JPH0732829U - スイッチ要素及びこれを備えたスイッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のスイッチ回路を備えたものにおいて、
これらの複数のスイッチ回路を同時に接続状態または遮
断状態にする。 【構成】 操作レバー２７を中心とする円周上に等角度
間隔で８個のセレクトスイッチ４群が配置されており、
このセレクトスイッチ４群のうち上下左右方向に位置す
るセレクトスイッチ２９は、円を三等分した形態の３個
の固定接触子２９ａ、２９ｂ、２９ｃを備えて２回路３
接点のスイッチを構成している。この固定接触子２９
ａ、２９ｂ、２９ｃのうち、セットスイッチ１３とセレ
クトスイッチ２９の中心とを結ぶ線に対して両側に対称
に固定接触子２９ａ、２９ｂが配置され、その各固定接
触子２９ａ、２９ｂの外周側にもう１つの固定接触子２
９ｃが配置されている。これによって、固定接触子２９
ａと固定接触子２９ｂとが短絡された後で固定接触子２
９ｃとも短絡されることになる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数のスイッチ回路を備え、これらを同時に接触状態とするスイッ チ要素及びこれを備えたスイッチ装置に関し、その接触動作を改良したものに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、プリント基板を利用してスイッチ要素を構成することが一般的に行われ ている。その具体的な構造は、基板上に２個の固定接触子をプリント配線手段に よって形成し、これらの固定接触子を覆うように逆容器状をなすゴム製のスイッ チカバーを基板上に配置し、そのスイッチカバー内の天井部分に例えば導電ゴム 製の可動短絡子を配置したものである。この構成で、例えば押しボタン型の操作 子によってスイッチカバーを押圧すると、可動短絡子が基板上の２個の固定接触 子に接触して固定接触子間が導通状態にされる。

【０００３】 この種のスイッチ要素を、１本の共通線路を例えば２本の分岐線路に対して同 時に接続可能なスイッチとしようとすると、すなわち図７に示すような２回路ス イッチとして構成しようとするときには、基板上に３個の固定接触子１ａ，１ｂ ，１ｃを形成し、その固定接触子１ａ，１ｂ，１ｃ群の上方にこれらを覆う大き さの可動短絡子２を設ける構成となり、例えば固定接触子１ｂに共通線路が接続 され、他の２つの固定接触子１ａ，１ｃに各分岐線路が接続される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、可動短絡子による各スイッチ回路の接続動作を詳しく観察してみる に、可動短絡子は、固定接触子群の形成領域全域に全く同時に接触することは実 際上不可能であり、通常は操作子の構造等によって決まる所定の接触開始領域か ら接触完了領域に至るように順次接触面積を広げるようになる。このため、接触 開始領域の近くに配置された固定接触子のスイッチ回路が、接触完了領域の近く に配置された固定接触子のスイッチ回路に先だって接続されることとなり、各ス イッチ回路の作動に時間差を生じてしまう。例えば、図７に示した構成で可動短 絡子２が右側から左側に向けて順次接触面積を広げるとすると、まず固定接触子 １ｂ，１ｃ間が導通し、次に僅かに遅れて固定接触子１ｂ，１ａ間が導通するこ とになるのである。

【０００５】 このような時間差の発生は、例えば操作子が傾動可能に支持されたレバーであ って、その傾動に基づいて可動接触子が斜めに押されるような場合には、いっそ う顕著になり、しかも各スイッチ要素がデジタル回路に接続されている場合には 、問題がいっそう深刻になる。

【０００６】 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、複数のスイッチ回 路を備えたものにおいて、これらのスイッチ回路を同時に接続状態または遮断状 態とすることができるスイッチ要素及びスイッチ装置を提供するところにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のスイッチ要素は、１本の共通線路を複数 本の分岐線路に対して同時に接続または遮断するために利用され、複数個の固定 接触子を同一面上に配置すると共にその固定接触子群に対向して可動短絡子を設 けた構成であって、その可動短絡子が前記固定接触子群の形成領域のうち所定の 接触開始領域から他の所定の接触完了領域に向けて順次接触するものにおいて、 固定接触子群のうち共通線路に接続される固定接触子を接触完了領域に配置し、 分岐線路に接続される他の固定接触子群を共通線路に接続される固定接触子とは 異なる領域に配置したことに特徴を有する（請求項１記載の考案）。

【０００８】 さらに、固定接触子群のうち分岐線路に接続される固定接触子群は、前記接触 開始領域から前記接触完了領域に向かう方向線の両側に位置するように振り分け て設けられていてもよい（請求項２記載の考案）。

【０００９】 また、スイッチ装置は、多方向に傾動可能なレバーと、このレバーの軸線の回 りに位置するように配置されてレバーの傾動方向に応じて作動する上記スイッチ 要素とを備えて構成されていることに特徴を有する（請求項３記載の考案）。

【００１０】

【作用】

請求項１記載の考案によれば、共通線路とその共通線路からの分岐線路との間 には、スイッチ回路が構成され、共通線路には１つの固定接触子が接続されると 共に、分岐線路にはその他の固定接触子がそれぞれ接続される。そして、可動短 絡子によって１つの固定接触子とその他の各固定接触子との間が短絡され、各ス イッチ回路は接続状態となる。

【００１１】 この際、その可動短絡子は固定接触子群の形成領域のうち、接触開始領域から 接触完了領域に向けて順次接触するが、共通線路に接続された固定接触子は可動 接触子が最後に接触する接触完了領域に配置されているので、まず可動短絡子に よって分岐線路に接続されている他の固定接触子群が互いに短絡状態とされる。 そして、その後互いに短絡状態となった他の固定接触子群が、共通線路に接続さ れている１つの固定接触子と短絡され、結局、共通線路と各分岐線路とは同時に 接続されることになる。

【００１２】 請求項２記載の考案によれば、接触開始領域から接触完了領域に向かう方向線 の両側に固定接触子が振り分けられているから、固定接触子群と可動短絡子とが 接触するタイミングも各固定接触子について同時的になる。

【００１３】 請求項３記載の考案によれば、レバーの傾動に基づいてスイッチ要素が作動す るため、可動短絡子が各固定接触子に接触するタイミングにばらつきが生じ易い という事情があるが、請求項１の構成によって、まず分岐線路の固定接触子群が 互いに短絡状態となり、この後に、これが共通線路の固定接触子に接触するから 、結局、この場合も共通線路と各分岐線路とは同時に接続されることになる。

【００１４】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案のスイッチ要素及びこれを備えたスイッチ装置によ れば、分岐線路に接続される各固定端子群を短絡状態とした後で、共通線路に接 続される固定端子との間を短絡または分離することができるので、各スイッチ回 路が同時に接触または遮断状態となり、分岐線路に接続され全く同時に動作させ なければならいような回路等において時間差による不具合の発生を防止すること ができる効果を奏する。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案を具体化した一実施例を図１乃至図６を参照して説明する。 まず、ジョイスティックスイッチの機械的構造を説明する。 浅い盆状をなす方形のケース１１内には、方形のプリント基板１２が設けられ ており、その表面には後述するようにしてセットスイッチ１３と、このセットス イッチ１３を中心とする円周上に４５°の等角度間隔を空けて位置する８個のセ レクトスイッチ１４群とが構成され、さらに、後述する赤外線リモートコントロ ールの送信機用のリモコンＩＣ（株式会社東芝製 ＴＣ９２４８Ｐ）１５等の多 数の電子部品が配置されている。

【００１６】 プリント基板１２上には、上述したセットスイッチ１３を構成するために２個 の固定接触子１６が形成され、また、セレクトスイッチ１４を構成するために２ 個又は３個の固定接触子１７が配置されている。この配置パターンについては後 に詳述する。

【００１７】 また、プリント基板１２の表面には、電気絶縁性及び弾力性を有するゴム製の スイッチカバー１８が固着されており、上記した固定接触子１６、１７の各々と 対応する合計９カ所の位置に、常にはプリント基板１２の表面から離間するよう に膨出したスイッチ作動部１９が形成されている。各スイッチ作動部１９は、ス イッチカバー１８の表面から各固定接触子１６、１７を囲むようにテーパ筒状に 立ち上がった肉薄の弾性立上り部１９ａと、この弾性立上り部１９ａの突出端に 位置する円形の頭部１９ｂとからなっており、この頭部１９ｂの裏面には、導電 性を有するゴム材料からなる円板形の短絡子２０が固着されている。そして、頭 部１９ｂが押されると弾性立上り部１９ａの弾性変形を伴いつつ短絡子２０を各 固定接触子１６、１７に接触させ、もって各固定接触子１６、１７間を導通状態 にするようになっている。また、頭部１９ｂへの押圧が解除されると、弾性立上 り部１９ａの弾性復元力によって短絡子２０が固定接触子１６、１７から離間す る非作動状態に復帰するようになっている。

【００１８】 スイッチカバー１８の上には、８個のセレクトスイッチ１４群を取り囲む形状 の円形をなすベース２１が位置決め状態で固定され、ここに円筒形の規制用立上 り部２２が一体に形成されている。ベース２１の底板部２３にはセレクトスイッ チ１４と対応する８カ所の位置に、底板部２３の裏面を凹ませることによって各 スイッチ作動部１９との干渉を回避する逃がし部２３ａが形成されていると共に 、その逃がし部２３ａの中空内から底板部２３の表面に連通する案内孔２３ｂが 形成されている。案内孔２３ｂには、基端に鍔部が形成された作動ピン２４が、 その先端を底板部２３の表面側へ突出させた状態でプリント基板１２に対する直 角方向の移動を自由に嵌装されている。この作動ピン２４は、常には、スイッチ 作動部１９の弾性立上り部１９ａの弾性復元力によってその頭部１９ｂで押され て、先端を上方に最も突出させた状態に保持されている。

【００１９】 また、底板部２３の中心には、セットスイッチ１３を囲むように開口する方形 の貫通孔２３ｃが形成されており、貫通孔２３ｃ内には、四角筒状の軸受ブラケ ット２５が支軸２３ｄによって回動可能に支持されている。さらに、この軸受ブ ラケット２５には、軸受ブラケット２５が回動可能に支持される軸線と直交する 軸線にて傾動ホルダ２６が支軸２６ｃにて回動可能に支持されている。これによ って、傾動ホルダ２６は互いに直交する二軸にて支持されることとなり、任意の 方向に傾動可能となる。さらに、この傾動ホルダ２６の外周にはフランジ部２６ ａが形成されており、傾動ホルダ２６がプリント基板１２に対して垂直となって いる中立状態において、ベース２１に嵌装した８本の作動ピン２４の先端の全て に同時に当接すると共に、傾動ホルダ２６が傾動すると、その傾動方向に応じて ８本の作動ピン２４のいずれかがフランジ部２６ａによって押されて、作動ピン ２４に当接しているスイッチ作動部１９が弾性立上り部１９ａの弾力に抗してプ リント基板１２側へ移動するようになっている。

【００２０】 傾動ホルダ２６には、その長さ方向に沿って先端面から基端面に達するように 貫通する支持孔２６ｂが形成されており、その支持孔２６ｂには操作レバー２７ の脚部２７ａが嵌入されている。これにより、操作レバー２７は傾動ホルダ２６ に対して脚部２７ａの長さ方向の移動を自由に、且つ、その長さ方向を軸とする 回転を不能に支持され、また、操作レバー２７は傾動ホルダ２６と一体となって 傾動するようになっている。さらに、操作レバー２７は、その脚部２７ａに外嵌 されて装着した圧縮コイルばねからなる戻しバネ２８によって常に上方に付勢さ れている。

【００２１】 前記ケース１１には、上記の各構成部材を覆うようにカバー３３が被せられて 固定され、このカバー３３の正面にはベース２１と同心の円形をなして操作レバ ー２７の摘み部２７ｂよりも大径の窓孔３３ａが形成されており、この窓孔３３ ａからは摘み部２７ｂが露出している。

【００２２】 次にセレクトスイッチ１４に係る固定接触子１７の配置パターンについて述べ ると、等角度間隔で配置された８個のセレクトスイッチ１４群のうち、上下左右 の４方向（操作レバー２７の傾動方向をいう。以下同じ）に対応するセレクトス イッチ２９は、図６（ａ）に示すように円を三等分した形態の３個の固定接触子 ２９ａ，２９ｂ，２９ｃを備えており、セレクトスイッチ２９とセットスイッチ １３の中心とを結ぶ線Ａに対して両側に対称に２個の固定接触子２９ａ、２９ｂ が配置され、その各固定接触子２９ａ、２９ｂの外周側にはもう１つの固定接触 子２９ｃが配置されている。これらの固定接触子２９ａ，２９ｂ，２９ｃは前記 短絡子２０と共に固定接触子２９ｃを共通線路とする２回路３接点のスイッチを 構成する。また、図４に示すように上記した４個のセレクトスイッチ２９の間に 位置する４個のセレクトスイッチ３０は、斜めに延びる上右、下右、下左及び上 左の４方向に対応しており、それぞれ２個の固定接触子３０ａ、３０ｂを備えて おり、前記短絡子２０と共に１回路２接点のスイッチを構成する。

【００２３】 さて、次に電気的構成について述べるに、上記８個のセレクトスイッチ２９、 ３０は図５に示すようにマトリクス状に配線されて、スイッチマトリクス回路３ １を構成し、リモコンＩＣ１５と結線されている。 リモコンＩＣ１５は、パラレルなデジタルデータを入力することができる６ビ ットの入力端子Ｋ１〜Ｋ６（本実施例ではＫ１〜Ｋ４を使用）を備えており、こ こから入力されるデジタルデータを内部の図示しない変換回路によりシリアルな データコードに変換して送信端子Ｔｘから出力するものである。また、入力端子 Ｋ１〜Ｋ６がデジタルデータの入力を許容できることを示す出力端子Ｔ１〜Ｔ３ （本実施例ではＴ１を使用）が設けられており、それぞれ一定のタイミングにて 論理値”１”のタイミング信号ｔ1 〜ｔ3 （本実施例ではｔ１を使用）が出力さ れる。さらに、リモコンＩＣ１５は、各内部回路におけるタイミングを図るため に内部に図示しないクロック生成回路が設けられており、外部にてセラミック振 動子３２と結線されている。

【００２４】 次に、スイッチマトリクス回路３１について説明する。上方向のセレクトスイ ッチ２９の内周側に位置する一方の固定接触子２９ａは、左上方向のセレクトス イッチ３０の１つの固定接触子３０ａと共にリモコンＩＣ１５のデータ入力端子 Ｋ１と結線され、他方の固定接触子２９ｂは、右上方向のセレクトスイッチ３０ の１つの固定接触子３０ａと共にデータ入力端子Ｋ２と結線されている。さらに 、外周側に位置する固定接触子２９ｃは、左上方向及び右上方向のセレクトスイ ッチ３０、３０の各もう１つの固定接触子３０ｂ、３０ｂと共にリモコンＩＣ１ ５の出力端子Ｔ１に結線されている。これによって、上側に位置するセレクトス イッチ２９の各スイッチ回路はそれぞれ両隣に位置するセレクトスイッチ３０、 ３０のスイッチ回路と並列となるように配線されることとなる。さらに、残りの 下左右方向のセレクトスイッチ２９も、上記同様にそれぞれ両隣に位置するセレ クトスイッチ３０と各スイッチ回路が並列となるように配線されている。

【００２５】 さらに、スイッチマトリクス回路３１は、出力信号からのタイミング信号ｔ1 を受けオン作動しているセレクトスイッチ２９、３０に応じてリモコンＩＣ１５ の入力端子Ｋ１〜Ｋ４群にどのセレクトスイッチ２９、３０がオン作動している かを示すパラレルデータを出力する。この時のセレクトスイッチ２９、３０とパ ラレルデータの関係は次の表１に示すように割り付けられれている。

【００２６】 （表１） ＳＷの状態 ｔ１ ｜ ｄ１ ｄ２ ｄ３ ｄ４ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 上がオン １ ｜ １ １ ０ ０ 左上がオン １ ｜ １ ０ ０ ０ 左がオン １ ｜ １ ０ ０ １ 左下がオン １ ｜ ０ ０ ０ １ 下がオン １ ｜ ０ ０ １ １ 右下がオン １ ｜ ０ ０ １ ０ 右がオン １ ｜ ０ １ １ ０ 右上がオン １ ｜ ０ １ ０ ０ 次に、本実施例の作用について述べる。中立状態にある操作レバー２７の摘み 部２７ｂを上方向に移動させると、操作レバー２７及び傾動ホルダ２６が傾動し てそのフランジ部２６ａが傾動方向に位置する作動ピン２４を押し込み、この作 動ピン２４に押されて弾性変形したスイッチ作動部１９の短絡子２０が図３に示 すように上方向に位置するセレクトスイッチ２９の固定接触子２９ａ、２９ｂ、 ２９ｃが配置された形成領域に接触し、内周側に位置する２つの固定接触子２９ ａ、２９ｂと外周側に位置する固定接触子２９ｃとが短絡されて導通し、そのぞ れのスイッチ回路が接続状態となる。そして、タイミング信号ｔ1 の出力時にス イッチマトリクス回路３１からパラレルデータ”１１００”が出力され、リモコ ンＩＣ１５内の変換回路を経て、上方向に位置するセレクトスイッチ２９が押さ れたことを示すシリアルなデータコードとなって送信端子Ｔｘから出力されてバ ッファ３４を介して送信される。

【００２７】 このスイッチ回路の接続動作を更に詳しく観察してみれば、作動ピン２４は、 傾動ホルダ２６のフランジ部２６ａによって外周側から斜めに押されるため、上 端部を内周側に傾けながら下方に移動し、スイッチ作動部１９が内周側から弾性 変形する。そして、短絡子２０は基板１２上の形成領域に内周側から接触し、順 次外周側に接触して行く。従って、内周側に位置する２つの固定接触子２９ａ、 ２９ｂがまず短絡された後、２つの固定接触子２９ａ、２９ｂともう１つの固定 接触子２９ｃとが短絡される。

【００２８】 ここで、仮に作動ピン２４が押されて固定接触子２９ａと固定接触子２９ｃと からなるスイッチ回路が短絡されて接続されるまでの時間と、固定接触子２９ｂ と固定接触子２９ｃとからなるスイッチ回路が短絡されて接続されるまでの時間 に大きな差が生じていたとすれば、あるタイミング信号ｔ1 の出力時に１つのス イッチ回路が接続状態にあり、もう一つのスイッチ回路はまだ接続状態となって いないという場合が起こり得る。この場合には、スイッチマトリクス回路３１か らは、パラレルデータ”１０００”が出力され、左上方向のセレクトスイッチ３ ０が押されたことを知らせるデータコードとなって送信されてしまう。そして、 その後もう１つのスイッチ回路がオン状態となった時に、次のタイミング信号ｔ 1 が出力されれば本来のパラレルデータ”１１００”が出力されて、上方向のセ レクトスイッチ２９が押されたことを知らせるデータコードとなって送信される 。

【００２９】 このように、２回路３接点を備えたセレクトスイッチ２９の２つのスイッチ回 路がオンに転ずるタイミングに差が生じていれば、押されているセレクトスイッ チ２９を示すパラレルデータとは異なる誤ったパラレルデータがまず初めに出力 され、その後で本来の正しいパラレルデータが出力されるという現象が起きる。

【００３０】 しかし、本実施例では、固定接触子２９ａと固定接触子２９ｂとが短絡された 後で固定接触子２９ｃと短絡されるので２つのスイッチ回路は全く同時に接続状 態となり、２つのスイッチ回路がオンになるタイミングには差が生じない。従っ て、誤ったパラレルデータが初めに出力されることはなく、本実施例のジョイス ティックによってコントロールされる機器等が誤動作することがなくなる。

【００３１】 なお、２回路３接点を備えたセレクトスイッチ２９の固定接触子２９ａ、２９ ｂ、２９ｃは、円を３等分した形状のものであったが、図６の（ｂ）、（ｃ）、 （ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す形状であってもよいなど、要旨を逸脱しない範囲 で種々様々に変更しても、本願の特許請求の範囲にいう「固定接触子群のうち共 通線路に接続される固定接触子を接触完了領域に配置し、分岐線路に接続される 他の固定接触子群を前記共通線路に接続される固定接触子とは異なる領域に配置 する」という概念に含まれることは勿論である。

【００３２】 また、上記実施例では、可動短絡子２０は導電性を有するゴム材料から作られ たものであったが、これに限定されるものではなく、導電性を有する金属板であ ってもよいなど本実施例に種々様々な変更が加えられたとしても本願の特許請求 の範囲にいう「可動短絡子」という概念に含まれることは勿論である。 その他、本考案はスイッチ要素の個数を８個以外の数としてもよい等、要旨を 逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例を示す分解斜視図

【図２】非作動状態の断面図

【図３】操作レバーを傾動操作した状態の断面図

【図４】各固定接触子を示す基板の上面図

【図５】スイッチマトリクス回路を示す回路図

【図６】２回路３接点を備えたセレクトスイッチの固定
接触子の配置を示す上面図

【図７】従来のスイッチ要素を概略的に示す斜視図

【符号の説明】

２０…可動短絡子 ２７…操作レバー ２９…セレクトスイッチ（２回路スイッチ） ２９ａ、２９ｂ、２９ｃ…固定接触子 ３０…セレクトスイッチ（１回路スイッチ） ３０ａ、３０ｂ…固定接触子

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １本の共通線路を複数本の分岐線路に対
   して同時に接続または遮断するために利用され、複数個
   の固定接触子を同一面上に配置すると共にその固定接触
   子群に対向して可動短絡子を設けた構成であって、その
   可動短絡子が前記固定接触子群の形成領域のうち所定の
   接触開始領域から他の所定の接触完了領域に向けて順次
   接触するものにおいて、 前記固定接触子群のうち前記共通線路に接続される固定
   接触子を前記接触完了領域に配置し、前記分岐線路に接
   続される他の固定接触子群を前記共通線路に接続される
   固定接触子とは異なる領域に配置したことを特徴とする
   スイッチ要素。
2. 【請求項２】 固定接触子群のうち分岐線路に接続され
   る固定接触子群は、前記接触開始領域から前記接触完了
   領域に向かう方向線の両側に位置するように振り分けて
   設けられていることを特徴とする請求項１記載のスイッ
   チ要素。
3. 【請求項３】 多方向に傾動可能なレバーと、このレバ
   ーの軸線の回りに位置するように配置されて前記レバー
   の傾動方向に応じて作動するスイッチ要素とを備えて構
   成され、そのスイッチ要素が請求項１又は２の構成であ
   ることを特徴とするスイッチ装置。