JPS5861523A - スイツチ機構 - Google Patents

スイツチ機構

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JPS5861523A
JPS5861523A JP57159715A JP15971582A JPS5861523A JP S5861523 A JPS5861523 A JP S5861523A JP 57159715 A JP57159715 A JP 57159715A JP 15971582 A JP15971582 A JP 15971582A JP S5861523 A JPS5861523 A JP S5861523A
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key
plate
cam
force
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JP57159715A
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JPS5936369B2 (ja
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リチヤ−ド・ハンタ−・ハリス
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Publication of JPS5936369B2 publication Critical patent/JPS5936369B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02Details
    • H01H13/26Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members
    • H01H13/28Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using compression or extension of coil springs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H15/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for actuation in opposite directions, e.g. slide switch
    • H01H15/02Details
    • H01H15/06Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H15/10Operating parts
    • H01H15/102Operating parts comprising cam devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18888Reciprocating to or from oscillating
    • Y10T74/18896Snap action

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の背景 本発明は一般的にはキーボード及びキー・スイッチ・エ
ントリイ機構に関し、具体的にはそのようなキー・スイ
ッチのための機械的ヌナツプ°動作機構に関する。
先行技術 先行技術において、キー・スイッチのための多くのカム
動作スナツピング・アクチュエータが知られている。こ
れらのアクチュエータには多くの型態がある。例えば米
国特許第3567888号は、そのような設計の1つを
示しているが、その場合、ブツシュ・ボタンのキー幹に
旋回心細で結合芒ねたカムフォロワが、鋳型で作られる
か機械加工嘔ねたトラックをたどり、保合電気接点のス
ナップ動作が起るように構成嘔ねている。可動部品は2
つだけであるが、それらの部品は旋回心細を通して相互
に結合嘔ね再現可能な動作のためには、組立部品の注意
深い取付けを伴う正確な機械加工及び公差条件が必要と
される。仁れは、今日、製造コストの節減及び機構の簡
略化が非常に望壕れている競争の激しい環境に診いて、
欠点となるものである。
\イヌ特許第260’410号は他の型態の機構を例示
しゝている。この特許において、中間的に枢軸をつけら
ねたコネクタを有する枢軸レバー・ハンドルが、章動可
能(又は振動可能)なプv−)部材へ、中心からずれた
力を加えている。作動プレートの動作は、いくつかの点
で本発明で望まれるものと同様であるが、注意深く機械
加工埒れた部品を含み、かつ多くのピボットを相互に嘔
付けねばならない装置の複雑性は、明らかに大きな欠点
でるる。
他の種のスイッチは、弾力性のばねを保合でせるため、
傾斜勾配又はカム表面を利用する。そのような機構の典
型的な例は米国特許第3387184号に示でれる。こ
の特許において、可動プランジャへ固定てれた傾斜勾配
及びカム表面は、ばね線接触子上で作動する。接触を達
成するため1、応力を加えられたワイヤばねの上で作動
するそのような装置は、周知の如く接触のはね返りを受
け、かつ機械的に破損しやすい。更に、そのような装置
は、製造し組立てるのに複雑である。
接触器を作動嘔せるため、キー幹又はブツシュ・ボタン
にカム部材を設けることは周知である。
例えば前記のヌイヌ特許及び米国特許第3387184
号は、そのような構造を開示している。そのような他の
例は米国特許“第39451307号に見出でれる。こ
の特許において、それぞれが別個の通路を有し、かつば
ねを負荷でれfc2つの滑動部材が、ばねの負荷に抗し
て収斂通路へ移動することができる。更に、第1及び第
2のスイッチのアクチュエータと係合しかつそれらを動
かすため、滑動部材の上Kfdカムが設けられ、1つの
滑動部材が移動して他の滑動部材の通路を妨害するよう
に構成式ねている。複数のキーが同時に押嘔れることを
禁止するそのような装置又はキー・ロックも同様に周知
である。
上記の例は、出願人に知られた当技術分野の一般的状態
を示すため引用したものでるる。これらの外に、当技術
分野には多様な機構が存在する。
そねらの機構は複雑であるか、多くの部品を含むか、信
頼度の低い構造を有するか、組立てがむずかしいといっ
た欠点を有し、今日要請されている理想の装置とはほど
遠い存在である。
本発明の目的 本発明の目的は、メーク作動及びブレーク作動の双方で
スナップ動作を行う改善されたスイッチ・アクチュエー
タ機構を提供することである。
本発明の他の目的は、少ない可動部品を有し、かつ設計
及び製造工程が単純である七ともに信頼性があり、応力
のかからない部品を使用する改善嘔ねたアクチュエータ
を提供することである。
本発明の他の目的は、データ・キー・エントリイのため
に光学的、機械的、電気的接近手段又は答量性感知変換
器と共に使用することのできる、普遍適合性を有するス
ナップ動作機構を提供することである。
本発明の他の目的は、作動が生じたことをオペレータへ
知らせるフィードバック特性を有し、オペレータの苛立
ちを起てず、特に機械的ダイヤフラム、・1スイツチと
共に使用でね、てよいスイッチを提供することである。
本発明の要約 上記の目的は、造型でれた2つのプラスチック製可動部
品を有する電気ヌイッチ作動機構によって達成芒ねる。
中央枢軸を設けられた揺動プレードけ、更に造型でれた
直立カム表面部材を設けられ、この直立カム表面部材上
のカム界面は、それに対向して配置てれたキー幹上の造
型カム界面と相互に作用する。揺動プレート及びキー幹
は、単純な弾力性圧縮ばねによって、分離するようバイ
アスをかけられている。更に圧縮ばねは、揺動プ゛レー
トの枢軸のまわシに揺動トルクを与え、プレートをベー
スに対して所与の角度で傾斜させようとする。キー・ボ
タンを押した場合、ばねの力が打ち資力・ざねると、揺
動プレートは枢軸地点のまわりで1つ又はそね1以上の
方向へ揺動きねる。カム表面を適当に配置することによ
って、第1の軸において逆転可能な動作を起させ、次に
急激な逆転不可能のスナップ動作を起式せることかでき
る。
これに続き他の軸において他のスナップ動作を起をせる
ことかできる。キー幹が先ず押畑ね次いで解放−ghる
時、揺動プレートはその中心の枢軸のまわりで揺動する
が、その揺動けその開始位置からその静止位・置へ戻る
ように、単動的動作として現われる。これらの動作は、
キー幹が移動する時正確な位置で起るように制御ブね、
かつ力が正確に反復でねるという特性を有する。揺動プ
レートの出力又は動作は、当技術分野で周知の変換器接
点をプレートが動作させるように構成することにより、
その周辺部で感知させることができる。本発明に従う機
構の組立ても極めて容易である。造型嘔れたプラヌチツ
ク製揺動プレートは、その枢軸をベースで支えるようハ
ウジングへ挿入される。
□圧縮ばねけ揺動プレート上の突起に取付けられ、かつ
キー幹上の同じような突起に係合嘔せられる。
キー幹は、揺動プレートを包囲するハウジングの頂部に
挿入でれる。これで組立ては終りである。
このような特徴を有するヌイツチは、多くのキー・ボタ
ン用のスペースを有する、開孔のある汎用ハウジング中
でまとめらねてよく、又は個々の・・ウジフグ中に置か
ねて回路ボード又はこれに類した装置の表面上で相互に
まとめられるか、又は個別的に配置されてよい。上記の
回路ボードは、スナップ・キー機構によって作動嘔れる
変換器エレメントを含むことができる。
゛ 実施例の説明 本発明の実施例は第1図に示でれる。そこには電気ヌイ
ツチ作動機構が分解図で示される。この機構はカム界面
によって作動嘔れ、揺動プレート5の揺動スナップ動作
を生じる。このスナップ動作は、一連の軌道を描いて振
動する単動的動作である。キー・ボタン1を押すと、キ
ー幹2が移動する。キー・ボタンはキー幹の上に置かれ
ている。
キー幹2は、後述するように複数の異ったカム界面を有
する。これらのカム界面は揺動プレート5の上のカム部
材と相互に作用を及ぼす。カム表面及び揺動プレートは
、ばね4の動作と組合せられて、第1の軸に関して第1
の揺動動作を生じ、移動中の成る地点でスナップ作動を
起す。これに続いて揺動プレート5の第2のスナップ及
び揺動動作が起る。とれらは、揺動プレートの同−界面
において第2及び第3の軸に関して起るが、最初の動作
とは異った角度方向で起る。その結果、揺動部材の平面
と交差する垂直軸は、概して中央の枢軸地点のまわりで
すりこぎ運動(又は単動運動)することKなる。
第1図において、整形プラスチックより成るキー・ボタ
ン1は、整形プラスチックのキー幹2へ取付けられる。
キー幹2は整形プラヌチツクの7・ウジング(案内)6
によって滑動自在に支持てれている。圧縮ばね4は通常
の螺旋形状を有し、取付手段4A及び4Bによって、揺
動プレート5とキー幹2の下面との間K[付けられてい
る。取付手段4A及び4Bは整形プラスチック部品にあ
る突起である。
一動作を理解するための助けとして、x、y、z軸より
成る6次元軸が第1図に不埒れる。
カム人面部材5Aは揺動プレート5の上で整形によって
作られるか、又は取付けられる。部材5Aは、界面6.
7.8.14で示されるように、多くのカム界面及び角
度を有する。これらの表面は、キー幹2の上に形成され
たカム表面といろいろの時点で相互に影響を及ばず。キ
ー幹上のカム界面は9.10.11.15.16で示さ
れるか、これについては後に詳細に説明する。
カム界面の相互作用は、中央枢軸12のまわりに、プレ
ート5の揺動運動を引起す。それによって、プレート5
へ固定てれたスイッチ作動フラッグ16へ運動が伝達て
れる。第1図において、フラッグ16はもぎ取られ、約
45°回転嘔れ又、枢軸12がよく見えるようにされて
いる。
もし部材5Aの上部から見おろすと、各種の方向で生じ
る運動は、部材5Aに隣接して置かれたボケなベクトル
図のようになる。発生される運動は、先ずaで衣わ場ね
る方向で生じる。a Id X Z平面における第1方
向の揺動運動を懺わす。次にキー幹を押すと、XZ平面
で他の揺動動作が起る。
こねはbで示嘔れる矢印方向で生じる。これは図でわか
るようにZ軸に関して生じ、続いてCで示てれるように
元の位置へ戻る。、cけXz平面における回転であり、
Xl1illIに関して起る。容易に理解式れるように
、フラッグ11j多様な変換器又は感知器を作動させる
ために使用することができる。
例えば、フラッグ13は電気接点、磁気手段、容量性、
誘導性、又は光学部材を作動嘔せることかできる。同様
に、プレート5と共に運動するフラッグ13の力は、プ
レート5の下に配置されたダイヤフラム・スイッチ機構
(図示せず)を動作ぜせるために使用することができる
第1図に示てれる機構の組立ては、キー幹2をハウジン
グ6へ挿入することによって始まる。キー幹2は、典型
的には、それがめまりに上方へ移動しないように、整形
でれたフランジ又は上部方向停止手段を有する。こtl
は第1図において整形フランジ17として示でれる。フ
ランジ17は、ハウジング3の開孔の下側と協働して、
上方の極端な位置Kまで移動するのを制限する。
次にばね4がキー幹2の取付手段の上に置かれる。次に
プレート5が、取付部4Bをばね4の他端の中へ入れる
ようにして配置される。下部支持体(図示式ねず)が、
キーボード上の全てのキー作動位置の下へ組付けらね、
従ってプレート5の各々は、それぞれのばね4及びカム
表面7.8.14に圧力を加え、キー幹2及びそのカム
界面10.15.16に対して適当な関係へもって来る
こうして、カム界面8は、カム界面10のやや下に来る
。カム界面7はカム界面16と接触する。
カム界面14はカム界面15の下の部分と接触する。ば
ね4は中央枢軸12に関してプレート5上でモーメント
又はトルクを創出する。このモーメントはカム界面との
関係を確実に設定する。組立ては、キー・ボタン1をキ
ー幹2の上にのせることによって完了する。
次に、キー・ボタンが押てれていない時のカム界面及び
その方向を詳細に説明する。
プレート5の上にある界面6Fi、Y軸と平行でらり、
Z及びX軸と45°の角度で交差している。
カム表面6は、第1図の前面から見るとかく嘔わている
っ カム界面7はXY平面と平行しており、第1図の前面か
らは45°の角度でかくてれている。
カム界面81dZ@に平行しており、かつX及びY軸と
45°の角度で交差し、かつ第1図の前面から見ると傾
斜しているわ カム表面14はYZ平面と平行しており、プレート5の
1部として整形でねたカム部材の表面を完成する。
キー幹2の上におるカム界面9はY軸と平行しており、
X及びZ軸と45°の角度で交差する。
この界面は第1図から見ると対面的に設けられており、
カム表面6と平行している。
カム表面10は2軸と平行しており、X及びY軸と45
°の角度で交差する。この表面は第1図の前面からかく
てれており、カム界面8と平行している。
カム界面11けXY平面と平行でめ9、第1図を見る人
に対面しており、カム界面7とも平行でおる。
カム表面15けYZ平面と平行しており、第1図を見る
人からかく芒れており、カム表面14と同一平面にある
カム表面16はXY平而面平行しており、第1図を見る
人に対面しておυ、かつカム表面7に同一平面にある。
上述したカム表面の全ては概してフラットでるり、かつ
曲っていない端部を有する。この端部は摩耗を防ぎかつ
動作を円滑にするため、斜面、曲面、又は端部のレリー
フを設けられてよい。カム表面の角度及び実際の数は、
後述する接触曲線の異った地点て力を変化芒せるため、
変えられてよい。
キー・ボタン1へ印加嘔れた力は、キー幹2をハウジン
グ乙の中で下方へ移動させ、ばね4を圧縮して、各種の
カム界面間ですべり動作を起させる。第1のヌテツプと
して、すペシ動作Fi式面7と16及び衣t14と15
との間で起る。表面8と10は相互に接近する。これに
よって、後に第7図に関して詳細に説明するように、キ
ー動作は小嘔い力でキーの移動を生じる。
i’(i8が表面10に接触すると、それ以上のキーの
偏向を生じることなく、突然の力の増加が感知嘔れるっ
これは界面9と6及び界面8と10を同時に係合させる
ことになる。ここでキーの力は、プレート5を反時計方
向に回転嘔せる力を生じ、プレートが揺動しかつキー幹
2が下方へ移動することによって生じた圧縮のために、
ばね4は更に上方へ偏向芒れる。揺動プレートの上部(
カム界面部材5A)は、プレート5が枢軸12に関して
回転するので、aで示てれる方向へ移動する。これは、
後に第7図を参照して説明するように、前移動(pre
travel)の強い力の部分を与える。
第1図のプレート5の左のすみは下方へ動き、右のすみ
は上方へ動き、前方及び後方のすみは、それぞれ単に回
転するだけでろる。プレート5け概して平らでi、XZ
平面中の軸に関して回転するが、その回転はX及−び2
軸に対して45°の角度だけ生じる。
プレート5が反時計方向に回転するにつれて、表面8と
10との停会領域は小さくなる。ヌイツチの「メーク」
は、表面8と10との間の保合がゼロへ減少し、カムと
プレート5を反時計方向に維持する界面がもはや残って
いない時に起る。「メーク」動作地点で、界面7及び1
1Fi相互に対して滑動するが、その滑動は、表面14
と15が相互に接触しく又は、第2図及び第5図におけ
る力fが印加され)、かつプレート5の上部(部材5A
)が第1図のbで示てれる方向へ移動するまで続けられ
る。力fldi面14と15との間にある通常の力と置
換づれる。従って、fが印加嘔れる時、表面14及び1
5//i通−常接触していない。
この時点で、キーの力は瞬時に減少する。何故ならば、
界面8と10との間に発生された力は除去てれ、ばね4
は弱い力の状態へと少しだけ延長−ghるからでるる。
この時点で、プレート5の左方及び右方のすみは元の位
置へ戻てれ、前方のすみは下方の位置にあり、後方のす
み打上方位置にある。簡単にいえば、左方及び右方のす
みは第1図に示てれるとおりであり、前方のすみはフラ
ッグ16が取付けられるところにあり、後方のすみは、
フラッグ13が取付けらねるすみに対角的に対応してい
る。
キー幹2をそれ以上押しても、プレート5の位置を変化
嘔せない。これを更に保証するため、表面7の下の部分
を浮上らせて、プレート5が少しでも移動するのを防止
するようにしてよい。この状態で、キーの力は、圧縮て
れているばね4及び界面14.15及び界面7.11の
間のすべり摩擦によって生じている。
キー・ボタン1へ印加嘔れた力を除去することによって
、キーの力が弱くなると、キー幹2はばね4のはずみに
よって上方へ移動し、表面7.11の間の領域係合は弱
くなる。作動の終シが検出される「ブレーク」地点は、
界面7及び11間の接触領域がゼロへ減少した時に起る
。これはプレート5の上部(5A)を第1図のCに沿っ
て最初の位置へ戻す。この状態で、プレート5のそねぞ
わのすみは、完全に最初の位置へ戻きねたことになる。
キーの力がやや減少したことが感得されるが、それは、
界面7及び11の係合が解かれて、ばね4がやや弱い力
の位置へと瞬時に延長さねるからである。
上記のばね力における瞬時的増加及び減少は、不可逆的
かつオペレータの苛立ちを生じ嘔せないヌナツ/動作を
生じる。この機構では、任意のスイッチ感知手法を採用
してよい。プレート5の前方又は後方のすみを利用して
、メーク及びブレーク動作をトリガするとともに、それ
らが正常に開かねた動作又は正常に閉じられた動作でめ
るがどうかを感知することができる。もし双方のすみか
同一の揺動プレート上で使用されるならば、当技術分野
で知られるように、スイッチ転送機能が使用され得る。
第1図π示されるように、フラッグ13は光学センサと
共に使用できる種類のものでよい。第1図に示されるフ
ラッグ13は、実際には図面を見る人の方へまっすぐに
突出ており、枢軸12を不明瞭にする。図を明瞭にする
ため、フラッグ13はもぎ取られ、第1図の右方へ45
°だけ回転系わている。スイッチ動作のメーク地点で、
フラッグ13は成る力で下方ヘスナツプされ、光ビーム
を中断するか、キー接点又は接近感知機構(図示芒ねず
)を作動きせる。キー移動の第2段階で、フラッグはそ
の元の位置へと上方へスナップ゛する。
この種のキー機構の動作を感知す′るため、任意の種類
の接近又は接触シヌテムを使用することができる。
次に説明するように、優れた刃移動兼接触プロファイル
がこの装置によって達成でれる。メーク及びブレーク地
点は明瞭簡潔でろって、作動にあたり苛立ちを生じはせ
ない。弱いカによって生じるキー動作の前移動段階は望
ましいものであり、メーク及びブレーク地点間の物理的
キー・ヒヌテリシヌ又はセパレーションは、周知の望ま
しい特徴であるっ 第2図は、プレート5のすみKあるフラッグ13の出力
端に現われる力fと、キー幹2の変iyとの関係をプロ
ットしたものである。第2図は次のように解釈される。
最初、フラッグ13の下方への移動はなく、フラッグ1
6によって何のカもも加えられていない。プレート5が
、第5図のΔによって表わされるように、軸に関する回
転によって下方へフラッグ16を揺動する時、力fが生
じる5fはプレート5のすみで発生でれる力又は反応力
であり、Fはばね4によって発生てれる力である。fは
、ダイヤフラム・スイッチへ力を印加するための小1e
デインプルの反応を我わすものとしてよい。又は、フラ
ッグ13の出力が、この目的のために使用でれてよI/
)。
第6図は、プレート5へ喉付けられたフラッグ13を示
すとともに、プレート5の底面へディンプルとして形成
でれた枢軸12を示す、第3A図乃至第3C図は、第1
図の左前面から斜めに見た機構の動作部分の図である。
第4A図乃至第4C図は、上記動作部分の他の歯である
が、こ9図は、第3A図に示される図に対して90°の
関係を有する。即ち、第4A図乃至第4C図は第′1図
の左後方から見た図でるる。これらの図面は、キー幹2
の移動中に生じる動作エレメントの状態を示すものであ
って、キーの力及び変位の関係を示す第7図と関連させ
て理解すべきものである。
第7図を参照すると、そこにFi1インチ(2,54c
m )の十分の1単位で表わ芒れたキー移動に対して、
ダラムで衣わされたキーの力がプロットされている。ば
ね4を組立てることによって、成る太き芒の圧縮がなで
れるので、ばね4は部分的に圧縮てれた状態におかわる
。この前圧縮(precompression)は2つ
の働きをする。1つは、キー・ボタン1及びキー幹2を
上方位置に維持することであり、他の1つは、キー・ボ
タン1が動き出す前に、超過嘔れねばならない成る閾値
の力を与えることである。これは第7図において、キー
移動を開始妊せるために必要な約18グラムの初期前負
荷力(preload  force)として示てれて
いる。
第7図に不埒れた■の部分で、ばね4は圧縮を始めるが
、プレート5の移動は起らない。キー移動のこの部分で
、表面14.15及び7及び16が相互に滑動する。地
点■で、表面8.10及び6.9が相互に係合し、かつ
十分な力が加えらねるまで、キーの移動は一時的に停止
する。これらの界面の間で滑り動作を生じるためには、
約41〜42グラムの力が必要である。地点Oで、表面
8.10及び6.9の間で滑動が開始され、プレート5
は第1図のaで示てれるようにXz平面中の軸のまわり
を回転する。これら表向の間で滑動か起ると、第7図0
0で示でれる地点では、ばね4は更に圧縮することがで
きる。地点[F]で、突然のスナップ動作が起り、メー
ク地点を限定する触、感が得られる。表面8.10及び
6.9が突然係合を解かれ、表面11及び7が係合する
のはこの地点である。[F]の地点では、プレート5は
Xz平面中の2軸のまわりに回転し、ばね41dいくら
か弛緩し、表面7及び11は相互に滑動する。地点0で
は、表面7と11は係合したま捷であるが、表面14及
び15又は力fがZ軸に関するプレート5の回転を制限
する。この地点で、ばね4はいくらか延長てれ、プレー
ト5が回転の限度に達した時、弛緩は終了する。■の部
分では、プレート5は動かず、ばね4Fi更に圧縮でれ
、表面11.7及び14.15は相互に滑動する。地点
■では、キー幹2は下降の止めに達し、それ以上押下げ
ることができない。この地点では、それ以上のキーの移
動を伴わない急激な垂直方向の力の増大を生じる。
解放経路は幾分異っている。解放曲線は、部分的に元の
線をリトレースするように描かれているが、ややオフセ
ラトチれているので、明瞭に見ることができよう。第7
図の■の部分で、ばね4が弛緩されるにつれて、キーは
解放でれつつある。
■の部分を通じて、表面7.11及び14.15は相互
に滑動し、その間にばね4は更に弛緩する。
地点しくブレーク地点)で、表面14及び15は相互に
滑動し、表面7及び11は突然に係合をはず嘔れ、表面
7及び16は突然に保合状態へ入る。
この地点で、プレート5はX軸のまわりで突然に回転し
、その間ばね4は弛緩して突然のスナップ動作を惹起す
る。このスナップ動作はブレーク地点を限定する解放触
感を与える。
メーク地点[F]とブレーク地点■との間のキー移動の
全体的変位は、ヒステリシスとして定義嘔れる。0と0
間の変位は、弱い力の前移動部分である。地点◎と■と
の間は移動超過部分である。メーク地点−\達するまで
のキー移動は、全体的前移動と呼ばれる。
地点■からキー機構の動作の説明を続けると、キー・ボ
タン上の力が軽減でれるにつれて、表面14.15及び
7.16は相互に滑動し続け、曲線の部分Mの終シで元
の位置に達するまで、ばね4は弛緩を続ける。
第1図には、フラッグ15と相互に作用する感知装置中
の底部支持プレートは示されていない。
多種のセンサを使用することができよう。フラッグによ
って中断される光学ビーム中断器も使用することができ
る。これらの中断器は、光をフラッグ13の近傍へ(又
は近傍から)導く光学繊維導体を有する(又は有しない
)周知の光学源及びセ/すを含む。
本発明の機構は、整型プラスチックの部品から容易に作
ることができる。最少5個の造型物か必要であるが、そ
の中の2個のみが可動部品である。
キー・アクチュエータ組立体の全体について単に1つの
ばねが必要である。それは、オペレータの苛立ちを惹起
しない優れたフィードバック特性を有し、瞬時のスナッ
プ動作を実現する。それは、前述したように、多くの異
った種類の変換器の作動に適合することができる。電気
容量性、導電性、又は光学中断型センサ等を含む任意の
形式の接近センサを使用することができる。本発明の機
構は、平常開放モード又は平常閉止モードのいずれでも
使用することができ、かつ前述したように、弾性ダイヤ
フラム・スイッチの作動へ容易に適会嘔れ得る。
本発明の利点 これまで説明したスナップ動作、及び明瞭に限定てれた
メーク及びブレーク地点は、本発明のキー機構を、多様
な産業−ヒ及びビジネス上のマシン・アプリケーション
に対して、理想的に適合したものとしている。同様に、
多様な感知器又は変換器に対する適合性も太きい。容量
性接近センサを使用する容量性キーボードは、キーボー
ド技術分野で周知であるが、それは特に今日の市場で重
要なものである。同様に、弾性ダイヤフラム接触ヌイツ
チも重要であり、これはキーボード技術の他の発展可能
な方向を示唆している。本発明のスナップ動作機構が、
これら技術の全てに適合し得ることは、本発明の重要な
特質である。本発明の構造及び組立方法の単純性は、明
らかな利点でろり、例えば自動組立機構を含むオートメ
ーション生産技術へ容易に適合することを可能にする。
これらの特徴に加えて、内部作動部品の非腐食性、非電
導性、非応力性は、当業者に明らかなように、本発明の
機構を、高度に信頼性があシ応用性が広いアクチュエー
タ機構としている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従う単一のキー・アクチュエータ組立
機構を1部切取って示した分解図、第2図は本発明に従
う機構の力及び変位の関係を示すチャート、第3A図、
第3B図、第3C図は第1図の左から斜めに見た本発明
の機構の5つの異つた動作段階におけるアクチュエータ
部分を示す図、第4A図、第4B図、第4C図は第3A
図、第6B図、第3C図に示でれたアクチュエータ部分
をそれらの図も・ら90°の角度で見た場合の動作コン
ポーネントの一連の状態を示す図、第5図は揺動プレー
トの上で発生てれる力及び動作を簡単に示す図、第6図
は揺動プレートの他の実施例の図、第7図は本発明にお
いてカム表面の係合及びその解放を生じる各種の動作を
説明するためのキーの力と移動との関係を示す図である
。 1・・・・キー・ボタン、2・・・・キー幹、3・・・
・ハウジング、4・・・・ばね、4A、4B・・・・ば
ね取付手段、5・・・・揺動プレート、5A・・・・カ
ム人面部材、6.7.8.9.10°、11.14.1
5.16・・・・カム表面、12・・・・中央枢軸、1
3・・・・スイッチ作動フラッグ、17・・・・整形フ
ランジ。 出願人  インターカショナル・ビジネス・マシーノズ
・コーポレーション代理人 弁理士  ・頓   宮 
  孝   −(外1名) FIG、4゜ 1唱− 噌o” 17/ 乙

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 開孔を有する・・ウジングと、該・・ウジングの開孔へ
    滑動自在に挿入埒れたキー幹と、上記ノ・ウジングの中
    で上記キー幹と対向して配置され上記キー幹の滑動動作
    により揺動動作を生じ′る揺動プレートとを具備し、上
    記キー幹には、それが上記I・ウジングから極端に外側
    方向へ滑動しないよう滑動を制限する手段が設けられる
    とともに上記キー幹の滑動運動を上記揺動プレートへ伝
    えるための第1のカム部材が設けられ、上記揺動プレー
    トには、上記キー幹に対面した側に上記第1カム部材と
    連動する第2のカム部材が設けられ、その反対側には上
    履第2のカム部材に章動運動を起させるための枢軸手段
    が設けられ、更に上記キー幹と上記揺動プレートとの間
    には、上記キー幹を上記ノ・ウジングの外側方向へバイ
    アスし、−かつ上記揺動プレートを上記キー幹とは反対
    方向へバイアスし、かつ上記揺動プレートを上記枢軸の
    まわりで偏心的にバイアスするばね手段が設けられてお
    り、上記キー幹が上記ばね手段の力に抗して押でれた時
    、上記第1及び第2のカム手段の係合によシ上記揺動プ
    レートが上記枢軸のまわりで回転式れ、上記キー幹がそ
    れ以上押された時、上記係合の状態が変化して上記揺動
    プレートの急激な揺動動作が生じることによりメーク状
    態となシ、次いで上記キー幹の押しが除去てれた時、上
    記第1及び第2のカム手段の係合が最初に上記キー幹を
    押した時の状態へ戻されてブレーク状態となるように、
    上記第1及び第2のカム部材の光面が整型嘔れているこ
    とを特徴とするスイッチ機構。
JP57159715A 1981-09-17 1982-09-16 スイツチ機構 Expired JPS5936369B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/303,234 US4466302A (en) 1981-09-17 1981-09-17 Nutating snap action switch mechanism
US303234 1981-09-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5861523A true JPS5861523A (ja) 1983-04-12
JPS5936369B2 JPS5936369B2 (ja) 1984-09-03

Family

ID=23171130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57159715A Expired JPS5936369B2 (ja) 1981-09-17 1982-09-16 スイツチ機構

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4466302A (ja)
EP (1) EP0075088B1 (ja)
JP (1) JPS5936369B2 (ja)
CA (1) CA1189891A (ja)
DE (1) DE3263399D1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
US4466302A (en) 1984-08-21
CA1189891A (en) 1985-07-02
DE3263399D1 (en) 1985-06-05
EP0075088A1 (en) 1983-03-30
EP0075088B1 (en) 1985-05-02
JPS5936369B2 (ja) 1984-09-03

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