JPH0339606B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種電子機器の入力装置として用いら
れるキーボードを構成する押釦スイツチの検査装
置に係り、特に押釦スイツチの押下開始から接点
が閉じるまでの距離（動作位置と称する）を測定
する動作位置測定装置に関する。

キーボードを構成する押釦スイツチは、各種電
子機器を操作するオペレータが直接指で触れる部
品であり、押釦スイツチを押下する際に必要な力
（押下力と称する）とその“ばらつき”の大小、
或いは動作位置とその“ばらつき”の大小は、直
ちにキーボード並びにそのキーボードを採用して
いる電子機器の使いやすさに影響する。そこで押
下力と“ばらつき”の範囲、或いは動作位置と
“ばらつき”の範囲のそれぞれに、オペレータが
最も使い易い特性値を基準値として設定し、製造
された押釦スイツチについてそれ等の特性が基準
値に合致するよう厳重に管理している。

大量に生産されているキーボード用押釦スイツ
チに対して上述の検査を行うために、誰にでも容
易に且つ能率的に検査することができ、しかも高
精度な検査装置の開発が望まれている。

〔従来の技術〕

第２図は押釦スイツチの一例を示す側断面図、
第３図は従来の測定方法の一例で、第３図ａは測
定装置の構成を示す図、第３図ｂは押釦スイツチ
の押下力特性を示す図である。

第２図において押釦スイツチはスイツチ素子部
１と操作部２とで構成されており、スイツチ素子
部１はプラスチツクをモールド成形してなる端子
板３と、外部接続部が端子板３の側壁から導出さ
れたリード端子４および５と、端子板３に伏載さ
れたドーム形状の皿ばね６と、一方の端部が端子
板３の上面に熱かしめ等の手段で固着されたアク
チユエータ７とで構成され、プリント基板８に搭
載される。なおリード端子４の一端に形成された
電極４ａとリード端子５の一端に形成された電極
５ａは、ドーム形状の皿ばね６が伏載された端子
板３の凹部３ａでプラスチツクモールドから露呈
している。一方操作部２はプラスチツクをモール
ド成形してなるスライダ９とハウジング１０とで
構成し、スライダ９を上下方向に摺動自在に抱持
するハウジング１０はパネル１１に装着されてい
る。

かかる押釦スイツチの押下力はスライダの押下
に伴つて増大するが、ドーム状皿ばねの凹凸が反
転すると一旦低下しその後再び増大して下死点に
到達する。従来はドーム状皿ばねの凹凸が反転す
る位置の近傍で押釦スイツチの接点が閉じること
に着目し、皿ばねの凹凸が反転しはじめる位置を
検出することによつて動作位置を測定していた。

即ち第３図ａに示す如く歯車１２を介してステ
ツピングモータ１３で駆動され、直線的に移動す
るネジ１４の先端に圧力センサ１５を装着し、ス
テツピングモータ１３を駆動するパルス信号をカ
ーブトレーサ１６のＸ軸に、また圧力センサ１５
の出力電圧をカーブトレーサ１６のＹ軸に入力す
る。ステツピングモータ１３が回転し圧力センサ
１５のヘツドが押釦スイツチのスライダ９を押下
すると、カーブトレーサ１６のペンがネジ１４の
移動距離に対応してＸ軸方向に移動すると共に、
圧力センサ１５の出力電圧に対応してＹ軸方向に
移動し、その結果第３図ｂに示す曲線が得られ
る。

第３図ｂにおいてＡ点が押釦スイツチの押下開
始位置を、Ｂ点が皿ばねの凹凸が反転しはじめる
位置を、そしてＣ点が下死点を表している。した
がつてカーブトレーサ１６が描く図からAB間に
相当するネジ１４の移動距離を算出することによ
り、被測定押釦スイツチの動作位置が求められ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ステツピングモータの振動が圧力センサの出力
電圧に重畳するために、Ａ点およびＢ点を見いだ
すのに熟練を要し読取誤差や個人差が生じる原因
になつている。またそれぞれの押釦スイツチにつ
いて曲線を描かせ判断するために測定に時間が掛
かる等の問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は直流電動機と該直流電動機の回転
量を軸方向の変位量に変換する歯車とネジとから
なる押下機構と、前記電動機と機械的に結合され
該電動機の回転量を前記ネジの軸方向変位量信号
に変換するエンコーダと、前記ネジに装着され先
端が押釦スイツチのスライダを押下してスイツチ
押下力を検知する圧力センサと該圧力センサの出
力電圧と予め設定してある基準電圧とを比較して
押下開始信号を発生する比較回路および論理回路
とからなる押下開始信号発生回路と、被測定スイ
ツチと該被測定スイツチの接点閉止信号を受けて
動作信号を発生するシユミツトトリガ回路および
論理回路とからなる動作信号発生回路と、該動作
信号発生回路からの動作開始信号と前記押下開始
信号発生回路からの押下開始信号を受けて前記エ
ンコーダからのネジの軸方向変位量データを記憶
するデータラツチ回路と、該データラツチ回路に
記憶された前記動作信号でラツチされたネジの軸
方向変位量データと前記押下開始信号でラツチさ
れたネジの軸方向変位量データとの差を算出する
演算回路と、該演算回路の算出データを押釦スイ
ツチのストロークとして表示する表示回路とを少
なくとも具えてなる本発明の動作位置測定装置に
よつて解決される。

〔作用〕

振動の少ない直流電動機を用いて押釦スイツチ
を押下すると共に、予め設定してある基準電圧と
圧力センサの出力電圧を比較して発する押下開始
信号と、被測定スイツチの動作によつて発する動
作信号と、その間に発するエンコーダの距離信号
を基に、被測定スイツチの動作位置を自動的に算
出し表示させることによつて、個々のスイツチに
ついて図を描かす必要がなく、また動作点を読み
取る際の誤差や熟練度による個人差がなくなり、
誰にでも容易に且つ能率的に使用でき高精度な検
査装置の提供が可能になる。

〔実施例〕

以下添付図により本発明の実施例について説明
する。第１図は本発明になる動作位置測定装置の
一実施例を示す構成図であり、第３図と同じ対象
物は同一記号で表している。

図において本発明になる動作位置測定装置は、
押釦スイツチの押下機構、ネジの軸方向変位量デ
ータを発生するエンコーダ、押下開始信号発生回
路、動作信号発生回路、データラツチ回路、演算
回路、および表示回路などから構成されている。

押釦スイツチの押下機構は直流電動機２１、歯
車１２、およびネジ１４からなり、押下機構を始
動すると直流電動機２１は回転して歯車１２を介
してネジ１４を直線的に移動せしめ、ネジ１４に
装着した後述の圧力センサ１５の先端が押釦スイ
ツチのスライダ９を押下する。そしてスライダ９
が押釦スイツチの下死点に到達すると、図示して
ない他の制御回路によつて直流電動機２１が逆転
し初期状態に復帰する。直流電動機２１とネジの
軸方向変位量データを発生する機構、すなわち、
エンコーダ２２は機械的に結合されており、直流
電動機２１の回転角度に対応する信号即ちネジ１
４の移動距離に対応するネジの軸方向変位量信号
がエンコーダ２２から出力される。

押下開始信号発生回路はネジ１４に装着され先
端がスライダ９に接する圧力センサ１５、圧力セ
ンサ１５の出力電圧を増幅する差動増幅器２３、
ノイズを除去するアクテイブフイルタ２４、差動
増幅器２３およびアクテイブフイルタ２４を経由
して出力される圧力センサ１５の出力電圧VO
と、押下開始位置を示す基準電圧VSとを比較す
る比較回路２５、出力電圧VOが基準電圧VSと
等しくなるとパルス信号を発生する論理回路２６
で構成されている。基準電圧VSは圧力センサ１
５の先端がスライダ９に触れてないときの出力電
圧VOより僅かに高く設定してあり、圧力センサ
１５の先端がスライダ９に触ねると直ちに押下開
始信号を発生する。

また動作信号発生回路は被測定スイツチのスイ
ツチ素子部１、接点の接触時に発生するノイズを
除去するCRフイルタ２７、波形整形を行うシユ
ミツトトリガ回路２８、およびシユミツトトリガ
回路２８が作動するとパルス信号を発生する論理
回路２９で構成されている。なお被測定スイツチ
は図示してないホルダに装着することによつて、
動作信号発生回路を構成する他の回路と接続され
ホルダから容易に抜去することができる。

更に演算回路および表示回路はエンコーダ２２
から連続的に入力される距離信号の、押下開始信
号または動作信号が発生した時点におけるデータ
を記憶するデータラツチ回路３０、動作信号が発
生した時点における距離データから、押下開始信
号が発生した時点における距離データを減算し、
その差を前記ネジ１４の移動距離に換算する演算
回路３１、およびその差即ち押下開始信号が発生
してから動作信号が発生するまでのネジ１４の移
動距離、すなわち、ストロークをデジタル表示す
る表示回路３２で構成されている。

以上述べたように本発明になる動作位置測定装
置は、被測定スイツチを図示してないホルダに装
着し押釦スイツチの押下機構を始動するだけで、
後は動作位置測定装置が動作位置を自動的に測定
しその結果を表示して初期状態に復帰する。した
がつて動作点を読み取る際の誤差や熟練度による
個人差が混入する余地が無く、誰にでも容易に且
つ能率的に押釦スイツチの動作位置を高精度に測
定することができる。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明によれば誰にでも容易に且つ
能率的に検査することができ、しかも高精度な動
作位置測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる装置の構成例を示す図、
第２図は押釦スイツチの一例を示す側断面図、第
３図は従来の測定方法の一例で、第３図ａは測定
装置の構成を示す図、第３図ｂは押釦スイツチの
押下力特性を示す図、である。 図において、１はスイツチ素子部、９はスライ
ダ、１２は歯車、１４はネジ、１５は圧力セン
サ、２１は直流電動機、２２はエンコーダ、２３
は差動増幅器、２４はアクテイブフイルタ、２５
は比較回路、２６は論理回路、２７はCRフイル
タ、２８はシユミツトトリガ回路、２９は論理回
路、３０はデータラツチ回路、３１は演算回路、
３２は表示回路、をそれぞれ表す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 押釦スイツチの押下開始から接点が閉じるま
   での距離を測定する動作位置測定装置において、 電動機と該電動機の回転量を軸方向の変位量に
   変換する歯車とネジとからなる押下機構と、 前記電動機と機械的に結合され該電動機の回転
   量を前記ネジの軸方向変位量信号に変換するエン
   コーダと、 前記ネジに装着され先端が押釦スイツチのスラ
   イダを押下してスイツチ押下力を検知する圧力セ
   ンサと該圧力センサの出力電圧と予め設定してあ
   る基準電圧とを比較して押下開始信号を発生する
   比較回路および論理回路とからなる押下開始信号
   発生回路と、 被測定スイツチと該被測定スイツチの接点閉止
   信号を受けて動作信号を発生するシユミツトトリ
   ガ回路および論理回路とからなる動作信号発生回
   路と、 該動作信号発生回路からの動作開始信号と前記
   押下開始信号発生回路からの押下開始信号を受け
   て前記エンコーダからのネジの軸方向変位量デー
   タを記憶するデータラツチ回路と、 該データラツチ回路に記憶された前記動作信号
   でラツチされたネジの軸方向変位量データと前記
   押下開始信号でラツチされたネジの軸方向変位量
   データとの差を算出する演算回路と、 該演算回路の算出データを押釦スイツチのスト
   ロークとして表示する表示回路とを少なくとも具
   えてなることを特徴とする動作位置測定装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の動作位置測定装
   置において、直流電動機を用いてなることを特徴
   とする動作位置測定装置。