入力装置)
1 キースイッチ(スイッチ)
10 固定部材
11 可動部材
110 遮光板
110a 透過孔
113 押圧側壁
113a 接点押圧突起(係合部)
12 キートップ
13 弾性部材
14 接点部材
140 端子
141 接離部
141a 固定片
141b 可動片
15 発光ユニット
151 発光素子
16 受光ユニット
161 受光素子(検出部)
17 有接点機構
18 無接点機構
2 基板
3 スイッチアッシー(スイッチアッセンブリ)
4 信号出力部
5 出力負荷部
KB keyboard (key input device)
1 key switch (switch)
10
12 Key top 13
17
4
Claims (11)
前記可動部材が移動することにより接離する接離部を有する接点部材と、
光を検出する受光素子と
を備え、
前記可動部材の移動に伴い前記接離部が接離することにより第1の回路を開閉可能であり、
前記可動部材が移動して前記受光素子が検出する光を透過/遮蔽することにより第2の回路を開閉可能である
ことを特徴とするスイッチ。 A switch including a fixed member and a movable member that moves in the pressing direction by a pressing operation.
A contact member having a contact / detachment portion that is brought into contact with or detached by moving the movable member,
Equipped with a light receiving element that detects light
The first circuit can be opened and closed by bringing the contact / detachment portion into contact with each other as the movable member moves.
A switch characterized in that the second circuit can be opened and closed by moving the movable member to transmit / shield the light detected by the light receiving element.
前記可動部材は、前記受光素子が受光すべき光を遮蔽する遮光板を有し、
前記可動部材が移動することにより、前記遮光板は、前記受光素子が検出する光を透過/遮蔽する
ことを特徴とするスイッチ。 The switch according to claim 1.
The movable member has a light-shielding plate that shields light to be received by the light-receiving element.
A switch characterized in that the light-shielding plate transmits / shields light detected by the light-receiving element by moving the movable member.
前記可動部材は、前記接点部材と係合する係合部を有し、
前記可動部材の移動に伴い前記係合部が前記接点部材と係合して前記接離部を接離させる
ことを特徴とするスイッチ。 The switch according to claim 1 or 2.
The movable member has an engaging portion that engages with the contact member.
A switch characterized in that, as the movable member moves, the engaging portion engages with the contact member to engage and disengage the contacting and disengaging portion.
前記可動部材の動作に応じて接離することにより第1の回路を開閉可能な有接点機構と、
前記可動部材の動作に応じて、検出対象を検出する検出部による検出結果に基づいて第2の回路を開閉可能な無接点機構と
を備えることを特徴とするスイッチ。 A switch equipped with a movable member that operates based on external pressure.
A contact mechanism that can open and close the first circuit by connecting and detaching according to the operation of the movable member.
A switch including a non-contact mechanism capable of opening and closing a second circuit based on a detection result by a detection unit that detects a detection target according to the operation of the movable member.
前記第1の回路及び第2の回路は、異なる回路である
ことを特徴とするスイッチ。 The switch according to any one of claims 1 to 4.
A switch characterized in that the first circuit and the second circuit are different circuits.
前記第1の回路及び第2の回路は、同一の回路である
ことを特徴とするスイッチ。 The switch according to any one of claims 1 to 4.
A switch characterized in that the first circuit and the second circuit are the same circuit.
光を検出する受光素子を備え、
前記スイッチは、前記可動部材が移動することにより接離する接離部を有する接点部材を備え、
前記可動部材の移動に伴い前記接離部が接離することにより第1の回路を開閉可能であり、
前記可動部材が移動して前記受光素子が検出する光を透過/遮蔽することにより第2の回路を開閉可能である
ことを特徴とするスイッチアッセンブリ。 A switch assembly including a switch including a fixing member and a movable member that moves in the pressing direction by a pressing operation, and a substrate to which the fixing member of the switch is attached.
Equipped with a light receiving element that detects light
The switch includes a contact member having a contact / detachment portion that is brought into contact with and detached by moving the movable member.
The first circuit can be opened and closed by bringing the contact / detachment portion into contact with each other as the movable member moves.
A switch assembly characterized in that the second circuit can be opened and closed by moving the movable member to transmit / shield the light detected by the light receiving element.
前記受光素子は、前記基板上に表面実装にて取り付けられている
ことを特徴とするスイッチアッセンブリ。 The switch assembly according to claim 7.
The light receiving element is a switch assembly characterized in that it is surface-mounted on the substrate.
検出対象を検出する検出部と、
前記可動部材の動作に応じて接離することにより第1の回路を開閉可能な有接点機構と、
前記可動部材の動作に応じて、検出対象を検出する検出部による検出結果に基づいて第2の回路を開閉可能な無接点機構と
を備えることを特徴とするスイッチアッセンブリ。 A switch assembly comprising a switch including a fixing member and a movable member that operates based on external pressure, and a substrate to which the fixing member of the switch is attached.
A detector that detects the detection target and
A contact mechanism that can open and close the first circuit by connecting and detaching according to the operation of the movable member.
A switch assembly comprising a non-contact mechanism capable of opening and closing a second circuit based on a detection result by a detection unit that detects a detection target according to the operation of the movable member.
配設されたキースイッチとして、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のスイッチを備える
ことを特徴とするキー入力装置。 A key input device with multiple key switches.
A key input device comprising the switch according to any one of claims 1 to 6, as the arranged key switch.
前記スイッチアッセンブリとして、請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載のスイッチアッセンブリを備える
ことを特徴とするキー入力装置。 A key input device including a plurality of key switches and a switch assembly to which the key switches are attached.
A key input device comprising the switch assembly according to any one of claims 7 to 9, as the switch assembly.
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