JP4849528B2

JP4849528B2 - 操作スイッチ

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Publication number: JP4849528B2
Application number: JP2006142597A
Authority: JP
Inventors: 浅夫田中
Original assignee: Sammy Corp
Current assignee: Sammy Corp
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2026-05-23
Also published as: JP2007317380A

Description

本発明は、押しボタン型の操作スイッチに関し、なお詳細には操作に応じて多様なスイッチ特性を有する操作スイッチに関する。

押しボタン型の操作スイッチは、一般的に、操作者のスイッチ操作に基づいて、一定位置で接点を開閉（ON／OFF）するように構成されており、このような操作スイッチの中には接点の開閉状態を視認容易化するため、内部に発光体を有した自照式の押しボタンスイッチが知られている。このような自照式の押しボタンスイッチでは、操作者が操作ボタンを押圧操作すると、例えばオープン状態（OFF）であった接点がクローズ状態（ON）に切り替わるとともに、操作ボタンの下方に配設されたランプやLED等が発光して操作面が明るくなり、スイッチがONされたことを視覚的に認識させるような遊技機用の操作スイッチが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

一方、押動体の押圧操作量に応じて抵抗力が変化するように構成されたホーンスイッチが知られている（例えば、特許文献２を参照）。このホーンスイッチは、直径が異なる２本のコイルスプリングを直列に接続しこのうち１本のスプリングに所定の初期圧縮を与えてセットすることにより、上下のバネ反力が等しくなった以降の変位に対して操作力が低減されるように構成されている。

特開２００４−８１６０３号公報特開平９−１６１６０６号公報

しかしながら、上記のような従来の操作スイッチでは、スイッチ操作に基づく変化の態様が単純であり、これをパチンコ機等の遊技機に使用しても遊技者にとって単に押すだけのスイッチとなって、操作に面白みのない単調な押しボタンでしかなかった。また、上記ホーンスイッチのようなスイッチ構成では、２本のスプリングが直列接続されて上下のバネ反力がバランスする点を境に抵抗力が変化するように構成されていたため、操作者がどの時点で抵抗力が変化したのか明確に感得することができず、操作者にとってスイッチ操作の多様性を実感できるものではなかった。このため、このような従来の操作スイッチを遊技機に装備しても、当該スイッチ自体が直接的に遊技演出に寄与するような作用を果たすことができず、更なる改良が求められていた。

本発明は、上記のような事情に鑑みて成されたものであり、多様なスイッチ特性と明確な操作性とを兼ね備えるとともに、スイッチ操作そのものに遊技性を持たせることができるような操作スイッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、押圧操作される操作ボタンと、操作ボタンを操作方向に自由端位置から中間位置を通って押圧端位置まで移動自在に支持するスイッチケースと、操作ボタンとスイッチケースとの間に介在され操作ボタンを押圧端位置から自由端位置に移動させるように付勢する第１付勢手段（例えば、実施形態における第１付勢バネ３１）と、スイッチケースに配設され操作ボタンが中間位置を超えて押圧移動されたときに操作ボタンを中間位置に向けて付勢する第２付勢手段（例えば、実施形態における第２付勢バネ３２）と、操作ボタンが自由端位置から中間位置方向に所定量以上移動されたことを検出する第１検出手段（例えば、実施形態における第１検出センサ５１）と、操作ボタンが中間位置を超えて押圧端位置方向に所定量以上移動されたことを検出する第２検出手段（例えば、実施形態における第２検出センサ５２）と、操作ボタンが自由端位置から中間位置まで押圧移動された場合に操作ボタンを第１検出手段に検出された状態の第１操作位置に係止保持し、操作ボタンが第１操作位置に係止保持された状態で操作ボタンが押圧操作された場合に操作ボタンの係止保持を解除する第１操作保持手段（例えば、実施形態における第１操作保持機構７０）と、操作ボタンが自由端位置から押圧端位置まで押圧移動された場合に操作ボタンを第２検出手段に検出された状態の第２操作位置に係止保持し、操作ボタンが第２操作位置に係止保持された状態で操作ボタンが押圧操作された場合に操作ボタンの係止保持を解除する第２操作保持手段（例えば、実施形態における第２操作保持機構８０）とを備え、操作ボタンが、自由端位置から中間位置まで押圧移動された場合には操作ボタンの移動量に応じた第１付勢手段のみのバネ反力を受け、中間位置を超えて押圧端位置方向に押圧移動された場合には操作ボタンの移動量に応じた第１付勢手段及び第２付勢手段の両方のバネ反力を受けるように、第２付勢手段は圧縮された状態でスイッチケースに配設して操作スイッチを構成する。

なお、操作ボタンの下方から当該操作ボタンの操作面を照明して当該操作面を発光させる複数の発光手段（例えば、実施形態における発光素子５５）を有し、複数の発光手段は、第１検出手段及び第２検出手段により検出される操作ボタンの操作位置に応じて発光状態が変化するように構成することが好ましい。

このような本発明の操作スイッチでは、単一の押しボタンスイッチでありながら、自由端位置から中間位置までの浅い操作領域と、中間位置から押圧端位置までの深い操作領域との二段階の操作領域を有し、操作領域に応じた検出信号が得られる構成のため、スイッチ操作に多様性を持たせることができる。また、操作ボタンの押圧操作量に応じて、浅い操作領域では第１付勢手段のみのバネ反力を受け、深い操作領域では第１付勢手段及び第２付勢手段の両方のバネ反力を受ける構成としているため、中間位置を境界として操作ボタンの操作感触が大きく変化し、操作者が操作領域の切り替わりを明確に感得することができる。

さらに、操作ボタンの押圧操作に応じて、押圧操作ごとに中間位置近傍での係止保持／係止解除、および、押圧端位置近傍での係止保持／係止解除ができるため、複雑なスイッチ操作を可能としてスイッチ操作そのものに遊技性を持たせることができ、遊技演出に直接的に寄与するような作用を果たすことができる。

なお、操作ボタンの操作位置に応じて操作面の発光状態が変化するような構成によれば、操作者は操作面を一瞥するだけで、操作ボタンの位置状況（係止の有無、係止位置）を誤認することなく確実に認識することができる。

従って、本発明によれば、多様なスイッチ特性と明確な操作性とを兼ね備えるとともに、スイッチ操作そのものに遊技性を持たせた操作スイッチを提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図３に本発明を適用したスイッチの一実施例を示す。このスイッチＳＷは、大型の操作スイッチ１と、その向こう側に設けられた左右一対の小型の選択スイッチ２Ｌ，２Ｒを有した複合型のスイッチである。ここで、図１はスイッチＳＷの外観斜視図、図２は操作スイッチ１の分解斜視図、図３は図１中に付記するIII−III矢視の断面図である。なお、以下では、図１中に付記する前後／上下／左右の各方向をもって前後、上下または左右と称して説明する。また、選択スイッチ２Ｌ，２Ｒは、プリント配線基盤を利用した公知のラバースイッチと同様であるため本明細書においては説明を省略し、以下操作スイッチ１について詳細に説明する。

操作スイッチ１は、大別的には、押圧操作される操作ボタン１０と、この操作ボタンを上下に移動自在に支持するスイッチケース２０、操作ボタンとスイッチケースとの間に介在されて操作ボタンを上方に付勢する第１付勢バネ３１、スイッチケースの内部に配設され操作ボタンが所定量以上押圧移動されたときに操作ボタンと係合して上方に付勢する第２付勢バネ３２、操作ボタンの移動位置を検出する第１検出センサ５１並びに第２検出センサ５２及び複数の発光素子５５等が実装されたセンサ基板５０、操作ボタンの押圧移動位置に応じて操作ボタンを係止保持／係止解除する第１操作保持機構７０及び第２操作保持機構８０などを備えて構成される。

操作ボタン１０は、平面視において前縁側が長い円弧状で後縁側が短い扇型の操作カバー１１と、照明光拡散用の拡散シート１２と、操作カバーに上面を覆われる操作枠体１３とからなり、操作カバー１１と操作枠体１２に囲まれた照明空間を有する中空箱状に構成される。

操作カバー１１は、上面が緩やかな円弧状で上方に凸の操作面１１ａと、この操作面の外周を囲んで下向きに突出成型された外周縁部１１ｂとを有して薄い蓋状をなし、左右の外周縁部には操作枠体側の係止爪と受容係合する係止口が形成されている。操作カバー１１は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）等の透明な樹脂材料を用いて射出成型等の整形手段により図示する形状に形成される。

拡散シート１２は、乳白色透明の樹脂シートや透明の樹脂シートに文字や図形等の所要の意匠が拡散材を用いて印刷形成されており、例えばLEDやランプ等の発光素子５５の発光により拡散シート１２が照明されたときに、照明光を透過させて操作面１１ａに意匠が浮かび上がるように構成される。

操作枠体１３は、図２に示すように、上端開放で下方に向けて狭くなる断面視台形のフレーム状をなし、照明光を効率よく操作面１１ａに導くため白色の樹脂材料、例えば、白色のポリアセタール（ＰＯＭ）やポリエチレン（ＰＥ）等の樹脂材料を用いて射出成型等の成形手段により図示する形状に形成される。

操作枠体１３の上端部には、操作カバー１１の外周縁部１１ｂの形状に合わせて、その内周側に嵌合するように幾分小さめの内周縁部１３ｂが形成されており、左右の側面には操作カバーに形成された係止口と係合して操作カバー１１を嵌着固定するための楔状の係止爪が形成されている。このため、操作枠体１３の上端面に拡散シート１２を載置して上方から操作カバー１１を覆い被せ、内周縁部１２ｂに外周縁部１２ｂを嵌合させて各縁部に形成された係止口と係止爪とを係合させることで、操作ボタン１０が一体に構成される。

操作枠体１３の下面は、左右に上下連通する開口部が設けられて発光素子５５の光を通過させる窓部１３ｗが形成され、これら左右の窓部１３ｗ，１３ｗの間に前後の壁面を繋いで梁部１４が形成される。操作枠体１３の前後左右の壁面は、発光素子５５の出射した照明光が効率よく反射されて拡散シート１２に導かれるように、所定角度で上方に開く反射面となっている。

操作枠体１３の後方の壁面には、第１検出センサ５１及び第２検出センサ５２の配設位置及び検出幅に合わせた鉛直壁面形態の第１被検出部６１と第２被検出部６２とが形成されている。第１被検出部６１及び第２被検出部６２は、操作ボタン１０の押し込み深さに応じて中間位置までの浅い押し込み深さで第１被検出部６１が第１検出センサ５１に検出され、操作ボタンがさらに深く押し込まれたときに第２被検出部が第２検出センサ５２に検出されるように、第１被検出部６１の方が第２被検出部６２よりも下方に延びて形成されている。

操作枠体１３の左右側部には、ともに反射面の外側に位置して上下に延びる円筒状のガイド軸１５が一対形成され、前後には内周縁部から下方に延びる板状のアーム部とその下端に互いに外向きに突出する鉤状の爪部とを有するスライドフック１６が一対形成されている。また操作枠体１３における梁部１４の下面側に、第１付勢バネ３１の上端部を受容する円環状の第１バネ座１７が形成され、この第１バネ座１７の前後に、第１操作保持機構７０の第１ラッチ突起７１及び第２操作保持機構８０の第２ラッチ突起８１がそれぞれ下向きに突出して形成されている（図５を参照）。

一方、スイッチケース２０は、前方に操作ボタン１０を収容する操作ボタン収容部２１、後方に選択ボタン収容部を有して、全体として扇形の外郭フレーム状をなし、例えばＡＢＳ樹脂等の樹脂材料を用い手射出成型等の成形手段により図示する形状に形成される。操作ボタン１０を取り外した状態のスイッチＳＷの平面図を図４に示し、図４中のV−V矢視の断面図を図５に示す。

操作ボタン収容部２１は、操作ボタンの操作カバー１１よりも幾分大きめの扇形で操作ボタンの外周を覆う枠壁部２２と、操作ボタンの底部をなす底壁部２３とを有して上面開放の凹状に形成されており、枠壁部２２と底壁部２３とを繋ぐ傾斜壁面の左右側部には、操作枠体１３の左右のガイド軸１５，１５をそれぞれ受容して各ガイド軸の外周面と嵌合し、操作ボタン１０を上下方向にのみに摺動自在に支持する円筒状の軸受部２５，２５が形成されている。底壁部２３の中央部には、左右の軸受部２５，２５の中間に位置して第１付勢バネ３１及び第２付勢バネ３２を装着支持するバネ支持構造３０が設けられている。

バネ支持構造３０は、底壁部２３に上方に突出して形成され、第１付勢バネ３１の下端内周と係合して第１付勢バネ３１の下端部を位置決め支持する略円錐状の第１バネ支柱３３、この第１バネ支柱３３と同心で外周側に形成され第２付勢バネ３２の下端部を位置決めする短円筒状の第２バネ支柱３４、第２バネ支柱３４の外側に位置して上下に延びる箱枠状のスライドガイド３５、及びスライドガイド３５の枠内に上下に摺動可能に配設されたスライダ４０などから構成される。

スライダ４０は、平面視矩形の支持台座４５の中央部に第１付勢バネ３１を上下に挿通させる円孔４３が形成されるとともに、支持台座の下面側には第２付勢バネ３２の外周と摺接して第２付勢バネ３２の上端を位置決め支持する第２バネ座４４が形成されている。支持台座４５の前後には、下方に延びる板状のアーム部とその下端に互いに内向きに突出する鉤状の爪部とを有するスライドフック４６が一対形成され、前方のスライドフックの前側に第２操作保持機構８０におけるラッチ本体８４を固定保持するラッチ固定部４８が形成されている。一方、スライドガイド３５の底面には、スライドフック４６のアーム部を上下方向にのみ移動可能に支持するとともに、下端の爪部と係合してスライダ４０の上端位置を規定するフック受け３６が形成されている。

スライダ４０は、第２バネ支柱３４に第２付勢バネ３２の下端内周側を支持させ、その上方からスライドガイド３５に沿って支持台座４５を挿入して第２付勢バネ３２の上端外周側を第２バネ座４４に支持させたうえ、第２付勢バネ３２の付勢力に抗してスライダ４０を押し込んで前後のスライドフック４６をフック受け３６に嵌入することで取り付けられる。スライダ４０がスライドガイド３５に取り付けられると、スライダ４０は、支持台座４５の下面と第２バネ支柱３４の上端面とが当接する下端位置と、前後のスライドフック４６の爪部がフック受け３６と係合する上端位置との間で上下方向にスライド自在に支持され、常には第２付勢バネ３２の付勢力により上端位置に配設される。

第１付勢バネ３１は、このようにして取り付けられたスライダ４０における支持台座４５の中心に形成された円孔４３を通して挿入され、下端内周部が第１バネ支柱３３に支持されて上端側が円孔４３から上方に突出した状態で配設される。一方、操作ボタンの梁部１４の下面側中央部に、第１付勢バネ３１の上端部を受け止める円環状の第１バネ座１７が形成されている。

そこで、操作ボタン１０の左右のガイド軸１５，１５をスイッチケース２０の左右の円筒状の軸受部２５，２５を嵌挿し、第１付勢バネ３１の上端外周側を梁部下面の第１バネ座１７に支持させたうえ、まず第１付勢バネ３１の付勢力に抗して操作ボタン１０を押し込み、第１バネ座１７の下面が支持台座４５の上面と係合する中間位置からは、さらに第２付勢バネ３２の付勢力にも抗して操作ボタン１０を押し込む。すると、操作枠体１３の前後に互いに外向きに突出成型されたスライドフック１６の爪部が、スイッチ収容部２１に形成された凹溝状のフック受け２６と係合し、スライドフック１６のアーム部が弾性変形して爪部を受け入れた後、フック受け１６の下方で爪部が外方に開いて前後のスライドフック１６とフック受け２６とが嵌合する。

こうして操作ボタン１０がボタン収容部２１に装着されると、操作ボタン１０は、ガイド軸１５と軸受部２５との嵌合により上下方向にのみ摺動可能に配設され、前後のスライドフック１６の爪部がフック受け２６と係合する自由端位置と、操作枠体１３の内周縁部に外向きに突出成型されたリブ状の周縁突起１９（図２を参照）が、スイッチ収容部における枠壁部２２の下端に段付き形成された押圧規制面２９と係合して下動が規制される押圧端位置との間で移動可能に配設される。そして、操作ボタン１０に人為的な押圧力が作用していない状態においては、予備圧縮された第１付勢バネ３１のバネ力により操作ボタン１０が上方に付勢されており、スライドフック１６の爪部がフック受け２６と係合する自由端位置に配置される。

ここで、これまでの説明及び各図から明らかなように、操作ボタン１０は、上方に付勢保持された自由端位置〜第１バネ座１７の下面が支持台座４５の上面と係合する中間位置までの範囲では、操作ボタン１０は第１付勢バネ３１のバネ反力のみを受けており、操作ボタン１０の操作荷重は、第１付勢バネ３１のバネ定数と圧縮変形量との積に比例する。一方、第１バネ座１７の下面が支持台座４５の上面と係合した中間位置〜操作枠体の周縁突起１９がスイッチ収容部の押圧規制面２９と係合する押圧端位置までの範囲では、操作ボタン１０は第１付勢バネ３１及び第２付勢バネ３２の両方のバネ反力を受けており、第１付勢バネ３１のバネ定数と圧縮変形量との積、及び第２付勢バネのバネ定数と圧縮変形量との積を合計した値に比例する。

図６は、横軸に操作ボタン１０の移動ストローク、縦軸に押圧操作の操作荷重をとって、この操作スイッチの操作特性を表したものである。ここで、図中にＡで示す領域（ストローク０〜２mm）は、操作ボタン１０が自由端位置〜中間位置にある領域（第１操作領域）であり、ストロークに対して操作荷重が緩い傾きで一次比例する。図中にＣで示す直線部は、第１バネ座１７の下面が支持台座４５の上面と係合した中間位置であり、第２付勢バネ３２がスライダ４０により圧縮された状態でセットされていること（第２付勢バネ３２の初期圧縮）に基づきその圧縮荷重分が付加される。そして図中のＢ領域（ストローク２〜４．５mm）は中間位置〜圧縮端部位置までの領域（第２操作領域）であり、第１付勢バネのバネ定数と第２付勢バネのバネ定数とを加えた比較的急な傾きで一次比例する特性となる。

従って、この操作スイッチを操作する操作者は、操作ボタン１０の押圧操作量に応じた操作感覚を得ることができるとともに、バネ反力が急激に変化する中間位置を明確に感得することができ、スイッチ操作を中間位置までにするか、あるいは中間位置を超えて押圧操作するか、操作者自身の意図に基づいて誤操作なく確実に行うことができる。

スイッチ基板５０に配設された第１検出センサ５１及び第２検出センサは、上記操作ボタン１０の移動ストロークを検出するために設けられており、操作枠体１３に形成された第１被検出部６１に対応して第１検出センサ５１、第２被検出部６２に対応して第２検出センサ５２が配設されている。そして第１被検出部６１は、操作ボタン１０が自由端位置から中間位置方向に所定量（例えば、図６におけるストローク１mm）以上移動されたときに第１検出センサ５１に検出され、第２被検出部６２は操作ボタン１０が中間位置を超えて押圧端位置方向に所定量（例えば、図６におけるストローク３．５mm）以上移動されたときに第２検出センサ５２に検出されるように配設されている。

すなわち、操作スイッチ１では、操作ボタン１０が中間位置までの浅い押し込み深さで押圧操作されたときに、第１検出センサ５１にのみ検出信号が出力され、操作ボタン１０が中間位置を超えて深く押し込まれたときに第２検出センサ５２にも検出信号が出力される。これらの検出信号はスイッチ基板５０に設けられたコネクタ５８を介して対象となる制御機器に出力される。第１及び第２検出センサ５１，５２は、例えば各図に示すような投光部と受光部とを有し、これらの間に被検出部６１，６２が挿入されて光が遮られたときに検出信号が出力される（たとえばスイッチ接点が反転し、あるいは信号レベルが変化する）フォトインタラプタを用いて構成できるが、反射型のフォトセンサや、磁気検出センサ、リミットスイッチ等を用いて構成しても良い。

さて、このように自由端位置〜中間位置の浅い第１操作領域と、中間位置〜押圧端位置の深い第２操作領域との二段階の操作領域を有し、操作領域に応じた検出信号が得られる操作スイッチ１にあって、バネ支持構造３０を挟む前後に、第１操作保持機構７０と第２操作保持機構８０とが設けられている。

図５中のVII矢視方向に見た第１操作保持機構７０の説明図を図７に示し、操作ボタン１０の基準位置（自由端位置ＦＰ、中間位置ＭＰ、押圧端位置ＢＰ）と第１，第２検出センサ５１，５２の検出位置Ｓ１，Ｓ２、及び第１，第２操作保持機構７０，８０による操作ボタン１０の操作位置Ｐ１，Ｐ２の関係を図８示す。ここで図７(ａ)は操作ボタン１０が自由端位置ＦＰにある状態における第１操作保持機構７０の正面図、図７(ｂ)は操作ボタン１０が第１操作位置Ｐ１にある状態における正面図である。なお、第１操作保持機構７０と第２操作保持機構８０とは、操作ボタン１０を係止保持する高さ位置Ｐ１，Ｐ２のみが相違し、機構構成は同一であるため、以下では第１操作保持機構７０を主として説明する。

第１操作保持機構７０は、大別的には、操作枠体１３における梁部１４の下面に突出成型されたラッチ突起７１と、このラッチ突起部７１と係脱自在なラッチ本体７４とから構成される。

ラッチ突起７１は、梁部１４の下面から下向きに突出する矩形の柱状部７２と、この柱状部７２と繋がって左右に張り出し下端側が先すぼまりの正面視台形状の押圧突部７３とからなり、押圧突部７３の下端には平坦な押圧端面７３ａ、左右には傾斜した押圧斜面７３ｃ、上端左右には柱状部７２と繋がる平坦な被係止面７３ｄが形成されている。

ラッチ本体７４は上端開放で縦長矩形箱状のケース７５と、このケース７５に上下に摺動可能に支持されたフック体７６と、ケース内部に設けられフック体７６が上下に摺動するごとにフック体７６を上端側の解放位置と下端側の係止位置とに係止するラッチ構造などから構成される。

フック体７６の上部には、押圧端面７３ａと係脱可能な受容端面７７ａを有し押圧突部７３の上端形状と上下対象の相似形をなす受容突部７７が形成されるとともに、この受容突部７７の左右に位置してフックアーム７８，７８が設けられている。左右のフックアーム７８は、それぞれ斜め上方に延びるアーム部７８ａと、各アーム部７８ａの先端に互いに内向きの鉤状に形成されたフック部７８ｂとからなり、フック部７８ｂにはラッチ突起の押圧斜面７３ｂと係脱可能な受容斜面７８ｃ、被係止面７３ｄと係脱可能な係止面７８ｄが形成されている。

フックアーム７８は、受容突部７８の側部に位置し薄肉部を介してフック体７６に繋がっており、薄肉部が弾性変形することにより先端のフック部７８ｂが左右に揺動可能になっている。フックアーム７８は、このフックアームに力が作用していない初期状態において、図７(ａ)に示すように、左右のフックアーム７８，７８が開いた状態（ラッチ突起７１の押圧突部７３を受容可能な状態）になるよう構成されている。

ケース７５は、上記フック体７６が下動されてケース内方に収容されたときに、ケース上端の内側周縁がフックアーム７８におけるアーム部７８ａの外側側面と係合し、左右のフックアーム７８，７８をともに内向きに揺動させる。ケース内部には、フック体７６を常時上方に付勢する付勢バネと、フック体７６が上下摺動するごとにフック体７６を図７(ａ)に示す上端側の解放位置と図７(ｂ)に示す下端側の係止位置とに係止するラッチ構造とがもうけられている。ケース７５は、スライダ４０に形成されたラッチ固定部４８に装着され固定されている。

なお、ケース７５の内部に設けられたラッチ構造については、詳細図示を省略するが、例えば弾性金属線とハートカムを利用したワンウェイラッチ構造や、円筒外周面に形成された楔状部の回転角度位置を利用したワンウェイラッチ構造など、ワンプッシュごとに係止保持と係止解除とを繰り返す、公知のワンウェイラッチ構造を用いて構成することができる。

第１操作保持機構７０と第２操作保持機構８０とは、操作ボタン１０を係止保持する高さ位置Ｐ１，Ｐ２のみ異なり、基本的な機構構成は同様である。すなわち、図示する構成例では、第１操作保持機構７０のラッチ本体７４がスライダ４０に形成されたラッチ固定部４８に装着固定され、第２装着保持機構８０のラッチ本体８４が底壁部２３に形成されたラッチ固定部２８に装着固定される点、及び、操作ボタン１０が自由端位置にあるときにラッチ固定部の上下方向高さ位置が相違する点（すなわち自由端位置ＦＰにおいて第１操作保持機構７０のラッチ本体７４の方が第２操作保持機構８０のラッチ本体８４よりも上方に位置する点）を除いて機構構成は同様になっている。

このように構成される第１，第２操作保持機構７０，８０では、操作ボタン１０が自由端位置ＦＰにある状態から第１付勢バネ３１のバネ力に抗して押圧操作されると、まず操作ボタン１０が自由端位置ＦＰから所定量移動されて第１操作検出位置Ｓ１に到達すると第１被検出部６１が第１検出センサ５１の投光部と受光部間の光路を遮り、これ以下の高さ位置で第１検出センサ５１からコネクタ５８に検出信号（第１操作検出信号）が出力される。またスイッチ基板５０に実装された複数の発光素子５５のうちいずれか、例えば、操作枠体１３に形成された左右の窓部１３ｗの下方に位置してバネ支持構造３０の左右に各２個ずつ配設された発光素子５５，５５…のうち各１個ずつが点灯される。これにより操作ボタン１０拡散シート１２が照明されて操作面１１ａに意匠が浮かび上がり、操作者は押し込み操作が検出されたことを認識することができる。

また操作ボタン１０とともにラッチ突起７１，８１が下動し、このうち第１操作保持機構７０のラッチ突起７１が先にラッチ本体７４の左右のフックアーム７８，７８の間に浸入する。このとき押圧斜面７３ｃが受容斜面７８ｃと係合して左右のフックアーム７８，７８を拡開方向に揺動させながら下動し、押圧端面７３ａが受容端面７７ａに当接する。操作ボタン１０がさらに下動すると、ラッチ突起７１に押圧されたフック体７６がケース内方に入り込み、ケース上端の周縁部に摺接する左右のフックアーム７８，７８がラッチ突起７１を左右から包み込むように縮閉方向に揺動して、フック部７８ｂ，７８ｂが押圧突部７３を挟み込む。そして、操作ボタン１０が中間位置ＭＰ近傍まで押下されたときにケース内部のラッチ構造が係止保持方向に切り替わり（ラッチポイントｐ１）、その後梁部１４の下面がスライダ４０の上面に当接して中間位置ＭＰに到達する。図９はこのときの操作スイッチ１の状態を示す図３と同様位置の断面図である。

操作ボタン１０が中間位置ＭＰに到達すると、梁部１４（第１バネ座１７）の下面がスライダ４０（支持台座４５）の上面と係合し、操作ボタン１０の操作抵抗が急激に変化する（図６におけるＣ位置）。そこで、操作者が操作ボタン１０への押圧力を解除すると、操作ボタン１０は第１付勢バネ３１のバネ力により自由端位置ＦＰ方向に移動しようとする。しかし、第１操作保持機構７０のラッチ構造は係止保持方向に切り替わっており、フック体７６がラッチポイントｐ１からわずかに上動した第１操作位置Ｐ１で、ラッチ突起７１が左右のフックアーム７８，７８に挟み込まれた状態でフック体７６の上動規制される。

このため、押圧突起７３の被支持面７３ｄとフックアーム７８の係止面７８ｄとの係合によりラッチ突起７１の上動すなわち操作ボタン１０の上動が規制され、操作ボタン１０は中間位置ＭＰに近接した第１操作位置Ｐ１に係止保持される。この第１操作位置Ｐ１は、図８からも明らかなように、第１検出センサ５１によって第１被検出部６１が検出される第１操作検出位置Ｓ１よりも低く、コネクタ５８には第１操作信号が継続して出力される。

なお、第１操作信号が所定時間以上（例えば３秒程度以上）継続して検出されたときに、それまで点灯していた発光素子５５を点滅表示させるように構成することも好ましい実施形態である。このような構成によれば、操作ボタン１０が第１操作位置Ｐ１に係止保持された状態であることを操作者が直感的に感得することができる。

操作ボタン１０が第１操作位置Ｐ１に係止保持された状態を解除するには、ラッチポイントｐ１を超える程度に操作ボタン１０を軽く押圧操作すればよい。例えば、操作ボタン１０が中間位置ＭＰに突き当たるまで押圧操作して押圧力を解除する。フック体７６がラッチポイントｐ１を超えて下動すると、第１操作保持機構７０のラッチ構造は係止状態から係止解除方向に切り替わり、操作ボタン１０への押圧力が解除されて第１付勢バネ３１のバネ力により操作ボタンが上動すると係止突起７１とともにフック体７６が上動し、ケース内に縮閉状態で収容されていた左右のフックアーム７８，７８が拡開しながら上端側の解放位置まで出てくる。そして左右に広く開放されたフックアーム７８と係止突起７１との係止が解除され、操作ボタン１０は第１付勢バネ３１のバネ力により第１操作検出位置Ｓ１を超えて自由端位置ＦＰに復帰する。操作ボタン１０が第１操作検出位置Ｓ１よりも上方に移動すると第１操作信号の出力が停止され、発光素子５５の発光も停止される。

一方、操作者が浅い押し込み操作の第１操作領域Ａ１を超えて、さらに深い第２操作領域Ａ２までのスイッチ操作を意図した場合には、操作スイッチ１０が自由端位置ＦＰから中間位置ＭＰを超えて下方に移動操作される。このとき、第１操作保持機構７０は、ラッチ突起７１がラッチ本体７４の内方に押し込まれラッチポイントｐ１を超えた状態でスライダ４０とともに下動される。

そして、操作ボタン１０が中間位置ＭＰから所定量移動されて第２操作検出位置Ｓ２に到達すると第２被検出部６２が第２検出センサ５２の投光部と受光部間の光路を遮り、これ以下の高さ位置で第２検出センサ５２からコネクタ５８に検出信号（第２操作検出信号）が出力される。またスイッチ基板５０に実装された複数の発光素子のうち左右の窓部１３ｗの下方に位置してバネ支持構造３０の左右に各２個ずつ配設された発光素子が全て点灯される。これにより操作ボタン１０の拡散シート１２が、前述した浅い押し込み操作状態のときよりも明るく照明され、操作者は操作面１１ａの輝度から深い押し込み操作が検出されたことを認識することができる。

また操作ボタン１０の押圧移動とともにラッチ突起８１が下動し、第２操作保持機構８０のラッチ突起８１がラッチ本体８４の左右のフックアーム８８，８８の間に浸入する。そして、前述した第１操作保持機構７０と同様の作用により、操作ボタン１０が押圧端位置ＢＰ近傍まで押下されたときにケース内部のラッチ構造が係止保持方向に切り替わり（ラッチポイントｐ２）、その後操作枠体１３の周縁突起１９が操作ボタン収容部２１の押圧規制面２９に当接して押圧端位置ＢＰに到達する。図１０はこのときの操作スイッチ１の状態を示す図３と同様位置の断面図である。

操作ボタン１０が押圧端位置ＢＰに到達すると、操作ボタン側の周縁突起１９とスイッチケース側の押圧規制面２９との係合によって操作ボタン１０の下動が規制され、操作ボタンをこれ以上押し込み操作できなくなる。そこで、操作者が操作ボタン１０への押圧力を解除すると、操作ボタン１０は第１付勢バネ３１及び第２付勢バネ３２のバネ力により中間位置ＭＰ方向に移動しようとする。しかし、第１操作保持機構７０のラッチ構造及び第２操作保持機構８０のラッチ構造は、ともに係止保持方向に切り替わっており、ラッチ本体のフック体がラッチポイントｐ１，ｐ２からわずかに上動した第２操作位置Ｐ２で、ラッチ突起７１，８１がそれぞれ左右のフックアーム７８，８８に挟み込まれた状態で上動規制される。

このため、押圧突起の被支持面とフックアームの係止面との係合によりラッチ突起の上動すなわち操作ボタン１０の上動が規制され、操作ボタン１０は押圧端位置ＢＰに近接した第２操作位置Ｐ２に係止保持される。この第２操作位置Ｐ２は第２検出センサ５２によって第２被検出部６２が検出される第２操作検出位置Ｓ２よりも低く、コネクタ５８には第１操作信号と第２操作信号の両方が継続して出力される。

なお、第１操作信号と第２操作信号がともに所定時間以上（例えば３秒程度以上）継続して検出されたときに、それまで点灯していた発光素子を点滅表示させるように構成し、あるいは第１操作信号のみが継続検出された状態のときと異なる点滅周期で点滅表示するように構成することも好ましい実施形態である。このような構成によれば、操作ボタン１０が第２操作位置Ｐ２に係止保持されている状態であることを、操作者が直感的に感得することができる。

操作ボタン１０が第２操作位置Ｐ２に係止保持された状態を解除するには、ラッチポイントｐ１及びｐ２を超える程度に操作ボタン１０を軽く押圧操作すればよい。例えば、操作ボタン１０が押圧端位置ＢＰに突き当たるまで押圧操作して押圧力を解除する。フック体がラッチポイントを超えて下動すると、第１及び第２操作保持機構７０，８０のラッチ構造は係止状態から係止解除方向に切り替わる。

このため操作ボタン１０への押圧力が緩められると、まず第２付勢バネ３２のバネ力により操作ボタン１０が上動されて係止突起８１とともにフック体８６が上動し、ケース内に縮閉状態で収容されていた左右のフックアーム８８，８８が拡開しながら上端側の解放位置まで出てくる。このため、左右に広く開放されたフックアーム８８と係止突起８１との係止が解除されて操作ボタン１０が中間位置ＭＰまで上動する。操作ボタン１０が中間位置ＭＰまで来ると、今度は第１付勢バネ３１のバネ力により操作ボタン１０が上動されて係止突起７１とともにフック体７６が上動し、ケース内に縮閉状態で収容されていた左右のフックアーム７８，７８が拡開しながら上端側の解放位置まで出てくる。このため、左右に広く開放されたフックアーム７８と係止突起７１との係止が解除され、操作ボタン１０は自由端位置ＦＰに復帰する。

この過程で、操作ボタン１０が第２操作検出位置Ｓ２よりも上方に移動すると第２操作信号の出力が停止され、操作ボタン１０が第１操作検出位置Ｓ１よりも上方に移動すると第１操作信号の出力が停止される。また、これらの検出信号に対応した発光素子５５の発光も順次停止される。

従って、以上説明したような操作スイッチ１によれば、単一の押しボタンスイッチでありながら、自由端位置ＦＰから中間位置ＭＰまでの浅い第１操作領域Ａ１と、中間位置ＭＰから押圧端位置ＢＰまでの深い第２操作領域Ａ２との二段階の操作領域を有し、操作ボタン１０の操作領域に応じた検出信号が得られる構成のため、スイッチ操作に多様性を持たせることができる。また、操作ボタン１０の押圧操作量に応じて、第１操作領域Ａ１では第１付勢バネ３１のみのバネ反力を受け、第２操作領域Ａ２では第１付勢バネ３１及び第２付勢バネ３２の両方のバネ反力を受ける構成としているため、中間位置ＭＰを境界として操作ボタン１０の操作感触が大きく変化し、操作者が操作領域Ａ１，Ａ２の切り替わりを明確に感得することができる。

さらに、操作スイッチ１では、操作ボタン１０の押圧操作に応じて、自由端位置ＦＰから中間位置ＭＰまで浅く押し込まれたときは、押圧操作ごとに中間位置近傍の第１操作位置Ｐ１に係止保持／係止解除することができ、自由端位置ＦＰから押圧端位置ＢＰまで深く押し込まれたときには、押圧操作ごとに押圧端位置近傍の第２操作位置Ｐ２に係止保持／係止解除することができるため、従来にない複雑なスイッチ操作を可能としてスイッチ操作そのものに遊技性を持たせることができ、遊技演出に直接的に寄与するような作用を果たすことができる。また、操作ボタンの操作位置及び係止状態に応じて操作面１１ａの発光状態が変化するため、操作者は操作面を一瞥するだけで、操作ボタンの位置状況を誤認することなく確実に認識することができる。

従って、本発明の操作スイッチによれば、多様なスイッチ特性と明確な操作性とを兼ね備えるとともに、スイッチ操作そのものに遊技性を持たせた操作スイッチを提供することができる。

なお、以上では、操作スイッチ１に第１操作保持機構７０と第２操作保持機構８０を設け、操作ボタン１０を中間位置近傍の第１操作位置Ｐ１と、押圧端位置近傍の第２操作位置Ｐ２の両方で係止保持／係止解除できる構成を示したが、第１操作保持機構７０または第２操作保持機構８０のいずれか一方を設ける構成としても良い。また、浅い操作領域Ａ１と深い操作領域Ａ２の２段階の操作領域を形成した構成例を示したが、３段階以上の操作領域を有するように構成しても良い。

本発明の一実施例として示す操作スイッチの外観斜視図である。上記操作スイッチの分解斜視図である。図１中に付記するIII−III矢視の断面図である。操作ボタンを取り外した状態で示す操作スイッチの平面図である。図４中のV−V矢視の断面図である。上記操作スイッチの操作特性である。図５中のVII矢視方向に見た第１操作保持機構の動作説明図である。操作ボタンの基準位置と、第１，第２検出センサの検出位置、及び第１，第２操作保持機構による操作ボタンの係止保持位置の関係を示す説明図である。操作ボタンが中間位置にあるときの図３と同様位置の断面図である。操作ボタンが押圧端位置にあるときの図３と同様位置の断面図である。

符号の説明

１操作スイッチ
１０操作ボタン
２０スイッチケース
３０バネ支持構造
３１第１付勢バネ
３２第２付勢バネ
５１第１検出センサ
５２第２検出センサ
７０第１操作保持機構
８０第２操作保持機構
ＳＷスイッチ
ＦＰ自由端位置
ＭＰ中間位置
ＢＰ押圧端位置
Ｐ１第１操作位置
Ｐ２第２操作位置

Claims

押圧操作される操作ボタンと、
前記操作ボタンを操作方向に自由端位置から中間位置を通って押圧端位置まで移動自在に支持するスイッチケースと、
前記操作ボタンと前記スイッチケースとの間に介在され、前記操作ボタンを前記押圧端位置から前記自由端位置に移動させるように付勢する第１付勢手段と、
前記スイッチケースに配設され、前記操作ボタンが前記中間位置を超えて押圧移動されたときに前記操作ボタンを前記中間位置に向けて付勢する第２付勢手段と、
前記操作ボタンが前記自由端位置から前記中間位置方向に所定量以上移動されたことを検出する第１検出手段と、
前記操作ボタンが前記中間位置を超えて前記押圧端位置方向に所定量以上移動されたことを検出する第２検出手段と、
前記操作ボタンが前記自由端位置から前記中間位置まで押圧移動された場合に前記操作ボタンを前記第１検出手段に検出された状態の第１操作位置に係止保持し、前記操作ボタンが前記第１操作位置に係止保持された状態で前記操作ボタンが押圧操作された場合に前記操作ボタンの係止保持を解除する第１操作保持手段と、
前記操作ボタンが前記自由端位置から前記押圧端位置まで押圧移動された場合に前記操作ボタンを前記第２検出手段に検出された状態の前記第２操作位置に係止保持し、前記操作ボタンが前記第２操作位置に係止保持された状態で前記操作ボタンが押圧操作された場合に前記操作ボタンの係止保持を解除する第２操作保持手段とを備え、
前記操作ボタンが、前記自由端位置から前記中間位置まで押圧移動された場合には前記操作ボタンの移動量に応じた前記第１付勢手段のみのバネ反力を受け、前記中間位置を超えて前記押圧端位置方向に押圧移動された場合には前記操作ボタンの移動量に応じた前記第１付勢手段及び前記第２付勢手段の両方のバネ反力を受けるように、前記第２付勢手段は圧縮された状態で前記スイッチケースに配設されていることを特徴とする操作スイッチ。
前記操作ボタンの下方から当該操作ボタンの操作面を照明して当該操作面を発光させる複数の発光手段を有し、
前記複数の発光手段は、前記第１検出手段及び前記第２検出手段により検出される前記操作ボタンの操作位置に応じて発光状態が変化するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の操作スイッチ。