JP2593303Y2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、複数のスイッチ回路を
備え、これらを同時に接触状態とするスイッチ要素及び
これを備えたスイッチ装置に関し、その接触動作を改良
したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリント基板を利用してスイッチ
要素を構成することが一般的に行われている。その具体
的な構造は、基板上に２個の固定接触子をプリント配線
手段によって形成し、これらの固定接触子を覆うように
逆容器状をなすゴム製のスイッチカバーを基板上に配置
し、そのスイッチカバー内の天井部分に例えば導電ゴム
製の可動短絡子を配置したものである。この構成で、例
えば押しボタン型の操作子によってスイッチカバーを押
圧すると、可動短絡子が基板上の２個の固定接触子に接
触して固定接触子間が導通状態にされる。

【０００３】この種のスイッチ要素を、１本の共通線路
を例えば２本の分岐線路に対して同時に接続可能なスイ
ッチとしようとすると、すなわち図７に示すような２回
路スイッチとして構成しようとするときには、基板上に
３個の固定接触子１ａ，１ｂ，１ｃを形成し、その固定
接触子１ａ，１ｂ，１ｃ群の上方にこれらを覆う大きさ
の可動短絡子２を設ける構成となり、例えば固定接触子
１ｂに共通線路が接続され、他の２つの固定接触子１
ａ，１ｃに各分岐線路が接続される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところで、可動短絡子
による各スイッチ回路の接続動作を詳しく観察してみる
に、可動短絡子は、固定接触子群の形成領域全域に全く
同時に接触することは実際上不可能であり、通常は操作
子の構造等によって決まる所定の接触開始領域から接触
完了領域に至るように順次接触面積を広げるようにな
る。このため、接触開始領域の近くに配置された固定接
触子のスイッチ回路が、接触完了領域の近くに配置され
た固定接触子のスイッチ回路に先だって接続されること
となり、各スイッチ回路の作動に時間差を生じてしま
う。例えば、図７に示した構成で可動短絡子２が右側か
ら左側に向けて順次接触面積を広げるとすると、まず固
定接触子１ｂ，１ｃ間が導通し、次に僅かに遅れて固定
接触子１ｂ，１ａ間が導通することになるのである。

【０００５】このような時間差の発生は、例えば操作子
が傾動可能に支持されたレバーであって、その傾動に基
づいて可動接触子が斜めに押されるような場合には、い
っそう顕著になり、しかも各スイッチ要素がデジタル回
路に接続されている場合には、問題がいっそう深刻にな
る。

【０００６】本考案は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、複数のスイッチ回路を備えたものにお
いて、これらのスイッチ回路を同時に接続状態または遮
断状態とすることができるスイッチ装置を提供するとこ
ろにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案のスイッチ要素は、多方向に傾動可能であっ
て下部に外周側に延びるフランジ部を延設してなるレバ
ーと、このレバーの前記フランジ部の下方に前記レバー
の軸線を取り囲むように配置された複数個のスイッチ要
素とを備えて構成され、前記レバーの傾動に応じて前記
フランジ部によって前記スイッチ要素を押圧作動させる
ものであって、前記各スイッチ要素が１本の共通線路を
複数本の分岐線路に対して同時に接続または遮断するた
めに利用され、複数個の固定接触子を同一面上に配置す
ると共にその固定接触子群に対向して可動短絡子を設け
た構成としたものにおいて、前記固定接触子群のうち前
記共通線路に接続される固定接触子を前記レバーの軸線
から離れた外周側に配置し、前記分岐線路に接続される
他の固定接触子群を前記軸線に近い内周側に配置したと
ころに特徴を有する（請求項１記載の考案）。

【０００８】さらに、固定接触子群のうち分岐線路に接
続される固定接触子群は、レバーの軸線を中心とする円
周上に並ぶように配置してもよい（請求項２記載の考
案）。

【０００９】

【００１０】

【作用】請求項１記載の考案によれば、レバーを傾ける
と、その傾動方向に配置してあるスイッチ要素がレバー
のフランジ部によって押し下げられ、可動短絡子が固定
接触子群に接触することで固定接触子間を短絡させてス
イッチ要素が作動する。本考案では、レバーを傾けるこ
とによってフランジ部が傾き、これに基づき可動短絡子
が押し下げられるから、可動短絡子は傾いて、レバーの
軸線に近い内周側が先に固定接触子群に接触するように
なる。

【００１１】ところが、本考案の構成では、固定接触子
群のうち共通線路に接続される固定接触子をレバーの軸
線から離れた外周側に配置し、分岐線路に接続される他
の固定接触子群を軸線に近い内周側に配置しているか
ら、まず可動短絡子によって分岐線路に接続されている
他の固定接触子群が互いに短絡状態とされる。そして、
その後互いに短絡状態となった他の固定接触子群が、共
通線路に接続されている１つの固定接触子と短絡され、
結局、共通線路と各分岐線路とは同時に接続されること
になる。

【００１２】請求項２記載の考案によれば、固定接触子
群のうち分岐線路に接続される固定接触子群は、レバー
の軸線を中心とする円周上に並ぶように配置されている
から、固定接触子群と可動短絡子とが接触するタイミン
グも各固定接触子について同時的になる。

【００１３】

【００１４】

【考案の効果】以上述べたように、本考案のスイッチ要
素及びこれを備えたスイッチ装置によれば、分岐線路に
接続される各固定端子群を短絡状態とした後で、共通線
路に接続される固定端子との間を短絡または分離するこ
とができるので、各スイッチ回路が同時に接触または遮
断状態となり、分岐線路に接続され全く同時に動作させ
なければならいような回路等において時間差による不具
合の発生を防止することができる効果を奏する。

【００１５】

【実施例】以下、本考案を具体化した一実施例を図１乃
至図６を参照して説明する。まず、ジョイスティックス
イッチの機械的構造を説明する。浅い盆状をなす方形の
ケース１１内には、方形のプリント基板１２が設けられ
ており、その表面には後述するようにしてセットスイッ
チ１３と、このセットスイッチ１３を中心とする円周上
に４５°の等角度間隔を空けて位置する８個のセレクト
スイッチ１４群とが構成され、さらに、後述する赤外線
リモートコントロールの送信機用のリモコンＩＣ（株式
会社東芝製 ＴＣ９２４８Ｐ）１５等の多数の電子部品
が配置されている。

【００１６】プリント基板１２上には、上述したセット
スイッチ１３を構成するために２個の固定接触子１６が
形成され、また、セレクトスイッチ１４を構成するため
に２個又は３個の固定接触子１７が配置されている。こ
の配置パターンについては後に詳述する。

【００１７】また、プリント基板１２の表面には、電気
絶縁性及び弾力性を有するゴム製のスイッチカバー１８
が固着されており、上記した固定接触子１６、１７の各
々と対応する合計９カ所の位置に、常にはプリント基板
１２の表面から離間するように膨出したスイッチ作動部
１９が形成されている。各スイッチ作動部１９は、スイ
ッチカバー１８の表面から各固定接触子１６、１７を囲
むようにテーパ筒状に立ち上がった肉薄の弾性立上り部
１９ａと、この弾性立上り部１９ａの突出端に位置する
円形の頭部１９ｂとからなっており、この頭部１９ｂの
裏面には、導電性を有するゴム材料からなる円板形の短
絡子２０が固着されている。そして、頭部１９ｂが押さ
れると弾性立上り部１９ａの弾性変形を伴いつつ短絡子
２０を各固定接触子１６、１７に接触させ、もって各固
定接触子１６、１７間を導通状態にするようになってい
る。また、頭部１９ｂへの押圧が解除されると、弾性立
上り部１９ａの弾性復元力によって短絡子２０が固定接
触子１６、１７から離間する非作動状態に復帰するよう
になっている。

【００１８】スイッチカバー１８の上には、８個のセレ
クトスイッチ１４群を取り囲む形状の円形をなすベース
２１が位置決め状態で固定され、ここに円筒形の規制用
立上り部２２が一体に形成されている。ベース２１の底
板部２３にはセレクトスイッチ１４と対応する８カ所の
位置に、底板部２３の裏面を凹ませることによって各ス
イッチ作動部１９との干渉を回避する逃がし部２３ａが
形成されていると共に、その逃がし部２３ａの中空内か
ら底板部２３の表面に連通する案内孔２３ｂが形成され
ている。案内孔２３ｂには、基端に鍔部が形成された作
動ピン２４が、その先端を底板部２３の表面側へ突出さ
せた状態でプリント基板１２に対する直角方向の移動を
自由に嵌装されている。この作動ピン２４は、常には、
スイッチ作動部１９の弾性立上り部１９ａの弾性復元力
によってその頭部１９ｂで押されて、先端を上方に最も
突出させた状態に保持されている。

【００１９】また、底板部２３の中心には、セットスイ
ッチ１３を囲むように開口する方形の貫通孔２３ｃが形
成されており、貫通孔２３ｃ内には、四角筒状の軸受ブ
ラケット２５が支軸２３ｄによって回動可能に支持され
ている。さらに、この軸受ブラケット２５には、軸受ブ
ラケット２５が回動可能に支持される軸線と直交する軸
線にて傾動ホルダ２６が支軸２６ｃにて回動可能に支持
されている。これによって、傾動ホルダ２６は互いに直
交する二軸にて支持されることとなり、任意の方向に傾
動可能となる。さらに、この傾動ホルダ２６の外周には
フランジ部２６ａが形成されており、傾動ホルダ２６が
プリント基板１２に対して垂直となっている中立状態に
おいて、ベース２１に嵌装した８本の作動ピン２４の先
端の全てに同時に当接すると共に、傾動ホルダ２６が傾
動すると、その傾動方向に応じて８本の作動ピン２４の
いずれかがフランジ部２６ａによって押されて、作動ピ
ン２４に当接しているスイッチ作動部１９が弾性立上り
部１９ａの弾力に抗してプリント基板１２側へ移動する
ようになっている。

【００２０】傾動ホルダ２６には、その長さ方向に沿っ
て先端面から基端面に達するように貫通する支持孔２６
ｂが形成されており、その支持孔２６ｂには操作レバー
２７の脚部２７ａが嵌入されている。これにより、操作
レバー２７は傾動ホルダ２６に対して脚部２７ａの長さ
方向の移動を自由に、且つ、その長さ方向を軸とする回
転を不能に支持され、また、操作レバー２７は傾動ホル
ダ２６と一体となって傾動するようになっている。さら
に、操作レバー２７は、その脚部２７ａに外嵌されて装
着した圧縮コイルばねからなる戻しバネ２８によって常
に上方に付勢されている。

【００２１】前記ケース１１には、上記の各構成部材を
覆うようにカバー３３が被せられて固定され、このカバ
ー３３の正面にはベース２１と同心の円形をなして操作
レバー２７の摘み部２７ｂよりも大径の窓孔３３ａが形
成されており、この窓孔３３ａからは摘み部２７ｂが露
出している。

【００２２】次にセレクトスイッチ１４に係る固定接触
子１７の配置パターンについて述べると、等角度間隔で
配置された８個のセレクトスイッチ１４群のうち、上下
左右の４方向（操作レバー２７の傾動方向をいう。以下
同じ）に対応するセレクトスイッチ２９は、図６（ａ）
に示すように円を三等分した形態の３個の固定接触子２
９ａ，２９ｂ，２９ｃを備えており、セレクトスイッチ
２９とセットスイッチ１３の中心とを結ぶ線Ａに対して
両側に対称に２個の固定接触子２９ａ、２９ｂが配置さ
れ、その各固定接触子２９ａ、２９ｂの外周側にはもう
１つの固定接触子２９ｃが配置されている。これらの固
定接触子２９ａ，２９ｂ，２９ｃは前記短絡子２０と共
に固定接触子２９ｃを共通線路とする２回路３接点のス
イッチを構成する。また、図４に示すように上記した４
個のセレクトスイッチ２９の間に位置する４個のセレク
トスイッチ３０は、斜めに延びる上右、下右、下左及び
上左の４方向に対応しており、それぞれ２個の固定接触
子３０ａ、３０ｂを備えており、前記短絡子２０と共に
１回路２接点のスイッチを構成する。

【００２３】さて、次に電気的構成について述べるに、
上記８個のセレクトスイッチ２９、３０は図５に示すよ
うにマトリクス状に配線されて、スイッチマトリクス回
路３１を構成し、リモコンＩＣ１５と結線されている。
リモコンＩＣ１５は、パラレルなデジタルデータを入力
することができる６ビットの入力端子Ｋ１〜Ｋ６（本実
施例ではＫ１〜Ｋ４を使用）を備えており、ここから入
力されるデジタルデータを内部の図示しない変換回路に
よりシリアルなデータコードに変換して送信端子Ｔｘか
ら出力するものである。また、入力端子Ｋ１〜Ｋ６がデ
ジタルデータの入力を許容できることを示す出力端子Ｔ
１〜Ｔ３（本実施例ではＴ１を使用）が設けられてお
り、それぞれ一定のタイミングにて論理値”１”のタイ
ミング信号ｔ1 〜ｔ3 （本実施例ではｔ１を使用）が出
力される。さらに、リモコンＩＣ１５は、各内部回路に
おけるタイミングを図るために内部に図示しないクロッ
ク生成回路が設けられており、外部にてセラミック振動
子３２と結線されている。

【００２４】次に、スイッチマトリクス回路３１につい
て説明する。上方向のセレクトスイッチ２９の内周側に
位置する一方の固定接触子２９ａは、左上方向のセレク
トスイッチ３０の１つの固定接触子３０ａと共にリモコ
ンＩＣ１５のデータ入力端子Ｋ１と結線され、他方の固
定接触子２９ｂは、右上方向のセレクトスイッチ３０の
１つの固定接触子３０ａと共にデータ入力端子Ｋ２と結
線されている。さらに、外周側に位置する固定接触子２
９ｃは、左上方向及び右上方向のセレクトスイッチ３
０、３０の各もう１つの固定接触子３０ｂ、３０ｂと共
にリモコンＩＣ１５の出力端子Ｔ１に結線されている。
これによって、上側に位置するセレクトスイッチ２９の
各スイッチ回路はそれぞれ両隣に位置するセレクトスイ
ッチ３０、３０のスイッチ回路と並列となるように配線
されることとなる。さらに、残りの下左右方向のセレク
トスイッチ２９も、上記同様にそれぞれ両隣に位置する
セレクトスイッチ３０と各スイッチ回路が並列となるよ
うに配線されている。

【００２５】さらに、スイッチマトリクス回路３１は、
出力信号からのタイミング信号ｔ1を受けオン作動して
いるセレクトスイッチ２９、３０に応じてリモコンＩＣ
１５の入力端子Ｋ１〜Ｋ４群にどのセレクトスイッチ２
９、３０がオン作動しているかを示すパラレルデータを
出力する。この時のセレクトスイッチ２９、３０とパラ
レルデータの関係は次の表１に示すように割り付けられ
れている。

【００２６】 次に、本実施例の作用について述べる。中立状態にある
操作レバー２７の摘み部２７ｂを上方向に移動させる
と、操作レバー２７及び傾動ホルダ２６が傾動してその
フランジ部２６ａが傾動方向に位置する作動ピン２４を
押し込み、この作動ピン２４に押されて弾性変形したス
イッチ作動部１９の短絡子２０が図３に示すように上方
向に位置するセレクトスイッチ２９の固定接触子２９
ａ、２９ｂ、２９ｃが配置された形成領域に接触し、内
周側に位置する２つの固定接触子２９ａ、２９ｂと外周
側に位置する固定接触子２９ｃとが短絡されて導通し、
そのぞれのスイッチ回路が接続状態となる。そして、タ
イミング信号ｔ1 の出力時にスイッチマトリクス回路３
１からパラレルデータ”１１００”が出力され、リモコ
ンＩＣ１５内の変換回路を経て、上方向に位置するセレ
クトスイッチ２９が押されたことを示すシリアルなデー
タコードとなって送信端子Ｔｘから出力されてバッファ
３４を介して送信される。

【００２７】このスイッチ回路の接続動作を更に詳しく
観察してみれば、作動ピン２４は、傾動ホルダ２６のフ
ランジ部２６ａによって外周側から斜めに押されるた
め、上端部を内周側に傾けながら下方に移動し、スイッ
チ作動部１９が内周側から弾性変形する。そして、短絡
子２０は基板１２上の形成領域に内周側から接触し、順
次外周側に接触して行く。従って、内周側に位置する２
つの固定接触子２９ａ、２９ｂがまず短絡された後、２
つの固定接触子２９ａ、２９ｂともう１つの固定接触子
２９ｃとが短絡される。

【００２８】ここで、仮に作動ピン２４が押されて固定
接触子２９ａと固定接触子２９ｃとからなるスイッチ回
路が短絡されて接続されるまでの時間と、固定接触子２
９ｂと固定接触子２９ｃとからなるスイッチ回路が短絡
されて接続されるまでの時間に大きな差が生じていたと
すれば、あるタイミング信号ｔ1 の出力時に１つのスイ
ッチ回路が接続状態にあり、もう一つのスイッチ回路は
まだ接続状態となっていないという場合が起こり得る。
この場合には、スイッチマトリクス回路３１からは、パ
ラレルデータ”１０００”が出力され、左上方向のセレ
クトスイッチ３０が押されたことを知らせるデータコー
ドとなって送信されてしまう。そして、その後もう１つ
のスイッチ回路がオン状態となった時に、次のタイミン
グ信号ｔ1 が出力されれば本来のパラレルデータ”１１
００”が出力されて、上方向のセレクトスイッチ２９が
押されたことを知らせるデータコードとなって送信され
る。

【００２９】このように、２回路３接点を備えたセレク
トスイッチ２９の２つのスイッチ回路がオンに転ずるタ
イミングに差が生じていれば、押されているセレクトス
イッチ２９を示すパラレルデータとは異なる誤ったパラ
レルデータがまず初めに出力され、その後で本来の正し
いパラレルデータが出力されるという現象が起きる。

【００３０】しかし、本実施例では、固定接触子２９ａ
と固定接触子２９ｂとが短絡された後で固定接触子２９
ｃと短絡されるので２つのスイッチ回路は全く同時に接
続状態となり、２つのスイッチ回路がオンになるタイミ
ングには差が生じない。従って、誤ったパラレルデータ
が初めに出力されることはなく、本実施例のジョイステ
ィックによってコントロールされる機器等が誤動作する
ことがなくなる。

【００３１】なお、２回路３接点を備えたセレクトスイ
ッチ２９の固定接触子２９ａ、２９ｂ、２９ｃは、円を
３等分した形状のものであったが、図６の（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す形状であっても
よいなど、要旨を逸脱しない範囲で種々様々に変更して
も、本願の特許請求の範囲にいう「固定接触子群のうち
共通線路に接続される固定接触子を接触完了領域に配置
し、分岐線路に接続される他の固定接触子群を前記共通
線路に接続される固定接触子とは異なる領域に配置す
る」という概念に含まれることは勿論である。

【００３２】また、上記実施例では、可動短絡子２０は
導電性を有するゴム材料から作られたものであったが、
これに限定されるものではなく、導電性を有する金属板
であってもよいなど本実施例に種々様々な変更が加えら
れたとしても本願の特許請求の範囲にいう「可動短絡
子」という概念に含まれることは勿論である。その他、
本考案はスイッチ要素の個数を８個以外の数としてもよ
い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例を示す分解斜視図

【図２】非作動状態の断面図

【図３】操作レバーを傾動操作した状態の断面図

【図４】各固定接触子を示す基板の上面図

【図５】スイッチマトリクス回路を示す回路図

【図６】２回路３接点を備えたセレクトスイッチの固定
接触子の配置を示す上面図

【図７】従来のスイッチ要素を概略的に示す斜視図

【符号の説明】

２０…可動短絡子 ２７…操作レバー ２９…セレクトスイッチ（２回路スイッチ） ２９ａ、２９ｂ、２９ｃ…固定接触子 ３０…セレクトスイッチ（１回路スイッチ） ３０ａ、３０ｂ…固定接触子

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 多方向に傾動可能であって下部に外周側
   に延びるフランジ部を延設してなるレバーと、このレバ
   ーの前記フランジ部の下方に前記レバーの軸線を取り囲
   むように配置された複数個のスイッチ要素とを備えて構
   成され、前記レバーの傾動に応じて前記フランジ部によ
   って前記スイッチ要素を押圧作動させるものであって、
   前記各スイッチ要素が１本の共通線路を複数本の分岐線
   路に対して同時に接続または遮断するために利用され、
   複数個の固定接触子を同一面上に配置すると共にその固
   定接触子群に対向して可動短絡子を設けた構成としたも
   のにおいて、 前記固定接触子群のうち前記共通線路に接続される固定
   接触子を前記レバーの軸線から離れた外周側に配置し、
   前記分岐線路に接続される他の固定接触子群を前記軸線
   に近い内周側に配置したことを特徴とするスイッチ装
   置。
2. 【請求項２】 前記固定接触子群のうち前記分岐線路に
   接続される固定接触子群は、前記レバーの軸線を中心と
   する円周上に並ぶように配置されていることを特徴とす
   る請求項１記載のスイッチ装置。