JP2024051281A - 動作位置可変マイクロリーフスイッチ並びに複合操作スイッチ - Google Patents

動作位置可変マイクロリーフスイッチ並びに複合操作スイッチ Download PDF

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悟 山形
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Abstract

Figure 2024051281000001
【課題】可動接点部と固定接点部の間の接触位置或は間隔を多段階に渡って調整可能な動作位置可変マイクロリーフスイッチ並びにこの動作位置可変マイクロリーフスイッチを用いた複合操作スイッチを提供する。
【解決手段】動作位置可変マイクロリーフスイッチとしては、ケースと、このケースに進退可能に設けられた操作ボタンと、前記ケースに設けられた外部接続端子に接続され可動接点部を有するところの前記操作ボタンで動作させられる可動接片と、同じく前記ケースに設けられた他の外部接続端子に接続され固定接点部を有するところの前記可動接片に対向して設けられた固定接片とを有するものにおいて、前記可動接点部と前記固定接点部の間の接触位置或は間隔を調整できる調整部材を設けることで解決した。また、複合操作スイッチとしては、以上のように構成した動作位置可変マイクロリーフスイッチを用いることで解決した。
【選択図】図7

Description

本発明はテレビゲーム機等の各種機器に用いられる複合操作スイッチ等に用いて好適な動作位置可変マイクロリーフスイッチ(以下単にマイクロリーフスイッチとも言う。)並びにこのマイクロリーフスイッチを用いた複合操作スイッチに関する。
家庭用或は業務用のテレビゲーム機等の各種機器の操作盤に取り付けて用いられるところのジョイスティックレバー装置とも称せられる複合操作スイッチには、ジョイスティックレバーの周囲に複数のマイクロスイッチが配置されている。かかるマイクロスイッチには公知のマイクロスイッチが用いられており、ジョイスティックレバー(以下操作レバーとも言う。)を揺動操作することでマイクロスイッチの操作ボタンを直接或は操作片を介して間接的に押圧解離させることで、マイクロスイッチのケース本体内部に取り付けた可動接片に設けた可動接片部材を固定接片に設けた固定接片部材に対して接触、解離させることによってマイクロスイッチをON、OFFさせてテレビゲーム等を行なっている。
これらのマイクロスイッチは、例えば下記の特許文献1や2に記載されているように、可動接片に設けた可動接点部と固定接片に設けた固定接点部の接触位置や間隔を調整できる調整機構を有してはいない。
特開2007-234510号公報 特開2011-070933号公報
複合操作スイッチ等に使用されるマイクロスイッチはON・OFFする動作位置は固定されており、複合操作スイッチで設定された動作位置(例えばジョイスティックの倒し込み量やボタンの押し込み量)は固定されている。その為、ユーザーの好みや操作の癖によっては操作がし辛く感じたりすることに対応することができなかった。
その結果として遊戯に於いては操作の気持ちよさが妨げられ、e-sportの様な競技性を求められる場合には結果に影響を及ぼす要素にもなりえる。
又、マイクロスイッチ等の製品仕様には、動作位置などの製品仕様に公差が設けられており、公差の範囲内でばらつくことがある。その為、マイクロスイッチ等を複数使用する際に、使用するスイッチ及び複合操作スイッチの動作位置が均一ではない場合も起こりえて、動作位置の違いがゲーム感覚に狂いが生ずるという問題があった。
そこで本発明の目的は、マイクロリーフスイッチのケース内に設けた可動接片の可動接点部と固定接片に設けた固定接点部との間の接触位置或は間隔を調整できるように成したマイクロリーフスイッチを提供せんとするにある。また、マイクロリーフスイッチの操作ボタンが押された際に、当該操作ボタンが可動接片に当たって動作させることがないように構成することで、騒音の発生を防止し、耐久性の高いマイクロリーフスイッチを提供することもその目的としている。
上記目的を達成するために請求項1に記載の本発明に係るマイクロリーフスイッチは、ケースと、このケースに進退可能に設けられた操作ボタンと、前記ケースに設けられた外部接続端子に接続され可動接点部を有するところの前記操作ボタンで動作させられる可動接片と、同じく前記ケースに設けられた他の外部接続端子に接続され固定接点部を有するところの前記可動接片に対向して設けられた固定接片とを有するものにおいて、前記可動接点部と前記固定接点部の間の接触位置或は間隔を調整できる調整部材を前記ケースに設けたことを特徴とする。
さらに、請求項2に記載のマイクロリーフスイッチは、前記可動接片が、その先端部を一方向にスライド付勢された前記操作ボタンの可動接片チャージ突起にたわみチャージされた状態で係合されていることを特徴とする。
さらに、請求項3に記載のマイクロリーフスイッチは、前記調整部材を、定位置で回転するように構成することにより、前記可動接点部と前記固定接点部との接触位置或は間隔を調整できるように成したことを特徴とする。
さらに、請求項4に記載のマイクロリーフスイッチは、前記調整部材が、前記可動接点部に当接するところの段階的に高さの異なる複数のカム部を有し、前記調整部材を回転させることで前記可動接点部を移動させて前記固定接点部との接触位置或は間隔を調整することができるように成したことを特徴とする。
さらに、請求項5に記載のマイクロリーフスイッチは、前記調整部材が、前記固定接点片と係合するところのそれ自身の回転防止部を有することを特徴とする。
さらに、請求項6に記載のマイクロリーフスイッチは、前記回転防止部を、前記固定接点片と係合する複数の凹部で構成したことを特徴とする。
請求項7に記載の複合操作スイッチは、上記した動作位置可変マイクロリーフスイッチを用いたことを特徴とする。
そして、請求項8に記載の複合操作スイッチは、ケースと、このケースに進退可能に設けられた操作ボタンと、前記ケースに設けられた外部接続端子に接続され可動接点部を有するところの前記操作ボタンで動作させられる可動接片と、同じく前記ケースに設けられた他の外部接続端子に接続され固定接点部を有するところの前記可動接片に対向して設けられた固定接片とを有するものにおいて、前記可動接点部と前記固定接点部の間の接触位置或は間隔を調整できる調整部材を前記ケースに設け、前記調整部材は、さらに前記固定接片と係合するところのそれ自身の回転防止部を有することを特徴とする。
本発明は、請求項1のように構成すると、可動接点部と固定接点部の間の接触位置或は間隔を調整することができるマイクロリーフスイッチを提供できるものである。
また、請求項2のように構成すると、操作ボタンが押圧された際に、操作ボタンを押圧した力が可動接片および接点には加わらない。そのため、例えば叩かれる等の過大な力が操作ボタンに加わっても可動接片はたわみチャージされた力のみが加わるので接点の耐久性を向上できるものである。また、通常のマイクロスイッチのように可動バネが反転する動作(スナップアクション機構)をしないので、可動バネが反転する際のカチカチという接触音の発生を防止して騒音の発生を防止できるものである。
また、本発明は、請求項3のように構成すると、調整部材を軸方向へ移動できるように構成するものに比べて、外部からマイクロリーフスイッチに加えられる振動や衝撃に対して調整部材が勝手に回転してしまうことを防止できる。
また、本発明は、請求項4のように構成すると、可動接点部と固定接点部の間の接触位置或は間隔を多段階に渡って調整できるものである。
また、本発明は、請求項5のように構成すると、調整部材が自動的に回転してしまうことを防止できる。
また、本発明は、請求項6のように構成すると、調整部材の所定回転時の回転位置を安定的に保つことができるものである。
また、本発明は、請求項7のように構成すると、操作レバーでON・OFFする動作位置をユーザーの好みや操作の癖に細かく対応するが可能となり操作性が向上し、テレビゲームを楽しむことができるものである。
そして、本発明は、請求項8のように構成すると、調整部材の自立回転を防止して、長期間に渡って安定したON、OFF操作を行うことができるものである。
本発明に係るマイクロリーフスイッチが用いられるところの複合操作スイッチの斜視図である。 図1に示した複合操作スイッチのA-A線断面図である。 本発明に係るマイクロリーフスイッチの複合操作スイッチ上の配置図である。 本発明に係るマイクロリーフスイッチの斜視図である。 図4に示したマイクロリーフスイッチの平面図である。 図4に示したマイクロリーフスイッチの側面図である。 図4に示したマイクロリーフスイッチの分解斜視図である。 図4に示したマイクロリーフスイッチの内部構造説明図である。 本発明の調整部材の斜視図である。 本発明の調整部材の側面図である。 図10のB-B線断面図である。 本発明の調整部材の底面図である。
以下に本発明の実施の形態を添付した図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明のマイクロリーフスイッチ12が複数配置された複合操作スイッチAの斜視図であり、図示してない業務用或は家庭用のテレビゲーム機の操作盤に用いられる。図2は図1のA-A断面図である。複合操作スイッチAは、マイクロリーフスイッチ12を使用する用途の一例であって、図示したものに限定されない。また、マイクロリーフスイッチ12は、その他の各種スイッチ装置やドア開閉検出用途からインクリメンタルエンコーダーやステップモーターの初期位置検出のように精密な位置検出に向けた用途にも用いられる。
図1乃至図2において、複合操作スイッチAの操作レバー11は、ロッド11aと、ロッド11aの上端部に取り付けられた握り玉11bとから成る。この操作レバー11は、軸方向軸受部11cを介してベースプレート16に、矢印11g、11hで示した方向を始めとし、360度の方向へ搖動可能に取り付けられると共に、コンプレッションスプリング11fを用いた自立復帰機構Bを介して自動的に自立位置へ戻るように構成されている。
図1と図2に示したように、回路基板14に取り付けられた各マイクロリーフスイッチ12,12,12,12は、ベースプレート16とこのベースプレート16に取り付けられたカムプレート17との間に挟持されている。この挟持は、ベースプレート16の4辺に設けた4本の係止部材16aの係止部16bをカムプレート17に設けた4個の係合部17bへ係合させる構成である。操作レバー11には、操作ボタン押圧部11dが取り付けられており、マイクロリーフスイッチ12,12,12,12は、操作ボタン押圧部11dを囲んで、図3に示したように配置されている。尚、図1に示された指示記号14aのものは、各マイクロリーフスイッチ12,12,12,12の信号を外部コントローラーへ出力するためのコネクタ端子であり、図3に示された指示記号14bのものは、操作レバー11のロッド11aの挿通孔である。
ゲーム者がゲームを開始し、握り玉11bを持って操作レバー11を任意の方向へ倒すと、操作ボタン押圧部11dが、その周囲に配置した各マイクロリーフスイッチ12、12、12、12の各操作ボタン15、15、15、15を押圧或は解離させて、各マイクロリーフスイッチ12、12、12、12のON、OFF動作を行うものである。この操作レバー11の搖動角度は、図2に示したように、その下端部に取り付けたストッパ部材11iが、カムプレート17に設けたストッパ孔17aに当接することで制限されている。
図4は、本発明に係るマイクロリーフスイッチ12の斜視図であり、ケース12aに操作ボタン15及び外部接続端子18a、18bが外部へ突出して設けられているいる。図5は図4におけるマイクロリーフスイッチ12を矢印41a方向から見た平面図であり、操作ボタン15はケース12aに設けた収装部12dに対して矢印51方向に摺動可能に収容されている。図6は図4におけるマイクロリーフスイッチ12を矢印41b方向から見た側面図でありケース12aにおける操作ボタン15と反対側の側面には後述する回転操作部13aが設けられている。そして回転操作部13aに設けられたマイナス溝13bにドライバー等を差し込み、ドライバーを矢印61方向にまわすことでマイクロリーフスイッチ12の調整を行う。
マイクロリーフスイッチ12は、図7に示したように、ケース12aとこのケース12aに被せたカバー12bを有している。例えばPBT製のケース12a内部には、例えばPOM製の操作ボタン15をケース12aに対して突出方向に付勢するSUS製のコイルスプリング15b、たわみ変形可能な可動接片19aと固定接片19d、POM製の調整部材13及び銀メッキされた銅合金製の外部接続端子18a、18bが設けられ、それらはPBT製のカバー12bの4辺に設けた係止部材12h、12h(3個のみ表示)を、ケース12aに設けた係止突起12i、12i(2個のみ表示)へ係合させることで、内部に収容されている。可変接片19aの孔部19cには金メッキされた銀製の可動接点部20aがカシメによって取り付けられ、同様に固定接片19dの孔部19eには、金メッキされた銀製の固定接点部20bが、同じくカシメによって取り付けられている。
さらに、可動接片19aの先端部19bは、操作ボタン15に設けられた可動接片チャージ突起15aと係合し、コイルスプリング15bの弾力により持ち上げられているため、可動接片19aは反り方向にたわみチャージされている。固定接片19dに設けられた高さ調整部19fは調整部材13に設けられたそれぞれ高さの異なるカム部13cの第1カム部13c1~第5カム部13c5の一つと接触している。固定接片19dの別の端部に設けられたクリック凸部19gは、調整部材13に設けられた回転防止部13dの係合凹部と係合しており、複合操作スイッチAの操作中における予期しない回転を防止するものである。
次に、図7の分解斜視図で示したマイクロリーフスイッチ12の各部材間の動作関係を図8の断面図を用いて説明する。可動接片19a及び固定接片19dは、それぞれ外部接続端子18b、18aに接続され、ケース12a内に組み込まれている。この時、可動接片19aと外部接続端子18b及び固定接片19dと外部接続端子18aの電気的接続を確実にすると共にケース12a内にそれらをガタなく組み込むために可動接片19aと固定接片19dには、図7に示したように、スリット溝を利用したバネ部19h、19iが設けられている。このバネ部19h、19iを潰すように、可動接片19a及び固定接片19dと外部接続端子18a及び18bが、それぞれ重ねられてケース12内に設けられたスリット21,22に圧入されて接続されることで、確実な電気的接続と取付ガタの吸収を実現している。
ここで、可動接片19aは、操作ボタン15に設けられた可動接片チャージ突起15aと係合し、コイルスプリング15bにより持ち上げられて反り方向にたわみチャージされている。そのため通常時は可動接片19a及び固定接片19dにおける可動接点部20aと固定接点部20bは、互いに接触することはない。しかしながら、操作ボタン15に対し矢印81方向に押圧力が働くと、コイルスプリング15bが縮み、可動接片19aのたわみチャージ量が減少することで可動接点部20a及び固定接点部20bが接触する。これにより操作ボタン15が押されたマイクロリーフスイッチ12はON状態になる。尚、前記したように操作ボタン15は、コイルスプリング15bによりケース12aに対し突出する方向に付勢されているが、図8に示されたように、操作ボタン15の耳部15eがケース12aの内殻12cと係合するために操作ボタン15がケース12aから飛び出すことはない。
図8から解るように、操作ボタン15に加わる力は、直接可動接片19aに伝わることはなく、可動接片19aの反り方向のたわみチャージ量を減少させるのみである。可動接片19aはその弾性力と可動接点部20aの質量で決まる時定数でたわみが開放されてゆくのみであり、操作ボタン15に瞬時に強い力が加わってもその運動量により可動接片19aが変形することは無い。本発明のマイクロリーフスイッチ12は、以上に説明したように、可動接片19aの先端部が、操作ボタン15の可動接片チャージ突起15aにたわみチャージされた状態で係止され、操作ボタン15を押すとこのたわみチャージが解放されて元位置に戻る際に可動接点部20aと固定接点部20bが接触してONされるので、極めて耐久性の高い複合操作スイッチAを実現するのに好適である。さらに以上のような構成のため、従来のスナップアクション機構のスイッチのようなカチカチ動作音が発生せず、騒音の発生を抑えた楽しむことができるものである。
調整部材13は、ケース12a内に設けた調整部材収容部12g内に軸方向へ回転可能に収容されており、図9、図10に示すように、高さの異なる多段階のカム部13c(第1カム部13c1から第5カム部13c5)と、回転防止部13d、調整操作部13aを有している。そして、固定接点部20bに対して調整操作部13aに設けたマイナス溝13bにドライバーを用いて回転操作することにより、多段階のカム部13cの中の選択される第1カム部13c1から第5カム部13c5のどれかは、高さ調整部19fと接触する。そのため調整部材13に対する回転操作により高さ調整部19fによって選択される第1カム部13c1から第5カム部13c5が変更されることで、固定接片19dにおける固定接点部20bと可動接片19aにおける可動接点部20aの隙間の量が調整される。
また、図8に示したように、固定接片19dに設けたクリック凸部19gは、回転防止部13dの第1クリック凹部13d1から第5クリック凹部13d5のどれかと係合して調整部材13の回転を防止している。回転防止部13dは複数の第1クリック凹部13d1から第5クリック凹部13d5が多段階のカム部13cの第1カム部13c1から第5カム部13c5と対応して同位相で設けられているために調整部材13を回転操作させた際に調整部材13がクリック停止した位置では高さ調整部19fがカム部13cの不安定な段差部にのり上げることはない。
このように、回転防止部13dの第1クリック凹部13d1から第5クリック凹部13d5のどれかに、クリック凸部19gを入り込ませるクリック機構により、調整部材13の調整操作方向である回転軸周りの回転ガタを抑えることができるとともにカム部13cの第1カム部13c1から第5カム部13c5と第1クリック凹部13d1から第5クリック凹部13d5の位相を揃えることで調整後における固定接片19dの位置は安定的に保たれる。尚、カム部13cを第1カム部13c1から第5カム部13c5の5段階程度としておくと調整分解能が高く、かつ、高さ調整部19fの乗り上げ精度も得られる最適なバランスとなる。
さらに、クリック凸部19gは、回転防止部13dを図8に示した矢印81方向に付勢しているため、調整部材13の回転軸方向のガタも抑えられ、精度の高い調整を行うことができる。
ここで各回転操作部13a、13a、13a、13aが設けられる側は、図3における各マイクロリーフスイッチ12、12,12,12の外側に位置し、各操作ボタン15が設けられる側とは反対側となっている。そのためにそれぞれのマイクロリーフスイッチ12,12,12,12の各回転操作部13a、13a、13a、13aは外側に露出することになり調整作業が容易となる。
外部接続端子18aと18bは、ケース12aにおける異なる側に設けられている。一般的に外部接続端子をケース12aにおける同一面に設けるほうが回路基板14への半田付け作業がやりやすい。しかしながら、そのような端子配列ではマイクロリーフスイッチ12のケース12aは回路基板14に対して1面でしか固定されず片持ち状態になってしまう。本発明のマイクロリーフスイッチ12では外部接続端子18aと18bを異なる側に設けることでマイクロリーフスイッチ12のケース12aを回路基板14に確実に取り付け、調整作業が正確に行える。
図11は調整部材13の断面図であり、図12は調整部材13の底面図である。図11において、高さの異なる第1カム部13c1から第5カム部13c5から成るカム部13cが図示されている。図11、図12に図示されるように、このカム部13cの下部に抜け止め板を兼ねる回転防止部13dが設けられる。
調整部材13はケース12aに設けた調整部材収容部12gに対して回転防止部13dが妨げにならないように回転位相を合わせて挿入し、その後調整部材13をねじることで図8に示したケース12a内部のリブである抜け止め受け部12fと回転防止部13dを噛合わせるバヨネット結合になっている。これにより調整部材13はケース12aから抜けることはなくなる。さらに、クリック凸部19gが、回転防止部13dの第1クリック凹部13d1から第5クリック凹部13d5のどれかと押圧係合するために、回転防止部13dと抜け止め受部12f間のガタは抑えられて、調整部材13はケース12aに設けた調整部材収容部12g内にガタなく収められる。尚、図12において回転操作部13aに設けられた径の異なる複数の円形刻印は、この刻印とクリック回転位置の位相が揃えてあり、この刻印位置を目安にすると調整部材13による回転調整を円滑に行える。
以上のような簡単な調整により、可動接点部20aと固定接点部20bの間の接触位置或は間隔を調整でき、かつ、複合操作スイッチAの経年使用による調整部材13の自然回転を防止することができるものである。
このようにマイクロリーフスイッチ12のケース12aに調整部材13を設けることで、操作ボタン15の押し込み量とマイクロリーフスイッチ12の出力関係を調整させることができる。
本発明に係るマイクロリーフスイッチによれば、可動接片の可動接点部と固定接片の固定接点部の間の接触位置或は間隔を調整部材で調整できるので、組立時、或いは経年使用後においても安定したON、OFF操作を行うことのできるマイクロリーフスイッチとして、好適に用いられるものである。
さらに、以上のような構成のマイクロリーフスイッチを用いた、例えばテレビゲーム機の複合操作スイッチは、これを操作盤へ組み込んだ後に、動作位置の調整を行うことが可能であり、ユーザーの好みや操作の癖に細かく対応することが可能な複合操作スイッチを提供できるものである。
そして、通常のマイクロスイッチのように、可動バネが反転する動作(スナップアクション機構)をしないので、可動バネが反転する際のカチカチという接触音の発生を防止して騒音の発生を防止できるものである。
A 複合操作スイッチ
11 操作レバー
11a ロッド
11b 握り玉
11c 軸方向軸受部
11d 操作ボタン押圧部
12 動作位置可変マイクロリーフスイッチ(マイクロリーフスイッチ)
12a ケース
12b カバー
13 調整部材
13a 調整操作部
13b マイナス溝
13d 回転防止部
15a 可動接片チャージ突起
15b コイルスプリング
18a 外部接続端子
18b 外部接続端子
19a 可動接片
19d 固定接片
20a 可動接点部
20b 固定接点部

Claims (8)

  1. ケースと、このケースに進退可能に設けられた操作ボタンと、前記ケースに設けられた外部接続端子に接続され可動接点部を有するところの前記操作ボタンで動作させられる可動接片と、同じく前記ケースに設けられた他の外部接続端子に接続され固定接点部を有するところの前記可動接片に対向して設けられた固定接片とを有するものにおいて、前記可動接点部と前記固定接点部の間の接触位置或は間隔を調整できる調整部材を前記ケースに設けたことを特徴とする、動作位置可変マイクロリーフスイッチ。
  2. 前記可動接片は、その先端部を一方向にスライド付勢された前記操作ボタンの可動接片チャージ突起にたわみチャージされた状態で係合されていることを特徴とする、請求項1に記載の動作位置可変マイクロリーフスイッチ。
  3. 前記調整部材は、定位置で回転することにより、前記可動接点部と前記固定接点部との
    接触位置或は間隔を調整することを特徴とする、請求項1に記載の動作位置可変マイクロリーフスイッチ。
  4. 前記調整部材は、前記可動接点部に当接するところの段階的に高さの異なる複数のカム部を有し、前記調整部材を回転させることで前記固定接点部を移動させて前記可動接点部との接触位置或は間隔を調整することを特徴とする、請求項1に記載の動作位置可変マイクロリーフスイッチ。
  5. 前記調整部材は、さらに前記固定接片と係合するところのそれ自身の回転防止部を有することを特徴とする、請求項1に記載の動作位置可変マイクロリーフスイッチ。
  6. 前記回転防止部は、前記固定接片と係合する複数の凹部で構成されていることを特徴とする、請求項5に記載の動作位置可変マイクロリーフスイッチ。
  7. 請求項1に記載の動作位置可変マイクロリーフスイッチを用いたことを特徴とする、複合操作スイッチ。
  8. ケースと、このケースに進退可能に設けられた操作ボタンと、前記ケースに設けられた外部接続端子に接続され可動接点部を有するところの前記操作ボタンで動作させられる可動接片と、同じく前記ケースに設けられた他の外部接続端子に接続され固定接点部を有するところの前記可動接片に対向して設けられた固定接片とを有するものにおいて、前記可動接点部と前記固定接点部の間の接触位置或は間隔を調整できる調整部材を前記ケースに設け、前記調整部材は、さらに前記固定接片と係合するところのそれ自身の回転防止部を有することを特徴とする、複合操作スイッチ。
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