JPH081535Y2 - 電子機器用スイッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は電子機器用スイッチに係わり、特に、電子鍵
盤楽器やコンピュータのキーボード等に用いて好適なス
イッチに関するものである。

［従来の技術］ 従来、電子鍵盤楽器やコンピュータのキーボードに用
いられるスイッチとして、出願人は第２図および第３図
に示す構造のものを用いてきた。

このスイッチ１は、プリント基板２に形成された固定
接点３と、この固定接点３を覆うように前記プリント基
板２上に設けられた可動接点４とによって構成されてい
る。

前記可動接点４は、円筒状の受圧部５と、この受圧部
５の一端部に同軸状に一体に連設され、この受圧部５よ
りも大径な円筒状の弾性脚部６と、前記受圧部５と弾性
脚部６との接続部から前記弾性脚部６の内側へ向けて一
体に突設され、前記受圧部５内へ連通した中空部7aを有
する有底筒状の接触部７と、この接触部７の前記弾性脚
部６側の端面に設けられた導体８とによって構成されて
いる。

そして、このスイッチ１は、操作部材（例えば、電子
鍵盤楽器においては白鍵や黒鍵、また、コンピュータに
おいてはキーボードのキー）が押圧されると、前記弾性
脚部６の前記受圧部５との接続部付近が弾性的に屈曲さ
せられるとともに、前記可動接点４の受圧部５が前記接
触部７とともに固定接点３へ向けて移動させられて、前
記接触部７に設けられている導体８が前記固定接点３に
接触させられることにより、第３図に示すような導通状
態とするようになっている。

また、前記受圧部５へ加える押圧力を大きくすると、
前記弾性脚部６および接触部７の周壁が弾性変形させら
れる。

前記操作部材の操作感を、受圧部５のストロークとそ
の反力との関係でみてみると、第４図に曲線Ａで示すよ
うに、操作部材を介して伝達される反力は、ストローク
の増大に伴い一旦上昇したのちに途中で減少し、その後
に再度上昇するような変化となる。

このように途中において反力が落ち込むのは、弾性脚
部６の受圧部５との接続部における屈曲が序々に進行す
るのではなく、あるストロークに至った時点で瞬時に生
じることによるもので、その後の反力の上昇は、受圧部
５、弾性脚部６、および、接触部７のさらなる弾性変形
によって生じるものである。

このような反力の変化は、第４図に直接Ｂで示すよう
なリニアな変化に比して、良好な操作感が得られる。

また、前記受圧部５への押圧力を解除した場合におい
ては、前記可動接点４の弾性脚部６の弾性により、前記
受圧部５および接触部７がプリント基板２から離れる方
向に移動させられることにより、導体８と固定接点３と
を離間させて導通状態を解除するようになっている。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、前述の従来の技術においては、次のような
不具合が生じる。

すなわち、接触部７が瞬時に固定接点３へ接触させら
れると、その時の衝撃音が、中空部7aおよび受圧部５の
内部において共鳴し、操作時におけるメカニカルノイズ
の原因となっているといった不具合である。

したがって、従来においては、前述した不具合への対
処が望まれており、本考案は、このような従来において
残されている課題を解決しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案は前述した課題を有効に解決し得る電子機器用
スイッチを提供せんとするもので、このスイッチは、特
に、操作部材の押動動作によって弾性変形させられるこ
とにより、固定接点間の電気的接続を行う電子機器用ス
イッチであって、円筒状の受圧部と、この受圧部に同軸
状に一体に連設され、この受圧部よりも大径な円筒用の
弾性脚部と、前記受圧部と弾性脚部との接続部から前記
弾性脚部の内側へ向けて一体に突設され、前記受圧部内
へ連通した中空部を有する有底筒状の接触部と、この接
続部の前記弾性脚部側の端面に設けられた導体とからな
る可動接点を備え、かつ、前記接触部の中空部には粘弾
性体が充填されてなることを特徴とするものであり、前
記粘弾性体として、応力の周波数が5000倍変化するのに
対するヤング率の変化が約６倍の範囲内に収まるものが
選択されている。

［作用］ 本考案に係わる電子機器用スイッチによれば、接触部
が固定接点に当接する際の衝撃力が、粘弾性体によって
吸収ないしは衝撃されることにより、また、粘弾性体に
よって接触部内の中空部が閉塞されて共鳴部分が除去さ
れることにより、メカニカルノイズの発生が抑制され
る。また、粘弾性は、広い周波数の応力に対して所定範
囲のヤング率を有するから、キーに生じる振動の周波数
にかかわらず減衰能力を発揮する。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を第１図および第５図ないし
第８図に基づき説明する。

なお、以下の説明中、第２図および第３図と共通する
部分については同一符号を用いて説明を簡略化する。

本実施例は、第１図および第５図に示すように、電子
鍵盤楽器10に適用した例を示す。

この電子鍵盤楽器10は、基台11と、この基台11上に平
行に配設された操作部材としての白鍵12および黒鍵13
と、これらの白鍵12および黒鍵13の下部に設けられた本
実施例に係わるスイッチ14とを備えている。

詳述すれば、前記白鍵12および黒鍵13の揺動中心側の
端部には、弾性変形可能な板状の支持部材15が、第１図
および第５図にに示すように、鍵と一体に形成されてお
り、この支持部材15が前記基台11にボルト16によって固
着されることにより、前記各白鍵12および黒鍵13が基台
11に揺動自在に支持されている。

また、前記支持部材15には、第５図に示すように、前
記各白鍵12や黒鍵13が押し下げられる際に、前記基台11
の上面に当接して揺動の支点となる当接部15aが設けら
れている。

一方、前記白鍵12および黒鍵13は下方が開放された略
箱型に形成されており、その揺動側の端部には、前記基
台11に突設されたガイド17・18が挿入されて、前記白鍵
12および黒鍵13の、揺動する面と直交する方向への振れ
を抑制している。

このガイド17・18の両側部（前記白鍵12や黒鍵13の内
面が摺接させられる側の側部）には、第７図および第８
図に示すように、白鍵12や黒鍵13の揺動方向に沿う突条
19が、前記白鍵12や黒鍵13の摺動範囲とほぼ同一長さと
なるようにそれぞれ形成されている。

この突条19を設けるのは、次の理由によるものであ
る。

すなわち、前記ガイド17・18の側面には、白鍵12や黒
鍵13の摺動を円滑にするために潤滑剤Ｇを塗布するが、
この潤滑剤Ｇは、白鍵12や黒鍵13の揺動動作に伴って払
拭されてしまいやすいが、前記突条19を設けることによ
り、白鍵12や黒鍵13とガイド17・18との摺動時に、第７
図に示すように、これらの突条19の内側に前記潤滑剤Ｇ
が回り込んで、潤滑剤Ｇの保持が行われ、長期に亙って
潤滑作用が確保されることによるものである。

さらに、前記白鍵12の長さ方向の略中間部下方、およ
び、前記黒鍵13の揺動側の端部下方には、下方へ向かう
係合片20・21が一体に垂設されており、これらの係合片
20・21の下端部が略Ｌ字状に屈曲させられて、前記基台
11の下面に設けられた上限ストッパ22へ対向させられる
係合部20a・21aとなされている。

そして、前記係合部20a・21aと上限ストッパ22との当
接によって、各白鍵12や黒鍵13の上方への移動が規制さ
れるようになっている。

さらにまた、前記各白鍵12および黒鍵13の下面で、前
記係合片20・21よりも前記支持部材15寄りには、第５図
に示すように、長さ方向に間隔をおいた一対の押圧突起
23・24が突設され、これらの押圧突起23・24の下方に、
本実施例に係わる前記スイッチ14が配設されている。

このスイッチ14は、前記基台11に装着されるプリント
基板25上に形成された固定接点（図示略）と、前記プリ
ント基板25上に前述するように装着される可動接点４の
導体８とによって構成されている。

前記プリント基板25は、前記基板11の下部に形成され
た一対の係止爪26に、基台11の下方から押し込まれて係
合させられることにより、これらの係止爪26と、前記基
台11の下面との間で挾持されるようにして基台11に固定
されている。

このプリント基板25は、前記基台11の前記白鍵12や黒
鍵盤13に設けられている押圧突起23・24に対向して形成
された貫通孔27から前記押圧突起23・24へ向けて露出さ
せられており、この部分に各押圧突起23・24に対応して
前記固定接点が設けられている。

前記可動接点４は、従来と同様に、第６図に示すよう
に、円筒状の受圧部５と、この受圧部５の一端部に同軸
状に一体に連設され、この受圧部５よりも大径な円筒状
の弾性脚部６と、前記受圧部５と弾性脚部６との接続部
から前記弾性脚部６の内側へ向けて一体に突設され、前
記受圧部５内へ連通した中空部7aを有する有底筒状の接
触部７と、この接触部７の前記弾性脚部６側の端面に設
けられた導体８とによって構成され、前記接触部７の中
空部7aに粘弾性体28が充填された構成となっている。

前記粘弾性体28は、２液硬化型のシリコンゲルを前記
中空部7a内に注入して硬化させることにより前記接触部
７内に保持させるもので、その弾性係数は、操作の感触
を考慮して、第４図に曲線Ａで示すような特性に近い反
力特性が得られるうように設定されている。

今回用いたものは表ａに示すような周波数対ヤング率
を示すシリコンゲルである。

表ａにおいてＥで示されるものはヤング率、FREQは周
波数であり、ヤング率の単位はダイン／平方センチメー
トルで記されている。ここでいう周波数とは、ヤング率
測定に際して粘弾性体に与えられる応力の周波数をい
い、表ａは、応力の周波数に基づいて粘弾性体のヤング
率がいかに変化するかを表している。

この表ａからも分かるように、中空部7a内に注入され
る部材のヤング率はあまり大きくもなく、また、小さく
もないものが好ましい。

その理由としては、ヤング率が大きいと接触部７の振
動をそのまま伝えてしまいメカニカルノイズ防止の効果
がないこと、また、小さいとそのシリコンゲル自体が反
復変形に耐えられないためである。

また周波数によっても、あまりヤング率の変化がない
ものが好ましい。

そして、この可動接点４は、各白鍵12および黒鍵13一
つに対して２個ずつ設けられており、その一方は他方に
比して高く形成されており、前記白鍵12や黒鍵13の操作
時において、各固定接点との接触に時間差が与えられて
いる。

なお、第５図中、符号29および30は、基台11に装着さ
れて前記白鍵12や黒鍵13の揺動側の端部下面が当接させ
られることにより、これらの下方への揺動範囲を規制す
る下限ストッパを示すものである。

次いで、このように構成された本実施例のスイッチ14
の作用について説明する。

白鍵12あるいは黒鍵13を押し下げると、その下面に設
けられた押圧突起23・24によって、その下方に位置する
可動接点４の受圧部５がプリント基板25へ向けて押圧さ
れ、その押圧力がある大きさに至った時点で可動接点４
の弾性脚部６が屈曲させられることにより、受圧部５お
よびこの受圧部５に連設されている接触部７がプリント
基板25へ向けて押し下げられるとともに、前記接触部７
に設けられている導体８がプリント基板25上の固定接点
に接触させられてスイッチ14が導通状態となる。

このように接触部７が固定接点へ接触させられる際
に、接触部７へ衝撃力が与えられるが、接触部７内の中
空部7a内には、粘弾性体28が充填されていることから、
この粘弾性体28によって前記衝撃力が吸収ないしは緩和
される。

また、前記粘弾性体28により、接触部７と固定接点と
の接触時における、前記接触部７の周壁の振動が抑えら
れる。

したがって、接触部７と固定接点との接触時のメカニ
カルノイズの発生が抑制される。

しかも、粘弾性体28を充填することによる、可動接点
４の変形に伴う操作感の変化が小さく、前記作用と相俟
って、良好な操作感が得られる。

そして、本実施例においては、白鍵12や黒鍵13の一つ
に対して可動接点４がそれぞれ２個設けられているとと
もに、一方の可動接点４に対して他方の可動接点４が遅
れて作動させられるが、この遅れ時間が、白鍵12や黒鍵
13の操作速度に応じて変化する。

したがって、この遅れ時間に応じて音量等を制御する
ことにより、白鍵12や黒鍵13の操作力に対応した音量制
御が可能となる。

なお、前記実施例は一例であって、適用する電子機器
の種類や設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、前記実施例においては電子鍵盤楽器10に適用
した例について示したが、これに限られるものではな
い。

例えば、第９図および第10図に示すように、コンピュ
ータのキーボード31用のキー32に適用することもでき
る。

この場合、第９図に示すように、可動接点４の受圧部
５の上端に、前記キー32を同軸状に連結すればよい。

また、前記粘弾性体28は、シリコンゲルに限らず、例
えば、粘度の高いグリスや発泡剤等によって置き換える
こともできる。

さらに、前記電子鍵盤楽器に適用した場合において
は、コスト等を考慮して、前記粘弾性体28を、黒鍵13に
対応した可動接点４にのみ、充填するようにしてもよ
い。

これは、黒鍵13の場合、力点の直下に前記スイッチ14
が位置させられていることにより、操作力がほぼ直接的
にスイッチ14へ作用して、白鍵12に比して大きなメカニ
カルノイズが発生することから、この黒鍵13に対するメ
カニカルノイズの対策を行えば、ある程度の効果が期待
できるからである。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案に係わる電子機器用スイ
ッチは、操作部材の押動動作によって弾性変形させられ
ることにより、固定接点間の電気的接続を行う電子機器
用スイッチであって、円筒状の受圧部と、この受圧部に
同軸状に一体に連設され、この受圧部よりも大径な円筒
状の弾性脚部と、前記受圧部と弾性脚部との接続部から
前記弾性脚部の内側へ向けて一体に突設され、前記受圧
部内へ連通した中空部を有する有底筒状の接触部と、こ
の接続部の前記弾性脚部側の端面に設けられた導体とか
らなる可動接点を備え、かつ、前記接触部の中空部には
粘弾性体が充填されてなることを特徴とするもので、次
のような優れた効果を奏する。

接触部が固定接点に当接する際の衝撃力を粘弾性体に
よって吸収ないしは緩和するとともに、前記粘弾性体に
よって接触部内の中空部を閉塞して共鳴部分を除去し、
かつ、接触部の周壁の振動を粘弾性体によって抑制し、
この結果、メカニカルノイズの発生を抑制することがで
きる。

しかも、可動接点の変形特性の変化を極力抑えて、こ
の変形特性によって得られる操作感の変化を最小限度に
することができ、前記効果と相俟って、良好な操作感を
得ることができる。加えて、応力の周波数が5000倍変化
するのに対するヤング率の変化が６倍以下の粘弾性体を
適用したから、操作の違いによって種々の周波数の振動
が発生した場合であっても、これを有効に吸収して、接
触部の振動によるメカノイズを防止するとともに、操作
に伴う反復変形に耐えることのできるスイッチを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面中、第１図は本考案の一実施例が適用された電子鍵
盤楽器の一部を示す平面図、第２図および第３図は一従
来例を示す可動接点の縦断面図、第４図は従来の可動接
点の操作感を説明するための、ストローク−反力線図、
第５図は本考案の一実施例の縦断面側面図、第６図は一
実施例の可動接点の拡大縦断面図、第７図は一実施例の
鍵盤のガイドの平面図、第８図は同斜視図、第９図は本
考案が適用されたキーボードの外観斜視図、第10図は第
９図の要部を示す縦断面図である。 ４……可動接点、５……受圧部、６……弾性脚部、７…
…接触部、7a……中空部、８……導体、10……電子鍵盤
楽器（電子機器）、12……白鍵（操作部材）、13……黒
鍵（操作部剤）、14……スイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】操作部材の押動動作によって弾性変形させ
   られることにより、固定接点間の電気的接続を行う電子
   機器用スイッチであって、円筒状の受圧部と、この受圧
   部に同軸状に一体に連設され、この受圧部よりも大径な
   円筒状の弾性脚部と、前記受圧部と弾性脚部との接続部
   から前記弾性脚部の内側へ向けて一体に突設され、前記
   受圧部内へ連通した中空部を有する有底筒状の接触部
   と、この接触部の底面に設けられた導体とからなる可動
   接点を備え、前記接触部の中空部には、応力の周波数が
   5000倍変化するのに対するヤング率の変化が約６倍の範
   囲内に収まる粘弾性体が充填されてなることを特徴とす
   る電子機器用スイッチ。