JPS63884B2 - - Google Patents
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- JPS63884B2 JPS63884B2 JP52085741A JP8574177A JPS63884B2 JP S63884 B2 JPS63884 B2 JP S63884B2 JP 52085741 A JP52085741 A JP 52085741A JP 8574177 A JP8574177 A JP 8574177A JP S63884 B2 JPS63884 B2 JP S63884B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
- H01H13/02—Details
- H01H13/26—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H21/00—Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
- H01H21/02—Details
- H01H21/18—Movable parts; Contacts mounted thereon
- H01H21/22—Operating parts, e.g. handle
Landscapes
- Push-Button Switches (AREA)
- Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、一般的にプツシユボタンスイツチ
作動器とトグル機構に関し、特に回転運動を利用
するスイツチ作動器のためのはね上り又はスナツ
プ動作装置に関する。
作動器とトグル機構に関し、特に回転運動を利用
するスイツチ作動器のためのはね上り又はスナツ
プ動作装置に関する。
各種のトグルスイツチ機構が先行技術の中に存
在する。一般的に、プツシユボタン作動器はプツ
シユボタンの垂直運動を可能にするための手段を
持つように構成されているのが普通である。プツ
シユボタンの運動は、普通、圧縮ばねに伝えら
れ、そして、そのばねを一方又は他方へ外向きに
スナツプさせ又はわん曲させるための偏奇手段が
設けられている。これは、しばしば、ねじりモー
メントと圧縮に応じて又はばねの一方の端の他方
の端に対する横方向の移動に応じて達成される。
これにより、ばねは一方の外向きわん曲状態から
反対の状態へ曲げられ、その反対の端で急激なス
ナツプ動作が生じ、それは可動接点又は結合素子
に伝えられる。しかしながら、このような装置に
おいては、ばねを圧縮するためばかりでなく、反
対の端に反対の作用を与えるためにその一方の端
をその中心線に対して横方向に変位させるための
何等かの手段が設けられている。しかしながら、
直線運動をするプツシユボタン装置にあつては、
何等かの補助偏向手段を設けなければならい。と
いうのは、キーボタン作動器そのものは、スナツ
プ動作を起こさせるのに必要なねじり又は曲げモ
ーメントを与えないからである。これの1つの例
外が米国特許第3699296号であつて、これはトグ
ル型プツシユ作動器を示しており、その作動器の
直線運動を用いている。しかしながら、この特許
は、結合板又ははね上り接触板にスナツプ動作を
付与するための手段は備えておらず、スナツプ動
作するばね部材そのものを接触子として用いてい
る。
在する。一般的に、プツシユボタン作動器はプツ
シユボタンの垂直運動を可能にするための手段を
持つように構成されているのが普通である。プツ
シユボタンの運動は、普通、圧縮ばねに伝えら
れ、そして、そのばねを一方又は他方へ外向きに
スナツプさせ又はわん曲させるための偏奇手段が
設けられている。これは、しばしば、ねじりモー
メントと圧縮に応じて又はばねの一方の端の他方
の端に対する横方向の移動に応じて達成される。
これにより、ばねは一方の外向きわん曲状態から
反対の状態へ曲げられ、その反対の端で急激なス
ナツプ動作が生じ、それは可動接点又は結合素子
に伝えられる。しかしながら、このような装置に
おいては、ばねを圧縮するためばかりでなく、反
対の端に反対の作用を与えるためにその一方の端
をその中心線に対して横方向に変位させるための
何等かの手段が設けられている。しかしながら、
直線運動をするプツシユボタン装置にあつては、
何等かの補助偏向手段を設けなければならい。と
いうのは、キーボタン作動器そのものは、スナツ
プ動作を起こさせるのに必要なねじり又は曲げモ
ーメントを与えないからである。これの1つの例
外が米国特許第3699296号であつて、これはトグ
ル型プツシユ作動器を示しており、その作動器の
直線運動を用いている。しかしながら、この特許
は、結合板又ははね上り接触板にスナツプ動作を
付与するための手段は備えておらず、スナツプ動
作するばね部材そのものを接触子として用いてい
る。
他の先行特許は米国特許第3671822号であつて、
ここでは、回転する結合板又は接触板は、直線状
に動くプツシユボタン作動器によつて圧縮ばねに
与えられる直線運動によつて容量板からはね上る
ようにされる。しかしこの特許においては、望ま
しい感触と急激なスナツプ動作をもたらすため、
急激なスナツプ動作の抑制手段が必要である。こ
の例の場合に要する追加機構は磁気的抑制手段を
必要とし、それは装置の費用と複雑さを増す。同
様に前記特許に用いられている圧縮ばねが長細い
ものであるため、スイツチ機構の垂直方向の寸法
が極めて高くなり、これは、近年望まれている低
い高さのスイツチ作動器、例えば米国特許第
3916135号、第3388226号や第3941953号のスイツ
チ作動器に反する。これ等の特許において、各種
の作動ドーム、中高のばね又はわん曲ばね素子が
示されているが、しかし、これ等の装置は、低い
高さの、はね上り式断続装置又は結合装置を提供
するものではない。
ここでは、回転する結合板又は接触板は、直線状
に動くプツシユボタン作動器によつて圧縮ばねに
与えられる直線運動によつて容量板からはね上る
ようにされる。しかしこの特許においては、望ま
しい感触と急激なスナツプ動作をもたらすため、
急激なスナツプ動作の抑制手段が必要である。こ
の例の場合に要する追加機構は磁気的抑制手段を
必要とし、それは装置の費用と複雑さを増す。同
様に前記特許に用いられている圧縮ばねが長細い
ものであるため、スイツチ機構の垂直方向の寸法
が極めて高くなり、これは、近年望まれている低
い高さのスイツチ作動器、例えば米国特許第
3916135号、第3388226号や第3941953号のスイツ
チ作動器に反する。これ等の特許において、各種
の作動ドーム、中高のばね又はわん曲ばね素子が
示されているが、しかし、これ等の装置は、低い
高さの、はね上り式断続装置又は結合装置を提供
するものではない。
容量性結合スイツチを用いることも、米国特許
第3693059号によつて、あるいは米国特許第
3715747号、第3940578号、第3797630号、第
3660838号、第3751612号、第3778817号又は第
3696908号によつてよく知られている。同様に、
他の刊行物、例えばIBMテクニカルデイスクロ
ージヤブレテンVol.17,No.11,1975年4月、3377
頁又はVol.13,No.11,1971年4月、3301と3302頁
にも、各種の容量性スイツチ作動器が示されてい
る。
第3693059号によつて、あるいは米国特許第
3715747号、第3940578号、第3797630号、第
3660838号、第3751612号、第3778817号又は第
3696908号によつてよく知られている。同様に、
他の刊行物、例えばIBMテクニカルデイスクロ
ージヤブレテンVol.17,No.11,1975年4月、3377
頁又はVol.13,No.11,1971年4月、3301と3302頁
にも、各種の容量性スイツチ作動器が示されてい
る。
低い高さの作動器は、はね板又ははね上りコン
タクト遮断動作を提供せず、又望ましい動作を与
える装置は低い高さのトグル型作動特性を示さな
い、あるいは、望ましい動作を与えるためには複
雑で高価な抑制機構又は他のカム若しくは補助素
子が必要であるというような先行技術における上
述のような欠点に照して、この発明の目的は、次
の通りである。
タクト遮断動作を提供せず、又望ましい動作を与
える装置は低い高さのトグル型作動特性を示さな
い、あるいは、望ましい動作を与えるためには複
雑で高価な抑制機構又は他のカム若しくは補助素
子が必要であるというような先行技術における上
述のような欠点に照して、この発明の目的は、次
の通りである。
この発明の目的は、はね上りスナツプ動作モー
ドで分路部材又は結合部材を操作するための改良
された低い高さのスナツプ動作装置を提供するに
ある。
ドで分路部材又は結合部材を操作するための改良
された低い高さのスナツプ動作装置を提供するに
ある。
この発明の他の目的は、スナツプ動作をもたら
すのに抑制素子又は他の力制止素子を必要としな
い、電気スイツチのための改良されたスナツプ作
動装置を提供するにある。
すのに抑制素子又は他の力制止素子を必要としな
い、電気スイツチのための改良されたスナツプ作
動装置を提供するにある。
更にこの発明の他の目的は、レバー又はスライ
ドではなくプツシユボタンによつて操作され、か
つ、電気回路又は容量性結合を断続するためには
ね上りスナツプ動作を行なわせるようにトグルス
ナツプ動作が可動部材に付与される如き改良され
たトグル機構を提供するにある。
ドではなくプツシユボタンによつて操作され、か
つ、電気回路又は容量性結合を断続するためには
ね上りスナツプ動作を行なわせるようにトグルス
ナツプ動作が可動部材に付与される如き改良され
たトグル機構を提供するにある。
本発明のプツシユボタン式トグルスイツチはこ
の目的を達成するため、全体として細長い断面形
状を有する作動板と、全体として細長い断面形状
を有しこの断面上の一端にプツシユボタンが取り
付けられているレバー部材と、前記作動板をその
断面の一端近傍で回動自在に支持するとともに前
記レバー部材をその断面上の、前記プツシユボタ
ンのある一端と反対側の端部近くで、前記作動板
の回動中心となる軸線と平行な軸線を中心に回動
自在に支持するための枠組と、前記作動板上の一
点と前記レバー部材上の一点との間に固定され、
前記作動板及び前記レバー部材により圧縮状態に
保持され、前記作動板及び前記レバー部材を、
夫々の回動中心となる端部とは反対側の端部が互
いに離されるような方向に夫々回動させるばね力
を前記作動板及び前記レバー部材に付与する圧縮
ばねとより成り、前記枠組みは常時は前記作動板
及び前記レバー部材の前記反対側の端部が前記圧
縮ばねにより互いに離された状態に前記作動板及
び前記レバー部材を保持し、前記圧縮ばねはその
圧縮作用線が最初は前記作動板の回動中心となる
軸線の一方の側にあるが、前記プツシユボタンが
前記レバー部材を前記作動板に向けて回動するよ
うに押下げられたときに、前記回動中心となる軸
線の他方の側に移動するような角度で前記作動板
及び前記レバー部材に対して配置され、前記プツ
シユボタンの押下げにより前記作動板が前記レバ
ー部材に向けてスナツプ動作で回動するようにし
たことを特徴としている。
の目的を達成するため、全体として細長い断面形
状を有する作動板と、全体として細長い断面形状
を有しこの断面上の一端にプツシユボタンが取り
付けられているレバー部材と、前記作動板をその
断面の一端近傍で回動自在に支持するとともに前
記レバー部材をその断面上の、前記プツシユボタ
ンのある一端と反対側の端部近くで、前記作動板
の回動中心となる軸線と平行な軸線を中心に回動
自在に支持するための枠組と、前記作動板上の一
点と前記レバー部材上の一点との間に固定され、
前記作動板及び前記レバー部材により圧縮状態に
保持され、前記作動板及び前記レバー部材を、
夫々の回動中心となる端部とは反対側の端部が互
いに離されるような方向に夫々回動させるばね力
を前記作動板及び前記レバー部材に付与する圧縮
ばねとより成り、前記枠組みは常時は前記作動板
及び前記レバー部材の前記反対側の端部が前記圧
縮ばねにより互いに離された状態に前記作動板及
び前記レバー部材を保持し、前記圧縮ばねはその
圧縮作用線が最初は前記作動板の回動中心となる
軸線の一方の側にあるが、前記プツシユボタンが
前記レバー部材を前記作動板に向けて回動するよ
うに押下げられたときに、前記回動中心となる軸
線の他方の側に移動するような角度で前記作動板
及び前記レバー部材に対して配置され、前記プツ
シユボタンの押下げにより前記作動板が前記レバ
ー部材に向けてスナツプ動作で回動するようにし
たことを特徴としている。
実施例によれば、回動形又は揺動形のプツシユ
ボタン作動器がプツシユボタン作動器と一縁端近
傍で回動自在に取り付けられた結合板又は他の変
換器作動子との間に設けられたばねに圧縮力を与
えるために用いられている。圧縮ばねの力の作用
線が、結合遮断用又は接続用素子の回動中心とな
る軸線上を動くようにされ、それにより、この素
子が軸線の回りに急激なスナツプ作用で回動する
ように設計されている。キー機構は、所望に応じ
て、常閉又は常開の状態に戻るよう固有の自己偏
倚がされており、追加のばね又は偏倚又は抑制手
段は要しない。圧縮ばね素子は、2つの目的を満
たす。1つは、キーボタン作動器を上向きの位置
に偏倚し、1つは、キー作動器への圧力がなくな
ると、結合部材にこれを初期状態即ち静止状態に
自動的に復帰するような動作を与えることであ
る。
ボタン作動器がプツシユボタン作動器と一縁端近
傍で回動自在に取り付けられた結合板又は他の変
換器作動子との間に設けられたばねに圧縮力を与
えるために用いられている。圧縮ばねの力の作用
線が、結合遮断用又は接続用素子の回動中心とな
る軸線上を動くようにされ、それにより、この素
子が軸線の回りに急激なスナツプ作用で回動する
ように設計されている。キー機構は、所望に応じ
て、常閉又は常開の状態に戻るよう固有の自己偏
倚がされており、追加のばね又は偏倚又は抑制手
段は要しない。圧縮ばね素子は、2つの目的を満
たす。1つは、キーボタン作動器を上向きの位置
に偏倚し、1つは、キー作動器への圧力がなくな
ると、結合部材にこれを初期状態即ち静止状態に
自動的に復帰するような動作を与えることであ
る。
いま第1図についてみると、一部とり出した斜
視図として、この発明の好ましい実施例の組立体
が示されている。ただ1つのキーボタン作動器
が、多数のこのようなキーを有するマトリツクス
キー盤の中から示されている。第1図において、
キーボタン作動位置は、上方位置すなわち不作動
位置で示されている。キーボタン1は、モールド
プラスチツク又は同様の物質よりできており、レ
バー腕の上にとり付けられたキーキヤツプ部分を
含んでいる。レバー腕は、それと一体にモールド
され、枠組み4の上部カバー中の開口13におい
て位置決め兼回動又は揺動のためのピンとして働
く小さな突起12(第1A図)を、レバー腕の反
対側に有する。圧縮ばね3の一端がキーボタン作
動器1の溝15(第1A図)に、他端がはね上り
板、すなわち接触板2の一部分に設けられた溝5
に入れられている。
視図として、この発明の好ましい実施例の組立体
が示されている。ただ1つのキーボタン作動器
が、多数のこのようなキーを有するマトリツクス
キー盤の中から示されている。第1図において、
キーボタン作動位置は、上方位置すなわち不作動
位置で示されている。キーボタン1は、モールド
プラスチツク又は同様の物質よりできており、レ
バー腕の上にとり付けられたキーキヤツプ部分を
含んでいる。レバー腕は、それと一体にモールド
され、枠組み4の上部カバー中の開口13におい
て位置決め兼回動又は揺動のためのピンとして働
く小さな突起12(第1A図)を、レバー腕の反
対側に有する。圧縮ばね3の一端がキーボタン作
動器1の溝15(第1A図)に、他端がはね上り
板、すなわち接触板2の一部分に設けられた溝5
に入れられている。
上記素子は、すべて、第1図の組立体の分解図
を示す第1A図によつて、更に良く示される。可
動作動板2は、全体としてL字型で、図示のよう
な1つの足、すなわち垂直突出部6を有する。作
動板2は、図示のような容量性結合装置として使
用されるときには、はね板2と呼ばれ、キーボタ
ン1のレバー部分の2つの腕の間に置かれ、キー
ボタン1のレバー部分の内部表面に滑動可能に接
している小さな突起7により、2つの腕の間に保
持されるよう設計されている。
を示す第1A図によつて、更に良く示される。可
動作動板2は、全体としてL字型で、図示のよう
な1つの足、すなわち垂直突出部6を有する。作
動板2は、図示のような容量性結合装置として使
用されるときには、はね板2と呼ばれ、キーボタ
ン1のレバー部分の2つの腕の間に置かれ、キー
ボタン1のレバー部分の内部表面に滑動可能に接
している小さな突起7により、2つの腕の間に保
持されるよう設計されている。
はね板、すなわち接続板2は、容量性スイツチ
として実施するか導電性スイツチとして実施する
かに応じて、普通、金属のような導電性物質でで
きているか、あるいはモールドされた導電性プラ
スチツク物質でできている。このように構成され
ているから、結合板又ははね板2は、後に第4A
−4C図に示すような絶縁回路板又は支持体の表
面14に埋め込まれている、導電性8と9を容量
的又は電気的に結合する。出力線10が設けら
れ、これは導電板又は接触子8と9を、キースイ
ツチ作動手段によつて制御されるべき外部装置に
接続している。容量結合又は電気的短絡動作のい
ずれかの動作をするものが、好ましい実施例とし
て示されているが、可動作動板2は、この分野の
当業者にとつて自明なホール効果検出器又は光ビ
ーム遮断装置のような、他の実施態様にも適用で
きる。そのような形式の変換器はよく知られてお
り、可動板2は、導電板8と9を電気的に結合す
る代りに、そのような変換器を作動させるために
使用される。
として実施するか導電性スイツチとして実施する
かに応じて、普通、金属のような導電性物質でで
きているか、あるいはモールドされた導電性プラ
スチツク物質でできている。このように構成され
ているから、結合板又ははね板2は、後に第4A
−4C図に示すような絶縁回路板又は支持体の表
面14に埋め込まれている、導電性8と9を容量
的又は電気的に結合する。出力線10が設けら
れ、これは導電板又は接触子8と9を、キースイ
ツチ作動手段によつて制御されるべき外部装置に
接続している。容量結合又は電気的短絡動作のい
ずれかの動作をするものが、好ましい実施例とし
て示されているが、可動作動板2は、この分野の
当業者にとつて自明なホール効果検出器又は光ビ
ーム遮断装置のような、他の実施態様にも適用で
きる。そのような形式の変換器はよく知られてお
り、可動板2は、導電板8と9を電気的に結合す
る代りに、そのような変換器を作動させるために
使用される。
第2図は、第1図に示されている組立体の上面
図である。枠組みとカバー4は、キーボタン作動
器1とはね板2の間の関係を示すために、第2図
ではとり除いてある。キーボタン1と一体にモー
ルドされている2本の別々のレバー腕の各々は、
カバー4の開口13に係合している小さな位置決
め突起12を有している。これ等の腕は、明らか
に、はね板2の幅と重なり合つており、従つて、
はね板2はキーボタン1のレバー腕部分の各々の
内部表面の間に閉じこめられ、このようにして、
はね板2は中心に置かれ、定位置に保持される。
キーボタン1のレバー腕の側面とはね板2の側面
との間の滑り摩擦を少くするため、はね板2の端
に図示のような小さな持ち上つた突起7が形成さ
れ、突起7の端部上の小さな部分との接触部を除
いて前記表面の間に小さな遊隙が設けられてい
る。勿論、代りに、その突起は、キーボタン1の
レバー腕の内側表面に置くこともできる。
図である。枠組みとカバー4は、キーボタン作動
器1とはね板2の間の関係を示すために、第2図
ではとり除いてある。キーボタン1と一体にモー
ルドされている2本の別々のレバー腕の各々は、
カバー4の開口13に係合している小さな位置決
め突起12を有している。これ等の腕は、明らか
に、はね板2の幅と重なり合つており、従つて、
はね板2はキーボタン1のレバー腕部分の各々の
内部表面の間に閉じこめられ、このようにして、
はね板2は中心に置かれ、定位置に保持される。
キーボタン1のレバー腕の側面とはね板2の側面
との間の滑り摩擦を少くするため、はね板2の端
に図示のような小さな持ち上つた突起7が形成さ
れ、突起7の端部上の小さな部分との接触部を除
いて前記表面の間に小さな遊隙が設けられてい
る。勿論、代りに、その突起は、キーボタン1の
レバー腕の内側表面に置くこともできる。
第3図には、第1図と第2図に示されている組
立体の底面図が示され、はね板2とキーボタン1
に形成されているレバー腕との関係が一層明らか
に示されており、はね板2に一体にモールドされ
ている小さな突起7が、キーボタン1に形成され
たレバー腕の間の中心に、はね板を保持してい
る。
立体の底面図が示され、はね板2とキーボタン1
に形成されているレバー腕との関係が一層明らか
に示されており、はね板2に一体にモールドされ
ている小さな突起7が、キーボタン1に形成され
たレバー腕の間の中心に、はね板を保持してい
る。
第4A図に、第2図、第3図における線AAに
沿つた切断面図が示されている。第4A図におい
て、キーボタン1は、非作動状態、すなわち、押
し下げられていない状態にある。圧縮ばね3は、
それぞれキーボタン1とはね板2にある位置決め
ノツチ15と5との間の距離d1だけ伸ばされてい
る。ばね3は、最初は圧縮されていて、キーボタ
ン1を上の方に復帰させ、そこへ偏倚させる初期
キー力又はキー負荷を与える。このように枠4に
対し上向きに偏倚されているキーボタン1は、キ
ーボタン1のレバー腕の端に小さな突起12を有
し、それは枠の上面カバー4にある開口13に位
置し保持されている。キーボタン1の本体は、図
示のように、上面カバー4の開口を通り抜けてお
り、突起12が通りかつキーボタン1の本体が通
る各種の開口における遊隙は充分にとつてあるか
ら、一旦ばね3の復帰力より強い力が加えられれ
ばキーボタン1は自由に押し下げられる。はね板
2は、第1図、第1A図に示されているように開
口17を通つて延びる突起16により、その作動
位置に置かれている。
沿つた切断面図が示されている。第4A図におい
て、キーボタン1は、非作動状態、すなわち、押
し下げられていない状態にある。圧縮ばね3は、
それぞれキーボタン1とはね板2にある位置決め
ノツチ15と5との間の距離d1だけ伸ばされてい
る。ばね3は、最初は圧縮されていて、キーボタ
ン1を上の方に復帰させ、そこへ偏倚させる初期
キー力又はキー負荷を与える。このように枠4に
対し上向きに偏倚されているキーボタン1は、キ
ーボタン1のレバー腕の端に小さな突起12を有
し、それは枠の上面カバー4にある開口13に位
置し保持されている。キーボタン1の本体は、図
示のように、上面カバー4の開口を通り抜けてお
り、突起12が通りかつキーボタン1の本体が通
る各種の開口における遊隙は充分にとつてあるか
ら、一旦ばね3の復帰力より強い力が加えられれ
ばキーボタン1は自由に押し下げられる。はね板
2は、第1図、第1A図に示されているように開
口17を通つて延びる突起16により、その作動
位置に置かれている。
第4A図には、又、接点又は容量性導電板が、
それ等を使用回路に接続する信号リード10と共
に示されている。接点又は容量性導電板は、回路
板又は他の適当な誘電物体の表面に配置され又は
埋め込まれている。
それ等を使用回路に接続する信号リード10と共
に示されている。接点又は容量性導電板は、回路
板又は他の適当な誘電物体の表面に配置され又は
埋め込まれている。
突起11がキーボタン1の下側に形成され、ボ
タンが押し下げられたときの下方への動きを制限
している。即ち突起11が回路板の表面14に接
触することにより下方への動きが制限される。
タンが押し下げられたときの下方への動きを制限
している。即ち突起11が回路板の表面14に接
触することにより下方への動きが制限される。
第4A図において、ばね3の中心線は線Fで示
されており、かつ、それは回路板の水平表面即ち
表面14とある鋭角を成している。ばね3の中心
線Fは、それに沿つてばねが働く力の線でもあ
る。線Fは、突起7の近くではね板2のコーナー
より下方に下つている。従つて、垂直力成分がは
ね板2に加えられ、はね板2を下方の位置に偏倚
して導体8と9と接触又は結合の関係になるよう
にしている。他の線Aが示されており、これは、
L型はね板2の回転軸となるコーナーと、ばね3
が置かれているノツチ5の中心を通つて延びてい
る。線Aは、はね板2の安定線である。そして、
何等かの手段により、力の線Fが線Aを超えるよ
うに変えられたとすると、(第4図における左方
向への)水平方向の力の成分が生じ、それははね
板2を、はね板の垂直部分6が枠4の壁に接触す
るようになるまで、そのコーナーの回りに回転さ
せる。
されており、かつ、それは回路板の水平表面即ち
表面14とある鋭角を成している。ばね3の中心
線Fは、それに沿つてばねが働く力の線でもあ
る。線Fは、突起7の近くではね板2のコーナー
より下方に下つている。従つて、垂直力成分がは
ね板2に加えられ、はね板2を下方の位置に偏倚
して導体8と9と接触又は結合の関係になるよう
にしている。他の線Aが示されており、これは、
L型はね板2の回転軸となるコーナーと、ばね3
が置かれているノツチ5の中心を通つて延びてい
る。線Aは、はね板2の安定線である。そして、
何等かの手段により、力の線Fが線Aを超えるよ
うに変えられたとすると、(第4図における左方
向への)水平方向の力の成分が生じ、それははね
板2を、はね板の垂直部分6が枠4の壁に接触す
るようになるまで、そのコーナーの回りに回転さ
せる。
第4B図において、キーボタン1は、ある程度
押し下げられており、開口13内の突起12によ
りキーボタン1が僅かに回動又は揺動される。そ
の結果、ばね3は圧縮され、以前の長さd1よりも
僅かに短い長さd2となる。d1は第4A図におい
て、キーボタン1が上の位置にあるときに示され
ていた長さである。第4B図において、力の線F
が動いて安定線Aと一致するようになつている
が、しかしキーボタン1の底の小さな突起11
は、未だ回路板の表面14には接触していない。
第4B図に示されている位置において、はね板2
のスナツプ動作又は不安定性が始まろうとはして
いるが、しかしはね板2の導体8と9の間の接続
は依然として保たれている。
押し下げられており、開口13内の突起12によ
りキーボタン1が僅かに回動又は揺動される。そ
の結果、ばね3は圧縮され、以前の長さd1よりも
僅かに短い長さd2となる。d1は第4A図におい
て、キーボタン1が上の位置にあるときに示され
ていた長さである。第4B図において、力の線F
が動いて安定線Aと一致するようになつている
が、しかしキーボタン1の底の小さな突起11
は、未だ回路板の表面14には接触していない。
第4B図に示されている位置において、はね板2
のスナツプ動作又は不安定性が始まろうとはして
いるが、しかしはね板2の導体8と9の間の接続
は依然として保たれている。
第4C図に、キーボタン1が更に押し下げられ
た直後の状態が示されている。これにより、はね
板2の急激なスナツプ動作が生じ、その垂直突起
6が枠4の壁に接触するようになる。この動作
は、スナツプ状に急速に起り、はね板2が、その
コーナーを中心として第4C図に示されるよう上
方位置へ回転し、この状態では、最早、回路板の
表面14の導体8と9の接続は行なわれない。こ
の回路板にキースイツチが枠4によつて配置され
ている。ばね3は、長さd2より僅かに長い長さd3
になる。このことは、ばね3が、第4B図に示さ
れる位置と第4C図に示される位置の間で僅かに
伸びたことを意味している。ばね3による、この
力の放出と新しい力の線Fがキー力の減少と急激
なスナツプ動作をもたらす。この動作は、オペレ
ータに手応えのある且つ耳に聞こえる感覚を与え
る。第4C図において、力の新しい線Fは、今
や、はね板2のコーナーの回転軸より充分に上方
にあり、以前の安定線であつた線Aより充分に上
方にあり、そして、はね板2を下方位置に保持し
ようとする下向きの垂直力ははね板2にかからな
い。キーボタン1の突起11は、今や、回路板の
表面14に接触し、キーボタン1が更に下へ下る
ことを制限している。しかしながら、スナツプ動
作は、突起11が表面14に接触する前に起こる
から、「オーバートラベル」として知られる若干
の余分の動きが、スナツピングの起つた後、キー
ボタン押し下げ中に起こる。
た直後の状態が示されている。これにより、はね
板2の急激なスナツプ動作が生じ、その垂直突起
6が枠4の壁に接触するようになる。この動作
は、スナツプ状に急速に起り、はね板2が、その
コーナーを中心として第4C図に示されるよう上
方位置へ回転し、この状態では、最早、回路板の
表面14の導体8と9の接続は行なわれない。こ
の回路板にキースイツチが枠4によつて配置され
ている。ばね3は、長さd2より僅かに長い長さd3
になる。このことは、ばね3が、第4B図に示さ
れる位置と第4C図に示される位置の間で僅かに
伸びたことを意味している。ばね3による、この
力の放出と新しい力の線Fがキー力の減少と急激
なスナツプ動作をもたらす。この動作は、オペレ
ータに手応えのある且つ耳に聞こえる感覚を与え
る。第4C図において、力の新しい線Fは、今
や、はね板2のコーナーの回転軸より充分に上方
にあり、以前の安定線であつた線Aより充分に上
方にあり、そして、はね板2を下方位置に保持し
ようとする下向きの垂直力ははね板2にかからな
い。キーボタン1の突起11は、今や、回路板の
表面14に接触し、キーボタン1が更に下へ下る
ことを制限している。しかしながら、スナツプ動
作は、突起11が表面14に接触する前に起こる
から、「オーバートラベル」として知られる若干
の余分の動きが、スナツピングの起つた後、キー
ボタン押し下げ中に起こる。
他の力の線Bが、第4C図に示されている。線
Bは、次のような角度、すなわち、はね板2をそ
の回動又は揺動された位置に保持する水平方向の
力が充分に減少して、下向きの力が働いて逆方向
のスナツプ動作が生ずるために力の線Fが通過し
なければならない角度で、ひかれる。はね板2の
一部分にある位置決めノツチ5が、既に生じたは
ね板2の反時計方向回転のために、第4C図に示
すよう、元の位置より若干上つている。これは、
回路板表面14に対する、線Bの角度の方が、線
Aの角度より大きいことを意味する。従つて、は
ね板2に下向きの力が働いて、第4A図のよう
な、下の位置にはね板がスナツプ状に戻されるた
めには、力の線Fは線Aより下に、実際には線B
より下にこなければならない。線Aのなす角度と
線Bのなす角度との間の僅かな角度差が物理的ヒ
ステリシスを生ぜしめ、この結果、スイツチ作動
器が、一旦、作動位置にスナツプ動作されると、
逆方向のスナツプ動作を起すためには最初にスナ
ツプ動作を生ぜしめるのに必要であつた力以上の
力が放出されねばならないことになる。
Bは、次のような角度、すなわち、はね板2をそ
の回動又は揺動された位置に保持する水平方向の
力が充分に減少して、下向きの力が働いて逆方向
のスナツプ動作が生ずるために力の線Fが通過し
なければならない角度で、ひかれる。はね板2の
一部分にある位置決めノツチ5が、既に生じたは
ね板2の反時計方向回転のために、第4C図に示
すよう、元の位置より若干上つている。これは、
回路板表面14に対する、線Bの角度の方が、線
Aの角度より大きいことを意味する。従つて、は
ね板2に下向きの力が働いて、第4A図のよう
な、下の位置にはね板がスナツプ状に戻されるた
めには、力の線Fは線Aより下に、実際には線B
より下にこなければならない。線Aのなす角度と
線Bのなす角度との間の僅かな角度差が物理的ヒ
ステリシスを生ぜしめ、この結果、スイツチ作動
器が、一旦、作動位置にスナツプ動作されると、
逆方向のスナツプ動作を起すためには最初にスナ
ツプ動作を生ぜしめるのに必要であつた力以上の
力が放出されねばならないことになる。
第4A図から第4C図を通じて、この機構は、
垂直圧縮ばね又は同様の垂直ストロークを用いた
キーボタントルグスイツチに比べて、非常に低い
垂直方向寸法を有することが了解できるであろ
う。このことは、キーボード1にモールドされた
レバー腕が、開口13中の突起12の回りに回転
するよう働く際にこれらレバー腕により及ぼされ
るてこ作用によつて、ある程度実現されている。
これは、より大きい力がばね3に働くことを可能
にし、かつ通常の種類にみられる垂直プツシユキ
ーボタンに普通に用いられるものより、大きい圧
縮力、短い曲げ距離のばね素子の使用を可能にし
ている。大きい力のばねの使用は、てこの原理の
ため、キーボタン押し下げに不当な力を必要とし
ないで、キーボタン押し下げの間のキーボタン1
の中での適度の動きを可能にしている。更に、使
用される物理的ばねは、この設計では小さくでき
るので、キー作動器全体は、垂直方向の寸法が極
めて減少されている。てこの原理によつて、キー
ボタン1で得られる力の増加は、普通に用いられ
るより強いばね3の使用を可能にし、そして、こ
のことは、急速なスナツプ動作をもたらす、とい
うのは、働く力が、一旦適当な作動線を通過すれ
ば、それで、はね板2の急速な加速をもたらすの
に充分だからである。これは望ましい特徴であ
る。というのは、一旦、スナツプ作動点に到達し
たならば、オペレータは指をす早く元に戻し、機
構の作動を無にすることが、物理的に不可能にな
るからである。このことは、不安定でなくなると
いう望ましい特徴をもたらし、従つて、一旦、キ
ーボタン1の押し下げによつて与えられたキー力
が充分なレベルに到達すると、スイツチは、確実
に作動し、望ましい急激なスナツプ作用とオペレ
ータへの望ましい感触をもたらす。
垂直圧縮ばね又は同様の垂直ストロークを用いた
キーボタントルグスイツチに比べて、非常に低い
垂直方向寸法を有することが了解できるであろ
う。このことは、キーボード1にモールドされた
レバー腕が、開口13中の突起12の回りに回転
するよう働く際にこれらレバー腕により及ぼされ
るてこ作用によつて、ある程度実現されている。
これは、より大きい力がばね3に働くことを可能
にし、かつ通常の種類にみられる垂直プツシユキ
ーボタンに普通に用いられるものより、大きい圧
縮力、短い曲げ距離のばね素子の使用を可能にし
ている。大きい力のばねの使用は、てこの原理の
ため、キーボタン押し下げに不当な力を必要とし
ないで、キーボタン押し下げの間のキーボタン1
の中での適度の動きを可能にしている。更に、使
用される物理的ばねは、この設計では小さくでき
るので、キー作動器全体は、垂直方向の寸法が極
めて減少されている。てこの原理によつて、キー
ボタン1で得られる力の増加は、普通に用いられ
るより強いばね3の使用を可能にし、そして、こ
のことは、急速なスナツプ動作をもたらす、とい
うのは、働く力が、一旦適当な作動線を通過すれ
ば、それで、はね板2の急速な加速をもたらすの
に充分だからである。これは望ましい特徴であ
る。というのは、一旦、スナツプ作動点に到達し
たならば、オペレータは指をす早く元に戻し、機
構の作動を無にすることが、物理的に不可能にな
るからである。このことは、不安定でなくなると
いう望ましい特徴をもたらし、従つて、一旦、キ
ーボタン1の押し下げによつて与えられたキー力
が充分なレベルに到達すると、スイツチは、確実
に作動し、望ましい急激なスナツプ作用とオペレ
ータへの望ましい感触をもたらす。
キーボタン1に対する力を距離に関連づけるす
べての条件が、第5図のグラフに示されている。
ここで、キーボタンへのキー力(上側の破線)と
更にはね板2と表面14の間に生ずる力(下側の
破線)は、グラムで測定されて縦軸に示され、か
つセンチメートルで示されたキー1の中のキーの
動きの関数としてプロツトされている。ばね3の
初期圧縮値は、キーボタンが動き始めるのに必要
な力が約50〜60グラムであるように定められてい
る。この力は、第5図の縦軸に始まる線に沿つて
上昇し、第5図の矢印のように右に進む。その力
は、示されているように、スナツプ動作点に到達
したとき約64〜65グラムに上昇し、そしてキー力
は、瞬時に降下して約40〜45グラムの低いレベル
となる。更にボタンを押し続けるには、より多い
又はより少い力を必要とするが、それは、位置決
めノツチ15と5の間に圧縮されているばね3の
特定の角度の方向と物理的構造にそれぞれ依る。
第5図において、作動は次のように示されてい
る。すなわち、追加のキー力は、だんだん小さく
なる。これは、オペレータの指が力を加え続けて
も、キーボタンを押し下げるのに必要な力は、だ
んだん小さくなり、遂にはキーボタン1が突起1
1と回路板の表面14との間で衝突して物理的に
実際に停まることを意味する。この時点におい
て、キー力曲線は、垂直方向に上昇し、物理的遮
断が生じそれ以上のわん曲は実質的に生じない。
力が解放された際たどる道は、第5図に左方向へ
戻る矢印で示されている。実際の力は、逆方向ス
ナツプ力のレベルに到達するまで僅かに上昇し、
そこでキー力は急激に上昇し、はね板2はスナツ
プバツクして下り、接続又は結合位置になる。
べての条件が、第5図のグラフに示されている。
ここで、キーボタンへのキー力(上側の破線)と
更にはね板2と表面14の間に生ずる力(下側の
破線)は、グラムで測定されて縦軸に示され、か
つセンチメートルで示されたキー1の中のキーの
動きの関数としてプロツトされている。ばね3の
初期圧縮値は、キーボタンが動き始めるのに必要
な力が約50〜60グラムであるように定められてい
る。この力は、第5図の縦軸に始まる線に沿つて
上昇し、第5図の矢印のように右に進む。その力
は、示されているように、スナツプ動作点に到達
したとき約64〜65グラムに上昇し、そしてキー力
は、瞬時に降下して約40〜45グラムの低いレベル
となる。更にボタンを押し続けるには、より多い
又はより少い力を必要とするが、それは、位置決
めノツチ15と5の間に圧縮されているばね3の
特定の角度の方向と物理的構造にそれぞれ依る。
第5図において、作動は次のように示されてい
る。すなわち、追加のキー力は、だんだん小さく
なる。これは、オペレータの指が力を加え続けて
も、キーボタンを押し下げるのに必要な力は、だ
んだん小さくなり、遂にはキーボタン1が突起1
1と回路板の表面14との間で衝突して物理的に
実際に停まることを意味する。この時点におい
て、キー力曲線は、垂直方向に上昇し、物理的遮
断が生じそれ以上のわん曲は実質的に生じない。
力が解放された際たどる道は、第5図に左方向へ
戻る矢印で示されている。実際の力は、逆方向ス
ナツプ力のレベルに到達するまで僅かに上昇し、
そこでキー力は急激に上昇し、はね板2はスナツ
プバツクして下り、接続又は結合位置になる。
第5図の下側の破線は、ばね3によつて下方に
働くはね板2に対する実際の力を示している。キ
ーボタン1が押し下げられ、力の作動線Fが回転
すると、下方への力は次第に減少して零になる。
反時計方向モーメントが抑圧されなくなり、はね
板2は急激にスナツプする。キーボタン1の解放
により、はね板2への力は、横軸に沿つて逆方向
スナツプの位置まで移動して戻り、そこで、力は
瞬時に、キーボタン押し下げ時の力の線にまでと
び上つて戻る。これは第5図において、移動の点
線に沿う小さな矢印によつて示されている。
働くはね板2に対する実際の力を示している。キ
ーボタン1が押し下げられ、力の作動線Fが回転
すると、下方への力は次第に減少して零になる。
反時計方向モーメントが抑圧されなくなり、はね
板2は急激にスナツプする。キーボタン1の解放
により、はね板2への力は、横軸に沿つて逆方向
スナツプの位置まで移動して戻り、そこで、力は
瞬時に、キーボタン押し下げ時の力の線にまでと
び上つて戻る。これは第5図において、移動の点
線に沿う小さな矢印によつて示されている。
図示の好ましい、実施例において、ばね3の、
第4A図のような最も解放された位置と、最も圧
縮されたスナツプオーバー点の位置における、長
さの差異は、全体で約0.046センチの差異であり、
働くばね力の変化は、約70グラムである。しか
し、てこの原理のため、ばね3の長さ方向に沿つ
て70グラムを働かせるのに、僅か約10グラムの追
加キー力が必要となるだけである。
第4A図のような最も解放された位置と、最も圧
縮されたスナツプオーバー点の位置における、長
さの差異は、全体で約0.046センチの差異であり、
働くばね力の変化は、約70グラムである。しか
し、てこの原理のため、ばね3の長さ方向に沿つ
て70グラムを働かせるのに、僅か約10グラムの追
加キー力が必要となるだけである。
以上説明したように、多重キースイツチ盤を作
成するのに必要な各キースイツチ位置のすべての
素子は、安価な射出モールドプラスチツク部品に
よつて作ることができ、そして最少限の部品のみ
を作成し組立てればよく、各キースイツチ位置に
は、2つの可動部品とスプリングを適当な基板又
は回路盤上の適当な骨組み内に設けるのみでよ
い。この構造により得られる低い高さと軽量の構
造は、力の作動、非作動における物理的ヒステリ
シス、オペレータに対する感触と共に、すべて、
キー盤設計に用いられるスイツチの動作を良好に
するための基本的で重要な性質である。同様に、
構造が簡単であることは図示されたデザインにお
いて重要な性質である。というのは、それが製造
が容易であることと安価な製造コストにつながる
からである。
成するのに必要な各キースイツチ位置のすべての
素子は、安価な射出モールドプラスチツク部品に
よつて作ることができ、そして最少限の部品のみ
を作成し組立てればよく、各キースイツチ位置に
は、2つの可動部品とスプリングを適当な基板又
は回路盤上の適当な骨組み内に設けるのみでよ
い。この構造により得られる低い高さと軽量の構
造は、力の作動、非作動における物理的ヒステリ
シス、オペレータに対する感触と共に、すべて、
キー盤設計に用いられるスイツチの動作を良好に
するための基本的で重要な性質である。同様に、
構造が簡単であることは図示されたデザインにお
いて重要な性質である。というのは、それが製造
が容易であることと安価な製造コストにつながる
からである。
ここに示した各スイツチの構造は、常閉形のも
のである。そして、与えられたスイツチの出力リ
ード10に接続されているシステムに電子論理素
子を用いて、次のよう、すなわち導電板8から導
電板9へ、はね板2により、結合される信号の停
止又は欠如によつてキーの作動を検出するよう、
構成できる。前に示唆したように、可動板2は、
通常入手しうる変換器にも同じように使用でき
る。例えば、板2の可動端に磁極を設け、共働す
るよう置かれている磁気検出器、例えば導電板8
又は9の1つの位置に置かれたホール効果素子を
作動させることができる。同様に、板2の可動端
は、光検出器への光ビームを通したり停めたりす
る、よく知られている光学作動変換器形のキー盤
の技術に用いることもできる。
のである。そして、与えられたスイツチの出力リ
ード10に接続されているシステムに電子論理素
子を用いて、次のよう、すなわち導電板8から導
電板9へ、はね板2により、結合される信号の停
止又は欠如によつてキーの作動を検出するよう、
構成できる。前に示唆したように、可動板2は、
通常入手しうる変換器にも同じように使用でき
る。例えば、板2の可動端に磁極を設け、共働す
るよう置かれている磁気検出器、例えば導電板8
又は9の1つの位置に置かれたホール効果素子を
作動させることができる。同様に、板2の可動端
は、光検出器への光ビームを通したり停めたりす
る、よく知られている光学作動変換器形のキー盤
の技術に用いることもできる。
第1図は、本発明の一実施例の作動器の各部の
組立状態を示す一部とり除いた斜視図面である。
第1A図は、第1図の組立体の斜視分解図であ
る。第2図は、第1図に示されている組立体の上
面図であるが、かぶせられるカバー又は枠組み
は、明瞭にするため、とり除いてある。第3図
は、第1図に示されている組立体の底面図である
が、はね板の下にある回路盤と接触素子は、明瞭
にするため、とり除いてある。第4A図は、第2
図、第3図にAAで示されている線に沿つてとり
出された水平横断面図であり、スイツチが非作動
位置又は上方位置にある状態での各部を示す。第
4B図は、第4A図の機構を示すが、作動器は臨
界又は初期スナツプ位置まである程度押し下げら
れている。第4C図は、第4AとB図に示されて
いる機構を示すが、作動器は臨界位置を超えて、
その作動位置又はスナツプ運動発生位置まで押し
下げられ、かつ作動器そのものは充分押し下げら
れて底に着いている。第5図は、第1図から第4
C図に示されているこの発明の好ましい実施例に
ついての力と偏倚の図を示す。ここで、キー力又
は作動器ボタンに与えられる力とはね板に生ずる
力が別々に縦軸にプロツトされ、横軸にはキーボ
タンの偏倚がプロツトされている。 1……キーボタン、2……作動板、はね板又は
接続板、3……圧縮ばね、4……カバー、5……
位置決めノツチ、6……垂直突起、7……突起、
8,9……導電板又は接触子、10……信号リー
ド、11……突起、12……突起、13……カバ
ー4にある開口、14……回路盤の表面、15…
…キーボタン1にある位置決めノツチ、16……
突起、17……開口。
組立状態を示す一部とり除いた斜視図面である。
第1A図は、第1図の組立体の斜視分解図であ
る。第2図は、第1図に示されている組立体の上
面図であるが、かぶせられるカバー又は枠組み
は、明瞭にするため、とり除いてある。第3図
は、第1図に示されている組立体の底面図である
が、はね板の下にある回路盤と接触素子は、明瞭
にするため、とり除いてある。第4A図は、第2
図、第3図にAAで示されている線に沿つてとり
出された水平横断面図であり、スイツチが非作動
位置又は上方位置にある状態での各部を示す。第
4B図は、第4A図の機構を示すが、作動器は臨
界又は初期スナツプ位置まである程度押し下げら
れている。第4C図は、第4AとB図に示されて
いる機構を示すが、作動器は臨界位置を超えて、
その作動位置又はスナツプ運動発生位置まで押し
下げられ、かつ作動器そのものは充分押し下げら
れて底に着いている。第5図は、第1図から第4
C図に示されているこの発明の好ましい実施例に
ついての力と偏倚の図を示す。ここで、キー力又
は作動器ボタンに与えられる力とはね板に生ずる
力が別々に縦軸にプロツトされ、横軸にはキーボ
タンの偏倚がプロツトされている。 1……キーボタン、2……作動板、はね板又は
接続板、3……圧縮ばね、4……カバー、5……
位置決めノツチ、6……垂直突起、7……突起、
8,9……導電板又は接触子、10……信号リー
ド、11……突起、12……突起、13……カバ
ー4にある開口、14……回路盤の表面、15…
…キーボタン1にある位置決めノツチ、16……
突起、17……開口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 全体として細長い断面形状を有する作動板
と、全体として細長い断面形状を有し該断面上の
一端にプツシユボタンが取付けられているレバー
部材と、 前記作動板をその断面の一端近傍で回動自在に
支持するとともに前記レバー部材をその断面上
の、前記プツシユボタンのある一端と反対側の端
部近くで、前記作動板の回動中心となる軸線と平
行な軸線を中心に回動自在に支持するための枠組
と、 前記作動板上の一点と前記レバー部材上の一点
との間に固定され、前記作動板及び前記レバー部
材により圧縮状態に保持され、前記作動板及び前
記レバー部材を、夫々の回動中心となる端部とは
反対側の端部が互いに離されるような方向に夫々
回動させるばね力を前記作動板及び前記レバー部
材に付与する圧縮ばねとよりなり、 前記枠組みは常時は前記作動板及び前記レバー
部材の前記反対側の端部が前記圧縮ばねにより互
いに離れた状態に前記作動板及び前記レバー部材
を保持し、 前記圧縮ばねは、その圧縮作用線が最初は前記
作動板の回動中心となる軸線の一方の側にある
が、前記プツシユボタンが前記レバー部材を前記
作動板に向けて回動するように押下げられたとき
に、前記回動中心となる軸線の他方の側に移動す
るような角度で前記作動板及び前記レバー部材に
対して配置され、 前記プツシユボタンの押下げにより前記作動板
が前記レバー部材に向けてスナツプ動作で回動す
るようにしたことを特徴とするプツシユボタン式
トグルスイツチ。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/711,658 US4095066A (en) | 1976-08-04 | 1976-08-04 | Hinged flyplate actuator |
Publications (2)
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Family
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