JP6301557B2 - 音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチ - Google Patents

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Description

本発明は、スイッチ分野に関し、特に、音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチに関する。
マイクロスイッチは、圧力を受けて作動する高速切替スイッチであり、その接触点間隔が小さく、鋭敏なスイッチともいえる。マイクロスイッチは、例えば、コンピュータのマウス、車マウス、自動車の電子機器、通信機器、軍用品、測定装置、ガス給湯器、ガスコンロ、小型家電、電子レンジ、炊飯器、フロート補助装置、医療機器、ビルオートメーション、電動工具や一般的な電気及び無線電機設備、24時間タイマーなどに幅広く適用される。
マイクロスイッチは、音有りまたは音無しによって、音有りマイクロスイッチ及び音無しマイクロスイッチに分けられる。音有りマイクロスイッチは、ユーザにとって手触りがよいが、ある場合において音が鳴ることによって騒々しくなる。一方、音無しマイクロスイッチは、音が鳴らないが、ユーザにとって手触りがよくない。従来のマイクロスイッチは音有りまたは音無しの機能のどちらかしか実現できず、ニーズに応じて音有りまたは音無しを自動的に切り替えることができないため、ユーザに不便を感じさせる。また、従来のマイクロスイッチでは、可動接触片と固定接触片とを接触させる形態が用いられている。しかしながら、可動接触片及び固定接触片は、いずれも金属材質であって、酸化しやすいので、両者に接触不良が生じやすくなる。
本発明の主な目的は、従来技術においてマイクロスイッチが音有りまたは音無しの機能のどちらかしか実現できず、ニーズに応じて音有りまたは音無しを自動的に切り替えることができない問題を解決可能な音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチを提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係る音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチは、本体と、上蓋と、赤外線チューブと、弾性遮光機構と、ブリッジ片と、摺動切替体と、押しキーと、弾性遮光機構に押し当てる音有りガイドコアと、ブリッジ片に押し当てる音無しガイドコアとを含む。前記上蓋は、本体に取り付けられるとともに、本体とによって囲まれて収容スペースを形成する。前記赤外線チューブ、弾性遮光機構、ブリッジ片、摺動切替体、音有りガイドコア、音無しガイドコア及び押しキーは、いずれも収容スペース内に設置される。前記赤外線チューブは、発光端及び受光端を有する。前記弾性遮光機構は、赤外線チューブの光線伝搬方向を変えて赤外線チューブからの光を通したり遮断したりするための遮光部材を含む。前記ブリッジ片は、一端が弾性遮光機構に当接し、他端が本体に設置されるように構成される。前記摺動切替体は、本体と上蓋との間に横方向に摺動可能に設置される。摺動切替体のシフトハンドルは、本体外へ突出する。前記押しキーは、上下可動に設置され、その上端が上蓋外に露出する。音有りガイドコア及び音無しガイドコアは、いずれも摺動切替体に上下可動に設置されるとともに摺動切替体に伴って移動する。摺動切替体が一方側に摺動した後、前記音有りガイドコアは押しキーの真下に位置し、摺動切替体が他方側に摺動した後、前記音無しガイドコアは押しキーの真下に位置する。
一実施形態では、前記弾性遮光機構は、引張ばね及び前記遮光部材を含む。前記本体には、支持部材及び位置規制部材が設置される。前記遮光部材は、支持部材に上下反転可能に設置される。前記引張ばねは、一端が遮光部材に連結され、他端が本体または支持部材に連結されるように構成される。前記引張ばねはぶら下がって設置される。前記音有りガイドコアは、引張ばねの上方に位置する。
一実施形態では、前記支持部材は、第1連結部及び第2連結部を有する。前記遮光部材は、第1連結部に当接するとともに、支持部材に対して上下反転可能に設置される。前記遮光部材は、第3連結部と、第3連結部の外端に位置する押し当て位置とを有する。前記ブリッジ片は、押し当て位置に当接する。前記引張ばねは、一端が第3連結部に連結され、他端が第2連結部に連結される。
一実施形態では、前記赤外線チューブは、屈折型赤外線チューブである。発光端及び受光端は、同一本体に封止される。前記遮光部材は、本体の上方に上下可動に設置される。
一実施形態では、前記赤外線チューブは、スルービーム型赤外線チューブであり、出射管及び入射管を含む。前記発光端は、出射管に設置される。前記受光端は、入射管に設置される。前記遮光部材は、出射管と入射管との間に上下可動に設置される。
一実施形態では、前記摺動切替体には、第1取付溝及び第2取付溝が設けられる。前記音有りガイドコアは、第1取付溝内に取り付けられる。前記音無しガイドコアは、第2取付溝内に取り付けられる。
一実施形態では、前記本体は、ベース台と、ベース台に設置されるケースとを含む。前記支持部材及び位置規制部材は、いずれもベース台に設置される。前記ブリッジ片は、ケースに設置される。
本発明に係る音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチは、以下の通りのメリットを有する。摺動切替体は本体と上蓋との間に横方向に摺動可能に設置され、音有りガイドコア及び音無しガイドコアは、いずれも摺動切替体に上下可動に設置されるとともに摺動切替体に伴って移動し、摺動切替体が一方側に摺動した後、音有りガイドコアは押しキーの真下に位置し、押しキーを押圧すると音有りガイドコアが下向きに移動して遮光部材も下向きに移動し、光導通と音の発生を実現し、摺動切替体が他方側に摺動した後、音無しガイドコアは押しキーの真下に位置し、押しキーを押圧すると音無しガイドコアが下向きに移動して遮光部材も下向きに移動し、光導通と音無し機能の実現を果たす。こうすることで、ユーザが自分のニーズに応じて音有り状態または音無し状態を自由かつ柔軟に切り替えることができ、操作を簡単にし、製品の柔軟性が高く、ユーザのニーズを満たしてユーザの利便性を向上させる。また、従来の可動接触片と接触片とを互いに接触させる形態に代わり、遮光部材で赤外線チューブの光線伝搬方向を変えて赤外線チューブからの光を通したり遮断したりすることで、酸化による可動接触片と接触片との接触不良を効果的に防止することができ、安定性がより優れ、製品の使用寿命が長くなる。
本発明の第1実施形態に係る音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチを示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチを示す分解図である。 本発明の第1実施形態に係る音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチの一部の組立を示す図である。 本発明の第1実施形態の摺動切替体が音有り位置の自由状態になる場合の構成を示す断面図である。 図4の構成の一部を示す図である。 本発明の第1実施形態の摺動切替体が音有り位置の起動状態になる場合の構成を示す断面図である。 図6の構成の一部を示す図である。 本発明の第1実施形態の摺動切替体が音無し位置の自由状態になる場合の構成を示す断面図である。 本発明の第1実施形態の摺動切替体が音無し位置の起動状態になる場合の構成を示す断面図である。 本発明の第2実施形態に係る音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチを示す分解図である。 本発明の第2実施形態の摺動切替体が音有り位置の自由状態になる場合の構成を示す断面図である。 図11の構成の一部を示す図である。 本発明の第2実施形態の摺動切替体が音有り位置の起動状態になる場合の構成を示す断面図である。 図13の構成の一部を示す図である。 本発明の第2実施形態の摺動切替体が音無し位置の自由状態になる場合の構成を示す断面図である。 本発明の第2実施形態の摺動切替体が音無し位置の起動状態になる場合の構成を示す断面図である。
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ詳しく説明する。後述する実施形態は、単に本発明を実施するための例示的なものであって、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。
(第1実施形態)
図1〜図9を参照すると、本発明に係る音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチは、本体10、上蓋20、赤外線チューブ30、弾性遮光機構40、ブリッジ片50、摺動切替体60、音有りガイドコア70、音無しガイドコア80及び押しキー90を含む。本体10には、支持部材11及び位置規制部材12が設置される。支持部材11は、第1連結部111及び第2連結部112を有する。本体10の側壁には、スライド溝101が開設される。ばね13はアーチ状であり、本体10に設置され、中間部分が突出して突起131が形成される。詳細には、本体10は、ベース台14と、ベース台14上に設置されるケース15とを含む。支持部材11及び位置規制部材12は、いずれもベース台14上に設置される。スライド溝101は、ケース15の側壁に設置される。上蓋20は、本体10に取り付けられ、本体10とによって囲まれて収容スペース201を形成する。赤外線チューブ30、弾性遮光機構40、ブリッジ片50、摺動切替体60、音有りガイドコア70、音無しガイドコア80及び押しキー90は、いずれも収容スペース201内に設置される。上蓋20には、押しキー溝21が設置される。赤外線チューブ30は、発光端31及び受光端32を有する。本実施形態では、赤外線チューブ30は、屈折型赤外線チューブである。発光端31及び受光端32は、同一本体33に封止される。弾性遮光機構40は、遮光部材41及び引張ばね42を含む。遮光部材41は、本体33に上下可動に設置され、位置規制部材12の下方に位置する。遮光部材41は、赤外線チューブ30の光線伝搬方向を変えて赤外線チューブ30からの光を通したり遮断したりできる。遮光部材41は、支持部材11に上下反転可能設置される。引張ばね42は、一端が遮光部材41に連結され、他端が本体10に連結されるように構成される。当然ながら、引張ばね42は、その設置形態が上記設置形態に限定されず、一端が遮光部材41に連結されて他端が支持部材11に連結されるように設置されてもよく、ぶら下がって設置されてもよい。詳細には、遮光部材41は、第1連結部111に当接して支持部材11に対して上下反転可能に設置される。遮光部材41は、第3連結部411と、第3連結部411の外端に位置する押し当て位置412とを有する。引張ばね42は、一端が第3連結部411に連結され、他端が第2連結部112に連結されるように設置される。ブリッジ片50は、一端が弾性遮光機構40に当接し、他端が本体10に設置されるように構成される。詳細には、ブリッジ片50は長板状であり、一端が押し当て位置412に当接し、他端がケース15に当接するように構成される。摺動切替体60は、本体10と上蓋20との間に横方向に摺動可能に設置され、スライド溝101内に位置して本体10外へ突出するシフトハンドル61を有する。また、摺動切替体60は、第1取付溝601及び第2取付溝602を有する。摺動切替体60の一側縁から、位置決め部62が下向き突出して形成される。シフトハンドル61がスライド溝101の一方側に移動すると、位置決め部62は、突起131を移動して固定されることで、シフトハンドル61をスライド溝101の一方側に固定させる。その結果、シフトハンドル61が摺動しやすくなくなる。一方、シフトハンドル61がスライド溝101の他方側に移動すると、位置決め部62は、突起131を移動してシフトハンドル61をスライド溝101の他方側に固定させる。押しキー90は、押しキー溝21内に上下可動に設置され、上端が上蓋20外に露出する。音有りガイドコア70及び音無しガイドコア80は、いずれも摺動切替体60に上下摺動可能に設置されて摺動切替体60と連動する。詳細には、音有りガイドコア70が第1取付溝601内に取り付けられ、音無しガイドコア80が第2取付溝602内に取り付けられる。なお、音有りガイドコア70は、引張ばね42の上方に位置し、音無しガイドコア80は、ブリッジ片50の上方に位置する。摺動切替体60が一方側に摺動した後、音有りガイドコア70が押しキー90の真下に位置し、押しキー90を押圧すると、音有りガイドコア70が引張ばね42の付勢力に対抗して下向きに移動する。これにより、遮光部材41も下向きに移動して赤外線チューブ30に近づく。この際、発光端31から射出された赤外線は、遮光部材41で反射されて受光端32に向かう。このように、受光端32は赤外線を受光することができて、光導通と音の発生を実現する。一方、摺動切替体60が他方側に摺動した後、音無しガイドコア80が押しキー90の真下に位置し、押しキー90を押圧すると、音無しガイドコア80が下向きに移動し、ブリッジ片50が下向きに移動する。これにより、遮光部材41も下向きに移動して赤外線チューブ30に近づく。この際、発光端31から射出された赤外線は、遮光部材41で反射されて受光端32に向かう。このように、受光端32は赤外線を受光することができて、光導通と音無し機能の実現を果たす。
使用時に、音有り機能が必要な場合、シフトハンドル61をスライド溝101の一方側に移動させ、このとき音有りガイドコア70が押しキー90の真下に位置する。図4及び図5に示すように、自由状態において、遮光部材41は赤外線チューブ30の上方に位置する。このとき受光端32は発光端31から射出された赤外線を受光することができず、スイッチがオフ状態にある。押しキー90を押圧する場合には、音有りガイドコア70が引張ばね42の付勢力に対抗して下向きに移動することで、遮光部材41も下向きに移動して赤外線チューブ30に近づく。この際、発光端31から射出された赤外線は、遮光部材41で反射されて受光端32に向かう。このように、受光端32は、赤外線を受光することができて、光導通と音の発生を実現する(図6及び図7を参照)。押しキー90の押圧が解放されると、引張ばね42は自身の付勢力によって元の状態に復帰するとともに、遮光部材41も上方へ復帰して赤外線チューブ30から離れる。これにより、受光端32は発光端31から射出された赤外線を受光することができず、スイッチが再びオフ状態になる。
音無し機能が必要な場合、シフトハンドル61をスライド溝101の他方側に移動させ、このとき音無しガイドコア80が押しキー90の真下に位置する。図8に示すように、自由状態において、遮光部材41は赤外線チューブ30の上方に位置する。このとき受光端32は発光端31から射出された赤外線を受光することができず、スイッチがオフ状態にある。押しキー90を押圧する場合には、音無しガイドコア80が下向きに移動し、ブリッジ片50が音無しガイドコア80に伴って下向きに移動することで、遮光部材41も下向きに移動して赤外線チューブ30に近づく。この際、発光端31から射出された赤外線は、遮光部材41で反射されて受光端32に向かう。このように、受光端32は、赤外線を受光することができて、光導通と音無し機能を実現する(図9を参照)。押しキー90の押圧が解放されると、ブリッジ片50は元の状態に復帰するとともに、遮光部材41も上方へ復帰して赤外線チューブ30から離れる。これにより、受光端32は発光端31から射出された赤外線を受光することができず、スイッチが再びオフ状態になる。
(第2実施形態)
本実施形態は第1実施形態とほぼ同じであるが、赤外線チューブ30が発光端31の設置される出射管34及び受光端22の設置される入射管35を含むスルービーム型赤外線チューブである点、及び、遮光部材41が出射管34と入射管35との間において上下可動に設置されて位置規制部材12の下方に位置規制される点で第1実施形態と異なる。
使用時に、音有り機能が必要な場合、シフトハンドル61をスライド溝101の一方側に移動させ、このとき音有りガイドコア70が押しキー90の真下に位置する。図11及び図12に示すように、自由状態において、遮光部材41は出射管34と入射管35と間に位置する。このとき受光端32は遮光部材41の遮断によって発光端31から射出された赤外線を受光することができず、スイッチがオフ状態にある。押しキー90を押圧する場合には、音有りガイドコア70が引張ばね42の付勢力に抵抗して下向きに移動することで、遮光部材41を下向きに移動させる。この際、遮光部材41は赤外線を遮断しなくなる。発光端31から射出された赤外線は、そのまま受光端32に向かう。このように、受光端32は、赤外線を受光することができて、光導通と音の発生を実現する(図13及び図14を参照)。押しキー90の押圧が解放されると、引張ばね42は自身の付勢力によって元の状態に復帰するとともに、遮光部材41も上方へ復帰して出射管34と入射管35との間に再び位置する。これにより、受光端32は発光端31から射出された赤外線を受光することができず、スイッチが再びオフ状態になる。
音無し機能が必要な場合、シフトハンドル61をスライド溝101の他方側に移動させ、このとき音無しガイドコア80が押しキー90の真下に位置する。図15に示すように、自由状態において、遮光部材41は出射管34と入射管35と間に位置する。このとき受光端32は遮光部材41の遮断によって発光端31から射出された赤外線を受光することができず、スイッチがオフ状態にある。押しキー90を押圧する場合には、音無しガイドコア80が下向きに移動し、ブリッジ片50が音無しガイドコア80に伴って下向きに移動することで、遮光部材41を下向きに移動させる。この際、遮光部材41は赤外線を遮断しなくなる。発光端31から射出された赤外線は、そのまま受光端32に向かう。このように、受光端32は、赤外線を受光することができて、光導通と音無し機能を実現する(図9を参照)。押しキー90の押圧が解放されると、ブリッジ片50は元の状態に復帰するとともに、遮光部材41も上方へ復帰して出射管34と入射管35との間に再び位置する。これにより、受光端32は発光端31から射出された赤外線を受光することができず、スイッチが再びオフ状態になる。
本発明は、以下通りのメリットを有する。
(1)本発明では、ユーザが自分のニーズに応じて音有り状態または音無し状態を自由かつ柔軟に切り替えることができ、操作を簡単にし、製品の柔軟性が高く、ユーザのニーズを満たしてユーザの利便性を向上させる。
(2)本発明では、従来の可動接触片と接触片とを互いに接触させる形態に代わり、遮光部材で赤外線チューブの光線伝搬方向を変えて赤外線チューブからの光を通したり遮断したりすることで、酸化による可動接触片と接触片との接触不良を効果的に防止することができ、安定性がより優れ、製品の使用寿命が長くなる。
本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の内容に基づく如何なる変更や均等的な置換、潤色は、本発明の保護を求める範囲内に属するものである。
(工業上実用性)
本発明に係る音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチは、本体と、上蓋と、赤外線チューブと、弾性遮光機構と、ブリッジ片と、摺動切替体と、押しキーと、弾性遮光機構に押し当てる音有りガイドコアと、ブリッジ片に押し当てる音無しガイドコアとを含む。前記上蓋は、本体に取り付けられるとともに、本体とによって囲まれて収容スペースを形成する。前記赤外線チューブ、弾性遮光機構、ブリッジ片、摺動切替体、音有りガイドコア、音無しガイドコア及び押しキーは、いずれも収容スペース内に設置される。前記赤外線チューブは、発光端及び受光端を有する。前記弾性遮光機構は、赤外線チューブの光線伝搬方向を変えて赤外線チューブからの光を通したり遮断したりするための遮光部材を含む。前記ブリッジ片は、一端が弾性遮光機構に当接し、他端が本体に設置されるように構成される。前記摺動切替体は、本体と上蓋との間に横方向に摺動可能に設置される。摺動切替体のシフトハンドルは、本体外へ突出する。前記押しキーは、上下可動に設置され、その上端が上蓋外に露出する。音有りガイドコア及び音無しガイドコアは、いずれも摺動切替体に上下可動に設置されるとともに摺動切替体に伴って移動する。摺動切替体が一方側に摺動した後、前記音有りガイドコアは押しキーの真下に位置し、摺動切替体が他方側に摺動した後、前記音無しガイドコアは押しキーの真下に位置する。本発明では、従来の可動接触片と接触片とを互いに接触させる形態に代わり、遮光部材で赤外線チューブの光線伝搬方向を変えて赤外線チューブからの光を通したり遮断したりすることで、酸化による可動接触片と接触片との接触不良を効果的に防止することができ、安定性がより優れ、製品の使用寿命が長くなる。また、本発明では、ユーザが自分のニーズに応じて音有り状態または音無し状態を自由かつ柔軟に切り替えることができ、操作を簡単にし、製品の柔軟性が高く、ユーザのニーズを満たしてユーザの利便性を向上させる。
符号の説明
10 本体
11 支持部材
12 位置規制部材
13 ばね
14 ベース台
15 ケース
20 上蓋
21 押しキー溝
30 赤外線チューブ
31 発光端
32 受光端
33 本体
34 出射管
35 入射管
40 弾性遮光機構
41 遮光部材
42 引張ばね
50 ブリッジ片
60 摺動切替体
61 シフトハンドル
62 位置決め部
70 音有りガイドコア
80 音無しガイドコア
90 押しキー
101 スライド溝
111 第1連結部
112 第2連結部
131 突起
201 収容スペース
411 第3連結部
412 押し当て位置
601 第1取付溝
602 第2取付溝

Claims (7)

  1. 音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチであって、
    本体と、上蓋と、赤外線チューブと、弾性遮光機構と、ブリッジ片と、摺動切替体と、押しキーと、弾性遮光機構に押し当てる音有りガイドコアと、ブリッジ片に押し当てる音無しガイドコアとを含み、
    前記上蓋は、本体に取り付けられるとともに、本体とによって囲まれて収容スペースを形成し、
    前記赤外線チューブ、弾性遮光機構、ブリッジ片、摺動切替体、音有りガイドコア、音無しガイドコア及び押しキーは、いずれも収容スペース内に設置され、
    前記赤外線チューブは、発光端及び受光端を有し、
    前記弾性遮光機構は、赤外線チューブの光線伝搬方向を変えて赤外線チューブからの光を通したり遮断したりするための遮光部材を含み、
    前記ブリッジ片は、一端が弾性遮光機構に当接し、他端が本体に設置されるように構成され、
    前記摺動切替体は、本体と上蓋との間に横方向に摺動可能に設置され、
    摺動切替体のシフトハンドルは、本体外へ突出し、
    前記押しキーは、上下可動に設置され、その上端が上蓋外に露出し、
    音有りガイドコア及び音無しガイドコアは、いずれも摺動切替体に上下可動に設置されるとともに摺動切替体に伴って移動し、
    摺動切替体が一方側に摺動した後、前記音有りガイドコアは押しキーの真下に位置し、摺動切替体が他方側に摺動した後、前記音無しガイドコアは押しキーの真下に位置することを特徴とする音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチ。
  2. 前記弾性遮光機構は、引張ばね及び前記遮光部材を含み、
    前記本体には、支持部材及び位置規制部材が設置され、
    前記遮光部材は、支持部材に上下反転可能に設置され、
    前記引張ばねは、一端が遮光部材に連結され、他端が本体または支持部材に連結されるように構成され、
    前記引張ばねは中央部がぶら下がって設置され、
    前記音有りガイドコアは、引張ばねの上方に位置することを特徴とする請求項1に記載の音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチ。
  3. 前記支持部材は、第1連結部及び第2連結部を有し、
    前記遮光部材は、第1連結部に当接するとともに、支持部材に対して上下反転可能に設置され、
    前記遮光部材は、第3連結部と、第3連結部の外端に位置する押し当て位置とを有し、
    前記ブリッジ片は、押し当て位置に当接し、
    前記引張ばねは、一端が第3連結部に連結され、他端が第2連結部に連結されることを特徴とする請求項2に記載の音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチ。
  4. 光端及び受光端は、同一本体に封止され、
    前記遮光部材は、本体の上方に上下可動に設置されることを特徴とする請求項1に記載の音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチ。
  5. 前記赤外線チューブは、スルービーム型赤外線チューブであり、出射管及び入射管を含み、
    前記発光端は、出射管に設置され、
    前記受光端は、入射管に設置され、
    前記遮光部材は、出射管と入射管との間に上下可動に設置されることを特徴とする請求項1に記載の音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチ。
  6. 前記摺動切替体には、第1取付溝及び第2取付溝が設けられ、
    前記音有りガイドコアは、第1取付溝内に取り付けられ、
    前記音無しガイドコアは、第2取付溝内に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチ。
  7. 前記本体は、ベース台と、ベース台に設置されるケースとを含み、
    前記支持部材及び位置規制部材は、いずれもベース台に設置され、
    前記ブリッジ片は、ケースに設置されることを特徴とする請求項2に記載の音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチ。
JP2017522847A 2014-11-10 2015-11-05 音有りと音無しを切り替え可能な光電スイッチ Active JP6301557B2 (ja)

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