TWI703599B - 開關以及操作裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種即便使用光學接點亦產生被識別為點擊音的金屬音的開關及操作裝置。組入至操作裝置1的開關2包括：光學接點23；可動構件27，以第一端側作為搖動支點271而第二端側搖動；及按壓構件21，承受來自外部的按壓並按壓可動構件27的第一端側及第二端側之間，且藉由按壓構件21的伴隨按壓的可動構件27的搖動而將光學接點23的光遮蔽或使光學接點23的光透過，由此開閉電路。開關2包括供可動構件27的第二端側藉由搖動而觸碰的固定構件26，可動構件27於第二端側包括將光學接點23的光遮蔽或使光學接點23的光透過的金屬製的遮光片272。

Description

開關以及操作裝置

本發明是有關於一種開關以及使用此種開關的操作裝置，所述開關包括光學接點、可動構件以及承受來自外部的按壓並按壓可動構件的按壓構件，藉由按壓構件的伴隨按壓的可動構件的搖動而將光學接點的光遮蔽或使光學接點的光透過，由此開閉電路。

作為對電腦等電子設備的輸入裝置，包括微開關等開關的滑鼠（mouse）等操作裝置正普及。尤其現今，對用於被稱為電子競技運動（e sport）的電腦遊戲的滑鼠要求各種特性。例如，於專利文獻1揭示有一種可作為滑鼠的開關而應用的微開關。專利文獻1所揭示的微開關使用光學接點。 [先前技術文獻][專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2016/112842號

[發明所欲解決之課題]

然而，專利文獻1為了提高靜音性而使用光學接點，故而並無伴隨開關的導通或斷開的聲音、所謂點擊音。例如，於電子競技運動等要求快速響應性的領域中，藉由感受到點擊音的聽覺來識別操作狀況很重要，點擊音的消音化有導致反應遲緩之虞。

本發明鑑於所述情況而成，其主要目的在於提供一種即便使用光學接點亦可產生可感受到的聲音的開關。

另外，本發明的另一目的在於提供一種使用此種開關的操作裝置。 [解決課題之手段]

為了解決所述課題，本案記載的開關包括：光學接點；可動構件，以第一端側作為搖動支點而第二端側搖動；以及按壓構件，承受來自外部的按壓，並按壓所述可動構件的第一端側及第二端側之間，且藉由所述按壓構件的伴隨按壓的所述可動構件的搖動而將所述光學接點的光遮蔽或使所述光學接點的光透過，由此開閉電路，並且所述開關的特徵在於包括：金屬製的遮光片，進行藉由所述可動構件的搖動而將所述光學接點的光遮蔽或使所述光學接點的光透過的動作；以及固定構件，供所述遮光片藉由動作而觸碰。

進而，本案記載的開關包括：光學接點；可動構件，以第一端側作為搖動支點而第二端側搖動；以及按壓構件，承受來自外部的按壓，並按壓所述可動構件的第一端側及第二端側之間，且藉由所述按壓構件的伴隨按壓的所述可動構件的搖動而將所述光學接點的光遮蔽或使所述光學接點的光透過，由此開閉電路，並且所述開關的特徵在於包括：固定構件，供所述可動構件的第二端側藉由搖動而觸碰，且所述可動構件於第二端側包括將光學接點的光遮蔽或使光學接點的光透過的金屬製的遮光片。

另外，所述開關的特徵在於，所述遮光片呈開設有使光透過的透過窗的薄板狀。

另外，所述開關的特徵在於，所述固定構件具有：遮光板，開設有供所述光學接點的光透過的透過孔。

另外，所述開關的特徵在於，所述固定構件具有：第一抵接部位，於承受來自外部的按壓而自第一位置向第二位置移動的所述按壓構件位於第一位置的情形時，供未受按壓的所述可動構件的第一端側觸碰；以及端子，向所述按壓構件的按壓方向突出。

另外，所述開關的特徵在於，所述固定構件具有：第二抵接部位，於承受來自外部的按壓而自第一位置向第二位置移動的所述按壓構件位於第二位置的情形時，供受到按壓的所述可動構件的第二端側觸碰。

進而，本案記載的操作裝置的特徵在於包括：下壓操作部，受理來自外部的下壓操作；以及所述開關，將所述下壓操作部所受理的下壓操作以來自外部的按壓的形式傳遞，且所述操作裝置基於所述開關包括的所述光學接點的光的遮蔽或透過而輸出訊號。

本案記載的開關以及操作裝置於藉由動作而觸碰固定構件時產生聲音。 [發明的效果]

本發明的開關以及操作裝置於藉由動作而觸碰固定構件時產生聲音。而且，例如於使用具有金屬製的遮光片的可動構件作為觸碰固定構件的構件的情形時，可產生金屬音。如此，本發明的開關以及操作裝置可產生伴隨操作的聲音等而發揮優異效果。

＜應用例＞ 本案記載的操作裝置例如用作用於操作個人電腦（personal computer，以下稱為個人電腦）的滑鼠等操作裝置。另外，本案記載的開關於包含操作裝置的各種電子設備等裝置中用作微開關。以下，一方面參照圖式一方面對圖式所例示的操作裝置1以及開關2進行說明。

＜操作裝置1＞ 首先，對操作裝置1進行說明。圖1為表示本案記載的操作裝置1的外觀的一例的概略立體圖。圖1表示將本案記載的操作裝置1應用於用來操作個人電腦等電子設備的滑鼠的示例。操作裝置1包括：滑鼠按鈕等下壓操作部10，受理以操作者的手指下壓的操作；以及轉動操作部11，受理以操作者的手指轉動的操作的滑鼠輪等。再者，轉動操作部11以不僅受理轉動操作而且亦受理下壓操作的方式構成，亦作為下壓操作部10發揮功能。另外，於操作裝置1，連接有向個人電腦等外部的設備輸出電氣訊號的訊號線12。再者，操作裝置1不限於使用訊號線12的有線通訊，可藉由無線通訊等各種通訊方法輸出電氣訊號。

於操作裝置1的內部，於各下壓操作部10及轉動操作部11分別收容有後述的開關2，於對下壓操作部10進行下壓操作的情形時，下壓操作部10的內部的部位按壓對應的開關2。開關2自訊號線12向外部的個人電腦等電子設備輸出基於按壓狀況的訊號。

即，本案記載的操作裝置1包括受理來自外部的下壓操作的下壓操作部10、及受理轉動操作等操作的轉動操作部11，更於內部包括開關2。而且，操作裝置1將下壓操作部10及/或轉動操作部11所受理的下壓操作以來自外部的按壓的形式而傳遞至開關2，並基於開關2的動作向外部的電子設備輸出訊號。

＜開關2＞ 繼而，對本案記載的開關2進行說明。圖2為表示本案記載的開關2的外觀的一例的概略立體圖。再者，本案說明書中，關於開關2的方向，面向圖2而將左近前側表述為前，將右內裏側表述為後，將左內裏側表述為左，將右近前側表述為右，將上方表述為上，將下方表述為下，但為便於說明的方向，並未限定開關2的組入方向。如上文所述，開關2作為微開關而收容於操作裝置1等電子設備的內部，以來自外部的按壓的形式受理操作裝置1的下壓操作部10等部位所受理的下壓操作。

開關2包括呈大致長方體狀的殼體20。殼體20由下部的基體20a及上部的蓋20b所形成。於殼體20的上表面，於俯視自中央靠左的位置，開設有供按壓構件21穿插的長方形狀的穿插孔200。穿插於穿插孔200的按壓構件21為承受來自殼體20的外部的按壓而以上方的第一位置至下方的第二位置的範圍上下移動的構件，按壓構件21的上端自殼體20的上表面突出。

進而，將開關2固定於基板等外部的構件的一根連接端子22、及自收容於殼體20內的後述的光學接點23（參照圖3等）延伸的四根光學接點端子23a自殼體20的下表面突出。連接端子22自開關2下表面的左端側突出。光學接點端子23a自開關2下表面的右端側於前後左右並列地突出。作為光學接點端子23a，自發光電路230（參照圖3等）延伸的一對第一光學接點端子230a於後方突出，自受光電路231（參照圖3等）延伸的一對第二光學接點端子231a於前方突出。

對於如此形成的開關2而言，操作裝置1所受理的來自外部的下壓操作以來自殼體20的外部的按壓的形式傳遞至按壓構件21。按壓構件21承受來自外部的按壓而自上側的第一位置向下側的第二位置移動，若解除來自外部的按壓則自下側的第二位置向上側的第一位置移動。

繼而，對開關2的內部結構進行說明。圖3為表示本案記載的開關2的一例的概略分解立體圖。圖4為表示本案記載的開關2的剖面的一例的概略剖面圖。圖4以自前方的視點來表示以包含圖2所示的A-B線段的垂直面切斷的剖面。

於開關2的殼體20內確保有作為接點室的區域，所述接點室收容開閉電氣電路的接點機構。於接點室的上表面，開設有自殼體20的外側貫通的穿插孔200，於穿插孔200穿插有按壓構件21。

對收容於接點室內的接點機構進行說明。於接點室內，作為接點機構，除了上文所述的光學接點23以外，還配設有第一卡止片24、第二卡止片25、固定構件26及可動構件27。光學接點23以受光電路231及發光電路230的形式配設於接點室內的右下側的前後。第一卡止片24配設於接點室內的左下側，第二卡止片25配設於接點室內的中央下側。第一卡止片24及第二卡止片25與殼體20下方的連接端子22一體成型。固定構件26於接點室內的右側配設於光學接點23之間。可動構件27以於接點室內左右延伸的方式配設，由第一卡止片24及第二卡止片25所卡止。

光學接點23包括發出光的發光電路230、及接收自發光電路230發出的光的受光電路231。發光電路230是使用發光二極體（Light Emitting Diode，LED）等發光元件230b而構成，具有一對第一光學接點端子230a。受光電路231是使用光二極體（Photo Diode，PD）、光電晶體（Photo Transistor，PT）等受光元件231b而構成，具有一對第二光學接點端子231a。發光電路230的發光元件230b與受光電路231的受光元件231b以於相向的位置相對向的方式配設，以使受光電路231接收自發光電路230發出的光。藉由穿過第一光學接點端子230a對發光電路230進行通電，而發光電路230的發光元件230b發光。受光電路231的受光元件231b於檢測出光的情形時通電狀況變化，故而自第二光學接點端子231a輸出基於由受光所致的通電狀況的變化的導通訊號。

固定構件26呈以法線方向成為前後方向的方式豎立設置的薄板狀，且於光學接點23的發光電路230的前方、且受光電路231的後方的位置，自發光電路230及受光電路231隔開而豎立設置。固定構件26的下部成為開設有供光學接點23的光透過的大致圓形狀的透過孔261的遮光板260，上部以腕狀彎曲而形成為左側開口的大致U字形狀。固定構件26以由上部的U字形狀的開口將可動構件27的右端側的可動抵接部270自上下夾持的方式配設。固定構件26的開口的內側上部成為第一抵接部位262，該第一抵接部位262是於按壓構件21位於第一位置而可動構件27未由按壓構件21按壓的情形時，供可動構件27的可動抵接部270觸碰。固定構件26的開口的內側下部成為第二抵接部位263，該第二抵接部位263是於按壓構件21位於第二位置而可動構件27經按壓構件21所按壓的情形時，供可動構件27的可動抵接部270觸碰。可動構件27的可動抵接部270以進入固定構件26的第一抵接部位262及第二抵接部位263之間的方式延伸。對於固定構件26的第一抵接部位262而言，延伸至左側的前端向下方突出以使未經按壓的可動構件27容易觸碰，可動構件27對第一抵接部位262自下方抵接。對於固定構件26的第二抵接部位263而言，中央部分向上方突出以使受到按壓的可動構件27容易觸碰，可動構件27對第二抵接部位263自上方抵接。固定構件26為了產生合適的點擊音，較佳為使用金屬製的材料而形成，亦可使用有機材料製橡膠、無機材料製橡膠、硬質樹脂等材料而形成。另外，固定構件26例如可為了使點擊音合適而適當更換。

可動構件27為於接點室內呈沿左右方向延伸的板狀的不鏽鋼（Stainless Steel，SUS）等金屬製的構件。可動構件27的左端側成為卡止於第一卡止片24而作為搖動支點271發揮功能的固定端。可動構件27的右端側為於固定構件26的第一抵接部位262及第二抵接部位263之間作為自由端而移動的可動抵接部270。另外，可動構件27的右端側成為自可動抵接部270向下方彎曲的大致長方形狀的遮光片272。遮光片272以法線方向成為前後方向的方式形成，開設有供光學接點23的光透過的大致長方形狀的透過窗273。遮光片272於固定構件26的前方、且光學接點23的受光電路231的後方的位置，以自固定構件26及受光電路231隔開的狀態而位於進入固定構件26及受光電路231之間的位置。再者，於可動構件27，形成有將中央附近沖壓彎折成圓弧狀而成的作為復位彈簧發揮功能的施力部274，施力部274的前端卡止於形成於接點室內的中央附近的第二卡止片25。施力部274產生抵抗按壓構件21的按壓的反作用力。

對於如此構成的接點機構而言，按壓構件21承受來自外部的按壓而向下方移動，將可動構件27下壓。藉由將可動構件27下壓，而作為可動構件27的自由端的右端側的可動抵接部270下降，可動抵接部270觸碰固定構件26的第二抵接部位263。藉由金屬製的可動構件27的可動抵接部270以碰撞固定構件26的第二抵接部位263的方式觸碰，而產生金屬音。使用者將藉由可動構件27觸碰固定構件26而產生的金屬音識別為點擊音。另外，藉由可動構件27的右端側下降，而可動構件27的遮光片272下降，光學接點23的光透過開設於可動構件27的遮光片272的透過窗273，成為電路閉合的導通狀態，向外部的電子設備輸出導通訊號。

若解除按壓構件21的按壓，則可動構件27因施力部274的反作用力而向上側受到施力。藉由對可動構件27向上側施力，而按壓構件21向上方移動。另外，藉由利用施力部274對可動構件27向上側施力，而位於可動構件27的右端側的可動抵接部270上升，觸碰固定構件26的第一抵接部位262。另外，藉由可動構件27的右端側上升，而可動構件27的遮光片272上升，光學接點23的光被遮光片272所遮斷，成為電路打開的斷開狀態。

對利用光學接點23、固定構件26及可動構件27的電路開閉進一步進行說明。圖5A及圖5B以及圖6為表示本案記載的開關2的剖面的一例的概略剖面圖。圖5A及圖5B以自右斜上的視點來放大表示以包含圖2所示的C-D線段的垂直面切斷的剖面。圖6以自右方的視點來表示以包含圖2所示的C-D線段的垂直面切斷的剖面。再者，圖5A表示按壓構件21位於第一位置，按壓構件21進行的按壓解除而電路打開的斷開狀態，圖5B及圖6表示按壓構件21位於第二位置，按壓構件21進行按壓而電路閉合的導通狀態。

於解除按壓構件21的按壓的情形時，如圖5A所示，可動構件27的遮光片272上升，遮光片272的透過窗273偏離自發光電路230的發光元件230b通向受光電路231的受光元件231b的光路。因此，自發光電路230的發光元件230b發出的光雖穿過開設於固定構件26的遮光板260的透過孔261，但被可動構件27的遮光片272遮蔽，故而並未到達受光電路231的受光元件231b，電路成為打開的斷開狀態。

於按壓構件21受到按壓的情形時，如圖5B及圖6所示，可動構件27的遮光片272下降，自發光電路230的發光元件230b通向受光電路231的受光元件231b的光路穿過開設於遮光片272的透過窗273。因此，自發光電路230的發光元件230b發出的光如圖6中空心箭頭所示，穿過開設於固定構件26的遮光板260的透過孔261，進而穿過開設於可動構件27的遮光片272的透過窗273，到達受光電路231的受光元件231b，電路成為閉合的導通狀態。

如以上所述，本案記載的開關2使用具有將SUS等金屬製的材料成型而得的遮光片272的可動構件27，藉此，伴隨對滑鼠的下壓操作部10的下壓操作而可動接觸片觸碰固定構件26，產生金屬音。藉此，發揮使用者可將所產生的金屬音識別為點擊音等優異效果。尤其，金屬音容易作為點擊音而識別，適用於電子競技運動等要求快速響應性的領域。

另外，本案記載的開關2使用具有金屬製的遮光片272的可動構件27，藉此，由於金屬的遮光性高，故而例如即便是將0.1 mm以下等的薄板成型後的可動構件27，亦於透過窗273以外將光遮斷而不使光穿過。所謂由遮光片272所遮斷的光，表示自發光電路230向各種方向發出的光、自外部進入殼體20內的光以及該些光的反射光、散射光、雜散光等各種光。由於遮光性高，故而可減薄遮光片272而使開關2小型化，另外，由於遮光性高，故而發揮可抑制雜訊的產生而提高精度等優異效果。

進而，對於本案記載的開關2而言，位於可動構件27的右端側的可動抵接部270於固定構件26的第一抵接部位262與第二抵接部位263之間動作。藉此，限制可動構件27的可動抵接部270的動作範圍，例如可抑制可動構件27的反翹使動作穩定化等而發揮優異效果。

本發明不限定於以上說明的各實施形態，能以其他各種形態展開。因此，所述實施形態於所有方面僅為簡單例示，而非限定性地解釋。本發明的技術範圍是藉由申請專利範圍來說明，不受說明書正文的任何限制。進而，屬於申請專利範圍的均等範圍的變形及變更全部為本發明的範圍內。

例如，用於開關2的固定構件26不限於所述實施形態所記載的形狀，可適當設計。圖7為表示本案記載的開關2包括的固定構件26的外觀的一例的概略正面圖。圖7所例示的固定構件26面向圖而左下側向下方延伸，成為自殼體20的下表面中央附近向下方突出（向按壓構件21的按壓方向突出）的連接端子22。藉由將連接端子22與固定構件26一體成型，而固定構件26的遮光板260的面積變大，因此可提高遮光性而將各種光遮蔽，抑制雜訊的產生而提高精度。

另外，所述實施形態中，作為操作裝置1而例示有滑鼠，但本發明不限於此，可應用於電動工具、車載開關等各種裝置。

進而，所述實施形態中，表示了開關2的固定構件26具有第一抵接部位262及第二抵接部位263的形態，但本發明不限於此，亦可設計成不具有第一抵接部位262的形態，即便不具有第一抵接部位262，亦只要具有第二抵接部位263便可產生點擊音。

進而，所述實施形態中，作為光學接點23，表示了自其中一個電路發出的光由另一個電路接收的透過型的光學接點23的形態，但本發明不限於此，亦可使用反射型的光學接點23等而以各種形態展開。

進而，所述實施形態中，表示了將可動構件27及遮光片272設為一體的形態，但本發明不限於此，只要根據可動構件27的搖動而動作，則遮光片272亦可與可動構件27分立地形成。再者，即便於分立地形成可動構件27及遮光片272的情形時，亦藉由以如下方式構成而發揮本發明的效果，即：以金屬製的材料來形成可動構件27及遮光片272的任一者或兩者，伴隨搖動而抵接於固定構件26，產生金屬音作為點擊音。

1：操作裝置2：開關10：下壓操作部11：轉動操作部12：訊號線20：殼體20a：基體20b：蓋21：按壓構件22：連接端子23：光學接點23a：光學接點端子24：第一卡止片25：第二卡止片26：固定構件27：可動構件200：穿插孔230：發光電路230a：第一光學接點端子230b：發光元件231：受光電路231a：第二光學接點端子231b：受光元件260：遮光板261：透過孔262：第一抵接部位263：第二抵接部位270：可動抵接部271：搖動支點272：遮光片 273：透過窗 274：施力部

圖1為表示本案記載的操作裝置的外觀的一例的概略立體圖。圖2為表示本案記載的開關的外觀的一例的概略立體圖。圖3為表示本案記載的開關的一例的概略分解立體圖。圖4為表示本案記載的開關的剖面的一例的概略剖面圖。圖5A為表示本案記載的開關的剖面的一例的概略剖面圖。圖5B為表示本案記載的開關的剖面的一例的概略剖面圖。圖6為表示本案記載的開關的剖面的一例的概略剖面圖。 圖7為表示本案記載的開關包括的固定構件的外觀的一例的概略正面圖。

2：開關20：殼體20a：基體20b：蓋21：按壓構件22：連接端子23：光學接點23a：光學接點端子24：第一卡止片25：第二卡止片26：固定構件27：可動構件200：穿插孔230：發光電路230a：第一光學接點端子230b：發光元件231：受光電路231a：第二光學接點端子231b：受光元件260：遮光板261：透過孔262：第一抵接部位263：第二抵接部位270：可動抵接部271：搖動支點272：遮光片 273：透過窗 274：施力部

Claims (5)

1. 一種開關，包括：光學接點；可動構件，以第一端側作為搖動支點而第二端側搖動；以及按壓構件，承受來自外部的按壓，並按壓所述可動構件的所述第一端側及所述第二端側之間，且藉由所述按壓構件的伴隨按壓的所述可動構件的搖動而將所述光學接點的光遮蔽或使所述光學接點的光透過，由此開閉電路，並且所述開關的特徵在於包括：固定構件，供所述可動構件的所述第二端側藉由搖動而觸碰，所述可動構件於所述第二端側包括將所述光學接點的光遮蔽或使所述光學接點的光透過的金屬製的遮光片，所述固定構件具有：遮光板，開設有供所述光學接點的光透過的透過孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述的開關，其中所述遮光片呈開設有使光透過的透過窗的薄板狀。
3. 如申請專利範圍第1項所述的開關，其中所述固定構件具有：第一抵接部位，於承受來自外部的按壓而自第一位置向第二位置移動的所述按壓構件位於所述第一位置的情形時，供未受按壓的所述可動構件的所述第一端側觸碰；以及連接端子，向所述按壓構件的按壓方向突出。
4. 如申請專利範圍第1項所述的開關，其中所述固定構件具有： 第二抵接部位，於承受來自外部的按壓而自所述第一位置向所述第二位置移動的所述按壓構件位於所述第二位置的情形時，供受到按壓的所述可動構件的所述第二端側觸碰。
5. 一種操作裝置，其特徵在於包括：下壓操作部，受理來自外部的下壓操作；以及如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的開關，將所述下壓操作部所受理的下壓操作以來自外部的按壓的形式傳遞，且所述操作裝置基於所述開關包括的所述光學接點的光的遮蔽或透過而輸出訊號。

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