(57)【要約】【課題】操作入力部材に対して繰り返し外力が加えられても安定して接点部を操作することができるスイッチを提供すること。【解決手段】内部に接点部を有するスイッチ本体１０と、スイッチ本体１０から突出して設けられ、外力を伝達して前記接点部の接離を操作するための操作入力部材２０とを備えるスイッチ１であって、操作入力部材２０において前記外力を受ける端部２０Ａには、転動体３０が転動自在に支持されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に接点部を有するスイッチ本体と、前記スイッチ本体から突出して設けられ、外力を伝達して前記接点部の接離を操作するための操作入力部材とを備えるスイッチであって、
前記操作入力部材において前記外力を受ける端部には、転動体が転動自在に支持されていることを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
前記回転体は、球状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記操作部材と前記転動体との間には、前記操作部材と前記転動体との間の静止摩擦係数よりも小さくなるように前記転動体との間の静止摩擦係数が設定された低摩擦部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ。
【請求項４】
内部に空洞を有する収容体と前記収容体に収容される被収容体とが互いに着脱可能に設けられた電子機器であって、
前記被収容体は、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスイッチと、
前記スイッチの前記転動体に接触し、前記転動体を介して前記操作入力部材に外力を加えるカム面を有する押圧部材と、
前記収容体の内側から外側に向かって前記収容体の内壁面に当接するように前記押圧部材に形成された着脱部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
前記押圧部材は、前記被収容体と相対回動自在に取り付けられ、
前記カム面は、前記押圧部材が回動する回動中心の周囲に形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外力が加えられることで接点電極のオンとオフとが切り替わるスイッチが知られている。このようなスイッチとして、特許文献１には、固定接点と、固定接点に対して相対移動する可動接点と、外力が加えられることによって可動接点を固定接点に接触させるプッシュボタン（操作入力部材）を備えるスイッチが記載されている。
【０００３】
また、このようなスイッチは、例えば、中央演算装置や主記憶装置などが実装された刀身状のサーバー装置と筐体とを備える電子機器においてサーバー装置と筐体とを着脱する場合に、サーバー装置などを着脱するためのレバーが一体に設けられた押圧部材と連動して操作されてサーバー装置が筐体に接続されたか否かを検出するためのスイッチとして使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８６６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のスイッチは、操作入力部材の外面に対して繰り返し外力が加わることで操作入力部材が磨耗する場合がある。この場合、スイッチの製造時に設定された位置と異なる位置で接点電極の接触及び離間が起こってしまい、接点電極の動作が不安定になるという問題がある。
【０００６】
また、従来の電子機器は、スイッチの操作入力部材が磨耗しないように、また操作入力部材に対して適切な方向から外力が加わるように、サーバー装置などのレバーの回動中心から離れた位置にスイッチを配置する必要があった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、操作入力部材に対して繰り返し外力が加えられても安定して接点部を操作することができるスイッチを提供し、また、操作入力部材に外力が加わる方向が適切な方向からずれてもスイッチを好適に操作できる電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のスイッチは、内部に接点部を有するスイッチ本体と、前記スイッチ本体から突出して設けられ、外力を伝達して前記接点部の接離を操作するための操作入力部材とを備えるスイッチであって、前記操作入力部材において前記外力を受ける端部には、転動体が転動自在に支持されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電子機器は、内部に空洞を有する収容体と前記収容体に収容される被収容体とが互いに着脱可能に設けられた電子機器であって、前記被収容体は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスイッチと、前記スイッチの前記転動体に接触し、前記転動体を介して前記操作入力部材に外力を加えるカム面を有する押圧部材と、前記収容体の内側から外側に向かって前記収容体の内壁面に当接するように前記押圧部材に形成された着脱部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のスイッチによれば、操作入力部材に設けられた転動体が転動することで操作入力部材と被接触体との間の摩擦抵抗が低減されているので、操作入力部材が磨耗するのを抑えることができる。このため、操作入力部材に対して繰り返し外力が加えられても安定して接点部を操作することができる。
また、本発明の電子機器によれば、操作入力部材に転動体が設けられているので、操作入力部材に外力が加わる方向が適切な方向からずれてもスイッチを好適に操作できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態のスイッチを示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は右側面図である。
【図２】（Ａ）ないし（Ｃ）は同スイッチの使用時の動作を示す動作説明図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第２実施形態の電子機器を示す部分断面図である。（Ｂ）は同電子機器の使用時の動作を示す動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態のスイッチについて説明する。図１は、本実施形態のスイッチ１を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は右側面図である。図２（Ａ）ないし図２（Ｃ）は、スイッチ１の使用時の動作を示す動作説明図である。
【００１３】
図１に示すように、スイッチ１は、図示しない接点電極を内部に有するスイッチ本体１０と、スイッチ本体１０から突出して設けられた操作入力部材２０と、操作入力部材２０の端部２０Ａに設けられた転動体３０とを備えている。
【００１４】
スイッチ本体１０は、端子１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄが、ケース１１の内部で接点電極に導通するようにケース１１の外面に設けられている。
【００１５】
操作入力部材２０は、例えば棒状に形成されており、ケース１１から突き出した端部２０Ａには、転動体３０を支持する受座２１が設けられている。操作入力部材２０は、ケース１１に対して操作入力部材２０の軸方向に進退動作してケース１１の内部の図示しない接点部を操作するようになっている。
【００１６】
本実施形態では、受座２１は、球面の一部をなすような曲面形状を有している。また、受座２１における端部２０Ａ側の一部には、操作入力部材２０の径方向内側に向かって延びるストッパ部２２が設けられている。ストッパ部２２は、転動体３０が受座２１から脱落しないように、かつ転動体３０を転動自在に支持するものである。
【００１７】
転動体３０は、例えばステンレス鋼などからなる球体で、受座２１において自在に転動するように受座２１に支持されている。また、転動体３０と受座２１との間は、転動体３０が受座２１で自在に転動できる程度に摩擦抵抗が低減された低摩擦部になっている。具体的には、受座２１には、転動体３０に点接触する突起が形成されている。また、受座２１において転動体３０に接触する部分がフッ素樹脂などの樹脂材料で構成されていてもよい。
【００１８】
本実施形態では、ケース１１に対して操作入力部材２０が最大に突出している状態と、ケース１１に対して操作入力部材２０が最大に押し込まれている状態とが切り替わることで、端子１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの間の導通状態が第一状態と第二状態との間で相互に切り替わるようになっている。第一状態と第二状態とのそれぞれにおける端子１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの接離は適宜に設定して構成することができる。一例を挙げると、第一状態では端子１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄが互いに導通していない状態であり、第二状態では端子１２Ａと端子１２Ｂとが導通するとともに端子１２Ｃと端子１２Ｄとが導通するようになっている。
【００１９】
以上に説明した構成の、本実施形態のスイッチ１の使用時の動作について説明する。
図２（Ａ）に示すように、スイッチ１は、被接触体１００に対して転動体３０の外面が接触するように配置されて使用される。スイッチ１と被接触体１００との位置関係は、スイッチ１の操作入力部材２０の端部２０Ａに設けられた転動体３０が平坦面１０（例えば点Ｘ）に接する位置関係にあるときは、操作入力部材２０がケース１１から最大に突出する位置関係になっている。このとき、スイッチ１の端子１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの導通状態は上述の第一状態になっている。
【００２０】
図２（Ｂ）に示すＡ方向に被接触体１００が相対移動すると、操作入力部材２０は転動体３０とともにケース１１の内部方向へ移動する。カム面１０２から転動体３０に加わる外力は、操作入力部材２０の軸方向に対して角度を有しており、転動体３０が受ける外力は、操作入力部材２０の軸方向の成分と操作入力部材２０の軸に直交する方向の成分とを有している。操作入力部材２０の軸に直交する外力の成分によって、転動体３０は転動する。このとき、転動体３０の外面とカム面１０２との間に発生する摩擦は転がり摩擦であり、転動体３０の外面とカム面１０２との間の転がり摩擦係数は転動体３０の外面とカム面１０２との間のすべり摩擦係数より小さい。
【００２１】
スイッチ１と被接触体１００とが図２（Ｃ）に示すようにカム面１０２の頂点Ｙに転動体３０が位置する位置関係にあるときは、操作入力部材２０がケース１１に対して最大に押し込まれた位置関係になっており、転動体３０がカム面１０２に沿って動作することで上述の第一状態から第二状態へ切り替わる。
【００２２】
被接触体１００が図２（Ｂ）に示すＡ方向と反対方向に移動したときには、転動体３０は転動しつつ、操作入力部材２０はケース１１から外向きに移動する。平坦面１０１の点Ｘに転動体３０が到達したときには、スイッチ本体１０においては上述の第二状態から第一状態へ切り替わっている。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態のスイッチ１によれば、操作入力部材２０に設けられた転動体３０によってカム面１０２との間の摩擦力が低減されている。そのため、操作入力部材２０が磨耗することが軽減され、操作入力部材の動作方向と異なる方向から外力が操作入力部材に対して繰り返して加えられても安定して接点電極を動作させることができる。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の電子機器について図４及び図５を参照して説明する。なお、本実施形態において、上述した第１実施形態のスイッチ１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
図３（Ａ）は、本実施形態の電子機器２の一部の構成を示す部分断面図である。また、図３（Ｂ）は、電子機器２の使用時の動作を示す動作説明図である。
【００２５】
図３（Ａ）に示すように、本実施形態の電子機器２は、例えばAdvanced TCA（Telecom Computing Architecture）にハードウエア仕様が定められた外枠となる収容体３０１と、収容体３０１の内部に収容される被収容体３００との間に介在されて設けられている。
【００２６】
収容体３００は、上述の第１実施形態で説明したスイッチ１が回路基板３１０上に実装され、回路基板３１０には、収容体３００に固定された回動軸部材２０３を介して連結された押圧部材２００と、押圧部材２００の外面の一部に引っ掛けて押圧部材２００の位置を固定する固定部３２０と、が取り付けられている。
【００２７】
回動軸部材２０３は、回路基板３１０の面に垂直な方向に延びる円柱形状で、押圧部材２００は回路基板３１０が存する面と平行な面に沿って回動軸部材２０３回りに回動するようになっている。本実施形態では、回動軸部材２０３とスイッチ１との位置関係は、スイッチ１のケース１１から突出する操作入力部材２０が、回動軸部材２０３の回動中心軸に向かって延びる位置関係になっている。
【００２８】
押圧部材２００は、回動軸部材２０３回りに相対回動自在で回動軸部材２０３回りに延びて形成されたカム面２０１、２０２と、被収容体３００が収容体３０１に収容されている状態で収容体３０１の外部側に延びて設けられたレバー部２１０と、被収容体３００の内部側に突出してレバー部２１０の一部に設けられたフック部２２０と、を備えている。
【００２９】
カム面２０１とカム面２０２とは、回動軸部材２０３の回動中心軸からの距離が異なっており、カム面２０２と回動中心軸との間の距離は、カム面２０１と回動中心軸との間の距離よりも長くなっている。カム面２０１とカム面２０２との間の傾斜カム面２０４は、カム面２０１からカム面２０２に向かうに従って回動軸部材２０３の回動中心軸との間の距離が漸次長くなるように形成されている。
【００３０】
本実施形態では、カム面２０１とカム面２０２とのそれぞれには、スイッチ１の操作入力部材２０に設けられた転動体３０の外面が接触するようになっており、操作入力部材２０がケース１１の外向きに付勢される付勢力によってカム面２０１、カム面２０２及び傾斜カム面２０４に転動体３０は押圧されている。
本実施形態の電子機器２において、スイッチ１は被収容体３００に対して収容体３０１が収容されたことを検知するスイッチである。
【００３１】
以上に説明した構成の本実施形態の電子機器２の使用時の動作について説明する。
まず、被収容体３００を収容体３０１の内部に例えば使用者の手作業によって挿入する。すると、レバー部２１０と係止部２３０との間に収容体３０１の一部が挟まれるように、押圧部材２００は収容体３０１に挿入される。
【００３２】
次に、レバー部２１０が被収容体３００に近づく方向に、押圧部材２００を回動軸部材２０３回りに回動させる。すると、係止部２３０は収容体３０１の内壁面３０１Ａに回り込むように回動軸部材２０３を中心に回動し、着脱部Ｚ１において係止部２３０は内壁面３０１Ａを押圧する。これにより、被収容体３００は収容体３０１の内部にさらに押し込まれて、図示しないコネクタなどを介して被収容体３０１と収容体３００とは電気的に接続される。さらにこのとき、回動軸部材２０３回りにカム面２０１、２０２が回動して、転動体３０とカム面２０１、２０２とは、転動体３０が点Ｙに位置する位置関係になる。
【００３３】
カム面２０１、２０２からは、操作入力部材２０の軸に対して角度を有する方向から転動体３０を介して外力が加えられ、転動体３０がない場合には操作入力部材２０とカム面２０１、２０２とが摺動することで操作入力部材２０の軸が曲がる方向に外力を受けている。しかしながら、操作入力部材２０の軸に直交する外力の成分によって転動体３０が転動することで操作入力部材２０とカム面２０１、２０２との間の摩擦が低減されているため、操作入力部材２０は曲がることなくケース１１の内部側に直線動作する。
【００３４】
押圧部材２００とスイッチ１との間では、カム面２０１からカム面２０２へ転動体３０が移動し、操作入力部材２０はケース１１の内向きに移動する。カム面２０１、２０２上の点Ｘから点Ｙへスイッチ１の転動体３０が相対移動すると、スイッチ１においては、端子１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの導通状態が第一状態から第二状態に切り替わる。
このようにして、スイッチ１は、被収容体３００が収容体３０１に確実に装着されたことを検知する。
【００３５】
図３（Ｂ）に示すように、レバー部２１０を被収容体３００に近接する方向へ回動軸部材２０３回りに回動させた状態では、レバー部２１０は被収容体３００の外面に沿い、被収容体３００の外面と収容体３０１の外面とは略同一面上に存する位置関係になる。固定部３２０の凸部３２１と係合部２２０の凹部２２１とが係合することで、レバー部２１０は固定部３２０に固定されて、収容体３０１に加わる振動などで押圧部材２００が固定部３２０から外れないようになっている。
これで、被収容体３００の収容体３０１への装着動作は終了する。
【００３６】
被収容体３００を収容体３０１から取り出すときには、レバー部２１０を被収容体３００の外側方向に引き出すように押圧部材２００を回動軸部材２０３回りに回動させる。すると、レバー部２１０側の着脱部Ｚ２は収容体３０１の外面に当接する。さらに、収容体３０１の外面を支点としてレバー部２１０をさらに収容体３０１の外側に向かって回動させると、被収容体３００を収容体３０１から引き抜く方向に被収容体３００と収容体３０１とが相対移動する。
【００３７】
このとき、押圧部材２００とスイッチ１との間では、カム面２０２からカム面２０１に転動体３０が移動し、操作入力部材２０はケース１１の外向きに移動する。これにより、スイッチ１においては、端子１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの導通状態が第二状態から第一状態に切り替わる。
このとき、スイッチ１は、被収容体３００が収容体３０１から取り外されたことを検知する。
【００３８】
以上に説明したように、本実施形態の電子機器によれば、点Ｘから点Ｙに転動体３０を移動させる場合には、カム面２０１とカム面２０２とによって、回動軸部材２０３回りの回動方向に押圧力が加わる。このとき、転動体３０がカム面２０１、２０２に接触して転動することでカム面２０１とカム面２０２との間の摩擦抵抗が低減されているので、操作入力部材２０は曲がることなくケース１１の内向きに移動する。このため、スイッチ１を回動軸部材２０３の近傍に配置してもスイッチ１を好適に動作させることができる。
【００３９】
また、従来、押圧部材とスイッチ１との間の位置ずれを少なくするために押圧部材の加工精度を高めて押圧部材を製造していたが、押圧部材の製造するためのコストが高いという問題があった。本実施形態の電子機器によれば、スイッチ１を回動軸部材２０３の近傍に配置することができるので、回動軸部材２０３から離れた位置でスイッチ１の操作入力部材２０を操作する従来の場合に比べて押圧部材２００とスイッチ１との位置ずれが少ない。このため、例えば従来はレーザー加工を要していた押圧部材をＮＣＴ加工（ＮＣタレットパンチ加工）などの加工方法で製造することができ、押圧部材２００を安価に製造することができる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の各実施形態において、転動体は金属製の球体である例を説明したが、転動体の材質は金属に限られるものではなく、また転動体の形状は球状に限られるものではない。転動体の材質としては、例えばフッ素樹脂などの摩擦係数の小さい樹脂材料などを採用することができる。また、転動体の形状としては、例えば母線回りに転動自在な円筒形状あるいは円柱形状としてもよい。
【００４１】
また、上述の各実施形態において、転動体３０と操作入力部材２０に設けられた受座２１との間に、転動体３０と受座２１との間の摩擦抵抗を低減する低摩擦部として別の部材を介在させても良い。例えば転動体３０が鋼球である場合には、低摩擦部の材質としては硬鋼、銅、ガラス、ルビーなどを採用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  スイッチ
２  電子機器
１０  スイッチ本体
２０  操作入力部材
３０  転動体
１００  被接触体
２００  押圧部材
３００  被収容体
３０１  収容体
【図１】
2011065881.tif 000003
【図２】
2011065881.tif 000004
【図３】
2011065881.tif 000005