JPH1116464A - 非接触スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボタンのスイッチ切り替えの感触を一定に
し、切り替えの不具合を除去する。 【解決手段】 裏面に磁気塗装等を施したボタン１１
と、電磁誘導により微弱電流を発生させるコイル形状を
内部に持ち、微弱電流の変化を感知するコイル状スイッ
チ部１２を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械的な非接触ス
イッチを有する電子機器に関し、特に、ボタンとスイッ
チの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子機器等に使用されているスイ
ッチ構造は、図５に示されるように、電気部品であるタ
クトスイッチ３２と外観部品であるボタン３１とで構成
されており、スイッチの“ＯＮ、ＯＦＦ”はタクトスイ
ッチと外観部品のボタンの接触により行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、叙上の
従来技術には下記に示す如き欠点があった。

【０００４】第１の問題点は、従来型のスイッチの構造
では、押す感触はスイッチのばねとボタンのばね、そし
てボタンとスイッチとの距離により変化する。ボタンと
スイッチの距離はＰＷＢ等の部品を介しているために、
取付け状態によるばらつきが大きい。ボタンとスイッチ
との距離が大きい時には重くて押し難く、距離が近い場
合には軽くなるが、接触した場合には押し続ける状態に
なり、“ＯＮ、ＯＦＦ”が不可能になる。

【０００５】ボタンとスイッチの距離の遠近はＰＷＢ上
のスイッチの取付状態（半田浮きなど）とＰＷＢ自体の
取付状態、ボタンの成形公差、取付公差、変形など様々
な要因が考えられる。

【０００６】上記従来技術の欠点を解消せんとして、こ
れまでに、特開昭６２−２４３２１２号公報に開示され
た「非接触スイッチ」、特開平４−８９０７８号公報に
開示された「近接スイッチ並びにパチンコ玉センサ」、
特開平４−１８３１１２号公報に開示された［非接触型
近接スイッチ」等が提案されたが、いずれも部品点数が
多くなって故障率が高くなるとか、構造が複雑になる等
して、所期の目的が達成されず満足した結果が得られて
いないのが実情であった。

【０００７】本発明は従来の上記実情に鑑み、従来の技
術に内在する上記欠点を解消する為になされたものであ
り、従って本発明の目的は、ボタンとスイッチの距離に
関係無く、“ＯＮ、ＯＦＦ”の動作においての不具合の
発生（スイッチが働かない：１．スイッチに届かない：
２．押しっぱなしの状態になる）を回避し、動作力をボ
タンのばねのみとし、動作感触を一定とすることを可能
とした新規な非接触スイッチを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明に係る非接触スイッチは、スイッチの“Ｏ
Ｎ、ＯＦＦ”の検出において、ボタンとスイッチの物理
的な接触をせずに、ボタンの動作による磁界の変化で、
コイル等のスイッチ内に発生する微弱電流を検出するこ
とを特徴とし、このために、ボタンとスイッチとの距離
がわずかに異なっていても、磁界の変化が検出できれば
スイッチの切り替えが発生し、これにより、製造上の取
付公差等もクリアされる。

【０００９】

【作用】本発明においては、外観部品のボタンの裏面に
磁気塗装を施し、スイッチ側は電磁石の形態を取った形
状を有し、ボタン裏面が近ずくことにより、スイッチ側
の磁界が変化する。これにより、スイッチ側は微弱な電
流の変化を惹起する。この電流の変化を検出し、スイッ
チを切り替える。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明をその好ましい各実施
の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明による第１の実施の形態を示
す概略断面図であり、図２はその要部概略斜視図であ
る。

【００１２】図１、図２を参照するに、参照符号１１は
ボタン（押しボタン）を示し、このボタン１１の同軸方
向に延長した先端（内端）近傍には磁気塗装が施され、
磁気塗装を施した部分１１ａが形成されている。ボタン
１１は矢印Ａ方向に移動自在に保持されているものとす
る。

【００１３】ボタン１１の磁気塗装を施した部分１１ａ
の周辺近傍には、導線がコイル状に巻回されて形成され
たコイル状スイッチ１２が配設されている。

【００１４】ボタン１１の軸方向に対してほぼ直角方向
に延長した部分には接点１１ｂが形成されており、この
接点１１ｂはスイッチ操作感を得る部材１５に形成され
た接点１５ａと選択的に接触し、しかしてスイッチ操作
時における操作感を得るものである。ボタン１１の接点
１１ｂの近傍の部分と操作感を得る部分１５の接点１５
ａの近傍の対向する部分にはコイルばね１６が介装され
ている。

【００１５】参照符号１３は、コイル状スイッチ１２を
保持する保持部材、１４はボタン１１の軸方向の移動を
案内する案内孔１１ａを有する案内部材をそれぞれ示
し、これらの各部材１３、１４はスイッチ操作感を得る
部材１５に連結固定されているものとする。

【００１６】この第１の実施の形態の動作を説明する
に、ボタン１１が例えば指で押圧されると、磁気塗装を
施した部分１１ａはコイルばね１６に抗して図１の矢印
Ａ方向右側に移動させられ、接点１１ｂと接点１５ａが
接触して音を発生し、スイッチ操作感が得られる。磁気
装置を施した部分１１ａが移動する際には、電磁誘導に
よってコイル状スイッチ１２に起電力が誘起されて微弱
電流が流れる。この微弱電流が検出されてスイッチとし
て利用される。

【００１７】この微弱電流を検出してスイッチとして機
能させるために、図４に示される回路を使用することが
できる。即ち、コイル状スイッチ１２で発生した微弱電
流は前置増幅器２２で増幅され、その出力は更に緩衝増
幅器２３を“ＯＮ”状態にする。緩衝増幅器２３を例え
ばＰＮＰまたはＮＰＮトランジスタで構成し、そのコレ
クタ−エミッタ間をスイッチ端子２１として動作させる
ことができる。

【００１８】ボタン１１から指を離すと、ボタン１１は
コイルばね１６によって元位置に復帰するが、その時に
は前とは逆方向に電流が流れるが、“ＯＮ”のときの電
流が消滅しているので、その逆方向の電流とは無関係に
緩衝増幅器２０は“ＯＦＦ”状態にされる。前記逆方向
の微弱電流を逆に利用することも可能である。

【００１９】次に本発明による第２の実施の形態を図３
を参照して詳細に説明する。

【００２０】図３は本発明による第２の実施の形態を示
す概略断面図である。

【００２１】図３を参照するに、ボタン１１がスイッチ
筐体１７の長手方向に移動可能に配設され、スイッチ筐
体１７の一端にコイル状スイッチ１２が固定されてい
る。コイル状スイッチ１２の一端にはスイッチ操作感を
得る部材１８が配設され、この部材１８とボタン１１の
段差部１１ｃとの間にはコイルばね１９がボタン１１の
磁気塗装を施した部分１１ａを包囲するように介装され
ている。

【００２２】参照符号２０は微弱電流検出回路を示し、
この微弱電流検出回路２０は図４に示された回路であ
り、２１はそのスイッチ端子である。

【００２３】第２の実施の形態の動作について図３を参
照しながら説明する。

【００２４】図３において、ボタン１１が矢印Ｂの右方
向に押圧されると、磁気塗装を施した部分１１ａは、コ
イルばね１９に抗してコイル状スイッチ１２内に挿入さ
れて同様に移動させられる。その際にはコイル状スイッ
チ１２に電磁誘導により起電力が誘起されて微弱電流が
流れる。また上記移動によりコイルばね１９がボタン１
１の段差部１１ｃと操作感を得る部材１８との間で圧縮
されることによって音を発生し、スイッチの操作感を得
ることができる。

【００２５】上記の微弱電流は、図４に示された微弱電
流検出回路２０によって検出され、非接触スイッチとし
て使用されることは前述した第１の実施の形態と同様で
ある。

【００２６】尚、本第２の実施の形態においては、微弱
電流検出回路２０がスイッチ筐体１７の端部に実装され
ており、しかも微弱電流検出回路２０からスイッチ端子
２１が突出させられているので、実際の使用に当たって
は極めて大きな便宜性が実現される。

【００２７】また、叙上の第１、第２の実施の形態にお
いては、ボタン１１の磁気回路を構成する部分の一要素
として磁気塗装を施した部分１１ａが使用されている
が、これの代わりに、この部分を金属棒のインサート構
造とするかあるいは金属塗装されたボタンとすることも
可能である。その際には、コイル状スイッチ１２に予め
微弱電流を流しておき、金属棒がコイル状スイッチ１２
の中心部を移動するときに生ずる磁気抵抗の変化を検出
するようにする。

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上説明した如く構成されてお
り、作用するものであり、従って本発明によれば、以下
に示す如き効果が得られる。

【００２９】第１の効果は、ボタンの感触が一定となる
ということである。これによりボタンとスイッチの距離
の関係による不具合がまったくなくなる。

【００３０】その理由は、ボタンが物理的な接触をしな
いからである。

【００３１】また物理的な接触がなくなるために、摩耗
による故障がなくなり、スイッチの機械的寿命が長くな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す概略断面図で
ある。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す要部概略斜視
図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す概略断面図で
ある。

【図４】本発明係る微弱電流検出回路のブロック構成図
である。

【図５】従来技術を示す概略側面図である。

【符号の説明】

１１…ボタン １１ａ…磁気塗装を施した部分 １１ｂ…接点 １１ｃ…段差部 １２…コイル状スイッチ １３…保持部材 １４…案内部材 １４ａ…案内孔 １５…スイッチ操作感を得る部材 １５ａ…接点 １６…コイルばね １７…スイッチ筐体 １８…操作感を得る部材 １９…コイルばね ２０…微弱電流検出回路 ２１…端子 ２２…前置増幅器 ２３…緩衝増幅器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル状のスイッチ部と、該コイル状の
   スイッチ部の内部へ挿入される軸部に磁気塗装を施され
   たボタンとを有し、該ボタンを押すことにより接触する
   ことなく、コイル状の前記スイッチ部分に微弱電流が発
   生し、該微弱電流を検出することによりスイッチの開閉
   を行うことを特徴とする非接触スイッチ。
2. 【請求項２】 コイル状のスイッチ部と、該コイル状の
   スイッチ部の内部へ挿入される軸を金属棒のインサート
   するかまたは金属塗装されたボタンとを有し、該ボタン
   を押すことにより接触することなく、コイル状のスイッ
   チ部分を移動することにより、該コイル状のスイッチ部
   に微弱電流を流していることにより磁気抵抗の変化を検
   出してスイッチの開閉動作をすることを特徴とする非接
   触スイッチ。
3. 【請求項３】 前記ボタンの押圧動作の操作感を得る手
   段を有することを更に特徴とする請求項１または２のい
   ずれか一項に記載の非接触スイッチ。
4. 【請求項４】 前記コイル状スイッチの内部を、前記ボ
   タンの前記磁気塗装を施された部分が移動することによ
   り誘導される微弱電流を検出する微弱電流検出手段を有
   することを更に特徴とする請求項１に記載の非接触スイ
   ッチ。