(57)【要約】【課題】  押圧操作が検知されたことを、操作者に確実に伝えることができる押しボタンスイッチを提供する。【解決手段】  押しボタンスイッチ２は、定常位置と押圧位置との間で移動自在な操作部材４と、この操作部材４が押圧位置にあることを検知するメンブレンスイッチ５とからなる。操作部材４は、コイルバネ７によって定常位置に付勢されている。また、有底円筒状に成形された操作部材４の開放された一端には、鉄片９が設けられている。メンブレンスイッチ５が取り付けられた基板８には、鉄片９に対向して永久磁石１０が設けられている。永久磁石１０は、操作部材４が押圧位置に移動した際に鉄片９を引き付け、コイルバネ７による付勢力を弱める。この付勢力の弱まりは、いわゆるクリック感として操作者の指先に伝わる。操作者は、指先の感覚を通じて押圧操作が検知されたことを知る。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定常位置とこの定常位置から押し込まれた押圧位置との間で操作部材を移動自在に保持するケースと、前記操作部材を前記定常位置に向けて付勢する弾性体と、前記操作部材が前記押圧位置にあることを検知する検知手段とを備えた押しボタンスイッチにおいて、
前記ケースと前記操作部材との一方に設けられた磁性体と、
前記ケースと前記操作部材との他方に設けられ、前記操作部材が前記押圧位置にある際に、前記弾性体が付勢する方向とは反対の方向に前記磁性体を引き付ける磁石とを有することを特徴とする押しボタンスイッチ。
【請求項２】
前記磁石は、前記検知手段の検知に応じて励磁される電磁石であることを特徴とする請求項１記載の押しボタンスイッチ。
【請求項３】
定常位置とこの定常位置から押し込まれた押圧位置との間で操作部材を移動自在に保持するケースと、前記操作部材を前記定常位置に向けて付勢する弾性体と、前記操作部材が前記押圧位置にあることを検知する検知手段とを備えた押しボタンスイッチにおいて、
前記ケースと前記操作部材との一方に設けられた磁石と、
前記ケースと前記操作部材との他方に設けられ、前記操作部材が前記定常位置から前記押圧位置に移動した際に、前記磁石に吸着する磁性体とを有することを特徴とする押しボタンスイッチ
【請求項４】
前記磁石と前記磁性体との一方は、前記磁石と前記磁性体とが吸着した際に弾性変形する接片に取り付けられていることを特徴とする請求項３記載の押しボタンスイッチ。
【請求項５】
前記磁石は、前記検知手段の検知に応じて励磁される電磁石であることを特徴とする請求項３又は４記載の押しボタンスイッチ。
【請求項６】
定常位置とこの定常位置から押し込まれた押圧位置との間で操作部材を移動自在に保持するケースと、前記操作部材を前記定常位置に向けて付勢する弾性体と、前記操作部材が前記押圧位置にあることを検知する検知手段とを備えた押しボタンスイッチにおいて、
前記検知手段を、前記押圧位置に移動する前記操作部材と当接する第１接片と、この第１接片と略平行に設けられた第２接片とから構成し、
前記操作部材が前記定常位置から前記押圧位置に移動した際に、前記操作部材と前記第２接片との一方に設けられた磁石と、前記操作部材と前記第２接片との他方に設けられた磁性体とを、前記第１接片を挟んで吸着させることにより前記第１接片と前記第２接片とを接触させて、前記操作部材が前記押圧位置にあることを検出することを特徴とする押しボタンスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押圧操作を検知する押しボタンスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
操作者の押圧操作を検知する押しボタンスイッチは、例えば、デジタルスチルカメラのシャッタレリーズボタンやスロットマシンのストップボタン（特許文献１参照）などというように、電子機器の入力装置として一般に広く用いられている。
【特許文献１】特開２００２−２５３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１記載の押しボタンスイッチは、磁力の反力又は吸着力によって押圧された操作部材を元の位置に戻すようにしており、押圧時に操作者に伝わる反力が一様で、押圧を検知する適正な位置まで操作部材が押し込められたか否かを判断しにくいという問題がある。この場合、操作者は、シャッタレリーズやドラム停止などの操作結果をもって検知されたことを判断せざるを得ず、押し込み不足による操作ミスを発生させる要因となる。特に、その操作に応じて一瞬のシャッタチャンスを捉えるか否かが決まるシャッタレリーズボタンや、ゲームの勝ち負けを決めるストップボタンなどに用いられる押しボタンスイッチでは、こうした操作ミスが大きな問題となる。
【０００４】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、押圧操作が検知されたことを、操作者に確実に伝えることができる押しボタンスイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の押しボタンスイッチは、定常位置とこの定常位置から押し込まれた押圧位置との間で操作部材を移動自在に保持するケースと、前記操作部材を前記定常位置に向けて付勢する弾性体と、前記操作部材が前記押圧位置にあることを検知する検知手段と、前記ケースと前記操作部材との一方に設けられた磁性体と、前記ケースと前記操作部材との他方に設けられ、前記操作部材が前記押圧位置にある際に、前記弾性体が付勢する方向とは反対の方向に前記磁性体を引き付ける磁石とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
なお、前記磁石は、永久磁石でもよいし、前記検知手段の検知に応じて励磁される電磁石でもよい。
【０００７】
また、本発明の押しボタンスイッチは、定常位置とこの定常位置から押し込まれた押圧位置との間で操作部材を移動自在に保持するケースと、前記操作部材を前記定常位置に向けて付勢する弾性体と、前記操作部材が前記押圧位置にあることを検知する検知手段と、前記ケースと前記操作部材との一方に設けられた磁石と、前記ケースと前記操作部材との他方に設けられ、前記操作部材が前記定常位置から前記押圧位置に移動した際に、前記磁石に吸着する磁性体とからなる構成としてもよい。
【０００８】
この際、前記磁石と前記磁性体との一方は、前記磁石と前記磁性体とが吸着した際に弾性変形する接片に取り付けられていることが好ましい。
【０００９】
さらに、本発明の押しボタンスイッチは、定常位置とこの定常位置から押し込まれた押圧位置との間で操作部材を移動自在に保持するケースと、前記操作部材を前記定常位置に向けて付勢する弾性体と、前記操作部材が前記押圧位置にあることを検知する検知手段とを備え、前記検知手段を、前記押圧位置に移動する前記操作部材と当接する第１接片と、この第１接片と略平行に設けられた第２接片とから構成し、前記操作部材が前記定常位置から前記押圧位置に移動した際に、前記操作部材と前記第２接片との一方に設けられた磁石と、前記操作部材と前記第２接片との他方に設けられた磁性体とを、前記第１接片を挟んで吸着させることにより前記第１接片と前記第２接片とを接触させて、前記操作部材が前記押圧位置にあることを検出する構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の押しボタンスイッチによれば、操作部材が押圧位置にある際に、磁石と磁性体とによって、弾性体が付勢する方向とは反対の方向に操作部材を引き付けるようにしたので、弾性体による付勢力、すなわち操作者の指先に伝わる反力が弱まり、この指先の感覚を通じて、押圧操作が検知されたことを操作者に伝えることができる。
【００１１】
また、磁石と磁性体とを吸着させる構成では、これらが吸着する際に生じる接触音によって、押圧操作が検知されたことを操作者に伝えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、押しボタンスイッチ２の構成を概略的に説明する断面図である。押しボタンスイッチ２は、外装３に対して図１（ａ）に示す定常位置と図１（ｂ）に示す押圧位置との間で移動自在に取り付けられる操作部材４と、この操作部材４が押圧位置にあることを検知するメンブレンスイッチ（検知手段）５とからなる。
【００１３】
操作部材４は、一端に操作面４ａが形成された有底円筒状に成形されており、その内底面の中央からは、棒状に突出した押圧部４ｂが設けられている。また、操作部材４は、図示せぬブラケットなどを介して外装３に取り付けられる受け板６と操作部材４の内底面とで挟み込まれるコイルバネ（弾性体）７によって定常位置に向けて付勢されている。操作部材４の開放された一端の外周には、フランジ状に突出したストッパ部４ｃが形成されている。このストッパ部４ｃは、コイルバネ７の付勢によって外装３の裏面と当接し、定常位置を決める。なお、コイルバネ７の代わりにゴムなどを用いて、操作部材４を定常位置に付勢するようにしてもよい。
【００１４】
メンブレンスイッチ５は、押圧部４ｂと対面して基板８に取り付けられている。基板８は、外装３との距離が変わらぬように固定されており、操作部材４が押圧されて押圧部４ｂとメンブレンスイッチ５とが当接する押圧位置に移動した際に、この押圧力を受ける。なお、請求項記載のケースは、この基板８と外装３とによって構成される。外装３と基板８は、操作部材４やメンブレンスイッチ５などを収容する専用のケースでもよいし、例えば、デジタルスチルカメラやスロットマシンなどといった、本発明の押しボタンスイッチ２が取り付けられる装置のケースでもよい。さらには、外装３と基板８とを一体のケースとしてもよい。
【００１５】
メンブレンスイッチ５は、周知のように接点（図示は省略）が形成された２枚のシートを、スペーサを挟んで対向させることによってなる。操作部材４が押圧位置に移動して押圧部４ｂがメンブレンスイッチ５を押圧すると、メンブレンスイッチ５内の各接点が接触し、操作部材４が押圧されたことを検知する。なお、メンブレンスイッチ５に限ることなく、例えば、マイクロスイッチやリミットスイッチなどの他の機械式スイッチを用いてもよいし、フォトインタラプタなどの光学式センサやホール素子などの磁気センサなどを用いて検知を行うようにしてもよい。
【００１６】
操作部材４の開放された一端には、リング状の鉄片（磁性体）９が設けられている。また、基板８には、鉄片９に対向してリング状の永久磁石１０が設けられている。永久磁石１０は、操作部材４が押圧位置に移動した際に、鉄片９を引き付ける。この吸引力は、コイルバネ７の付勢力とは反対の方向に働く。操作者に伝わる反力は、通常、操作部材４を押し込んでいくほどコイルバネ７のバネ定数に応じて大きくなっていくが、図２に示すように、永久磁石１０の吸引力によって、操作部材４が押圧位置に達する直前に反力が弱まる。こうした反力の弱まりは、いわゆるクリック感として操作者に伝わるので、このクリック感による指先の感覚を通じて、押圧操作が検知されたことを操作者に伝えることができる。
【００１７】
なお、上記実施形態では、操作部材４に鉄片９を設け、基板８に永久磁石１０を設けているが、これと反対に、操作部材４に永久磁石１０を設け、基板８に鉄片９を設けるようにしてもよい。また、鉄片９は、これに限ることなく、永久磁石１０に引き付けられる磁性を有する材料であればよい。さらには、両者を磁石にして、積極的に引き付け合わせるようにしてもよい。
【００１８】
図３は、本発明の第２の実施形態を示す断面図である。なお、上記第１の実施形態と同じ構成のものについては、同符号を付し詳細な説明を省略する。本例の押しボタンスイッチ２０では、永久磁石１０に代えて、鉄心２２とその内外周を取り巻くコイル２３とからなるリング状の電磁石２１を用いている。電磁石２１は、メンブレンスイッチ５のＯＮとともに励磁されて鉄片９を吸着し、メンブレンスイッチ５のＯＦＦとともに励磁が解除される。
【００１９】
永久磁石１０では、操作部材４が押圧位置に到達する前から吸引力が影響するため、操作者が錯誤して押圧位置に到達する前に操作部材４の押し込みを止めてしまう可能性がある。これに対し、電磁石２１では、操作部材４が押圧位置に到達し、メンブレンスイッチ５がＯＮされたことに応じて吸引力が影響するようになるので、操作者が錯誤することなく、確実に押しボタンスイッチ２０の操作を行わせることができる。
【００２０】
また、永久磁石１０では、操作部材４を押圧位置から定常位置に戻す際にも吸引力が影響してしまうのに対し、電磁石２１では、メンブレンスイッチ５のＯＦＦとともに励磁を解除するので、戻り時の吸引力の影響を無くすことができる。これにより、コイルバネ７の付勢力のみで操作部材４が定常位置に戻ることになり、戻り時の動作がスムーズになる。
【００２１】
図４は、本発明の第３の実施形態を示す断面図である。押しボタンスイッチ３０の操作部材３１には、有底円筒状の開放された一端に永久磁石３２が設けられている。この永久磁石３２と対向する位置には、鉄片３３が取り付けられた接片３４が設けられている。接片３４は、保持部材３５に取り付けられており、この保持部材３５は、外装３又は基板８に固定される。
【００２２】
操作部材３１が押圧位置に移動すると、図４（ｂ）に示すように、接片３４が弾性変形して鉄片３３と永久磁石３２とが吸着する。この際、永久磁石３２と鉄片３３とによって接触音が生じ、この接触音をもって、押圧操作が検知されたことを操作者に伝えることができる。なお、永久磁石３２に吸着した鉄片３３は、操作部材３１が定常位置に戻る際に、保持部材３５の張出し部３５ａと受け板６とに当接する。張出し部３５ａと受け板６とは、ストッパとなって鉄片３３を永久磁石３２から引き剥がす。鉄片３３が引き剥がされた接片３４は、自身の弾性で図４（ａ）に示す状態に戻る。
【００２３】
なお、本例においては、操作部材３１の底面に永久磁石３２を設け、操作部材３１の移動方向と沿う方向で永久磁石３２と鉄片３３とが吸着するようにしているが、例えば、操作部材３１の側面に永久磁石３２を設け、操作部材３１の移動方向と直交する方向で永久磁石３２と鉄片３３とを吸着させるようにしてもよい。また、上記第１の実施形態と同様に、永久磁石３２と鉄片３３との位置関係は反対でもよい。
【００２４】
図５は、本発明の第４の実施形態を示す部分断面図である。押しボタンスイッチ４０の操作部材４１には、先端に鉄片４２が設けられた接片４３が取り付けられている。基板８の鉄片４２と対向する位置には、鉄心４５とその外周を取り巻くコイル４６とからなる電磁石４４が設けられている。
【００２５】
電磁石４４は、操作部材４１が押圧位置に移動して押圧部４１ａがメンブレンスイッチ５を押圧し、メンブレンスイッチ５がＯＮされたと同時に励磁される。励磁された電磁石４４は、図５（ｂ）に示すように、接片４３の鉄片４２を吸着する。これにより、鉄片４２と電磁石４４とによって接触音が生じ、上記第３の実施形態と同様にこの接触音をもって、押圧操作が検知されたことを操作者に伝えることができる。また、電磁石４４は、メンブレンスイッチ５のＯＦＦとともに励磁が解除される。鉄片４２は、励磁の解除に応じて電磁石４４から引き離れ、接片４３の弾性で図５（ａ）に示す状態に戻る。このように、本例では、上記第３の実施形態と比較して鉄片４２を引き剥がす機構が不要となる。
【００２６】
図５は、本発明の第５の実施形態を示す部分断面図である。本例の押しボタンスイッチ５０には、メンブレンスイッチ５に代えて、第１スイッチ接片５１と第２スイッチ接片５２とが設けられている。各スイッチ接片５１、５２は、例えば、アルミやステンレスなどの磁性の弱い金属材料で成形されており、操作部材５３が押圧位置に移動した際に互いに接触して、操作部材５３の押圧操作を検知する。また、各スイッチ接片５１、５２は、保持部材５４を介して外装３に取り付けられている。
【００２７】
操作部材５３の押圧部５３ａの先端には、永久磁石５５が設けられている。また、第２スイッチ接片５２の永久磁石５５と対向する位置には、鉄片５６が設けられている。操作部材５３が、定常位置から押圧位置に移動を始めると、永久磁石５５と第１スイッチ接片５１とが当接する。この第１スイッチ接片５１を撓ませながら操作部材５３が押圧位置に移動すると、図６（ｂ）に示すように、永久磁石５５と鉄片５６とが吸着し、第１スイッチ接片５１と第２スイッチ接片５２とが接触する。この際、第１スイッチ接片５１と鉄片５６とによって接触音が生じ、上記第３、第４の実施形態と同様にこの接触音をもって、押圧操作が検知されたことを操作者に伝えることができる。
【００２８】
第２スイッチ接片５２は、第１スイッチ接片５１よりも長く成形されており、この先端部と当接するように、ストッパ５７が設けられている。このストッパ５７は、操作部材５３が押圧位置から定常位置に戻る際に、第２スイッチ接片５２の先端と当接して鉄片５６を永久磁石５５から引き剥がす。鉄片５６が引き剥がされた第２スイッチ接片５２、及び第１スイッチ接片５１は、自身の弾性で図６（ａ）に示す状態に戻る。各スイッチ接片５１、５２は、操作部材５３が押圧位置から定常位置に戻り始めた後にも、第２スイッチ接片５２がストッパ５７によって引き剥がされるまでの間、接触状態が保たれる。これにより、検知のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される、いわゆるチャタリングを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】押しボタンスイッチの構成を概略的に示す断面図である。
【図２】押し込み量と反力との関係を示すグラフである。
【図３】押しボタンスイッチの第２の形態を示す断面図である。
【図４】押しボタンスイッチの第３の形態を示す断面図である。
【図５】押しボタンスイッチの第４の形態を示す部分断面図である。
【図６】押しボタンスイッチの第５の形態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
２、２０、３０、４０、５０  押しボタンスイッチ
３  外装
４、３１、４１、５３  操作部材
５  メンブレンスイッチ（検知手段）
７  コイルバネ（弾性体）
８  基板
９、３３、４２、５６  鉄片
１０、３２、５５  永久磁石
２１、４４  電磁石
３４、４３  接片
５１  第１スイッチ接片
５２  第２スイッチ接片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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