(57)【要約】本開示のスナップアクションスイッチは、内方に突出する複数の突出ブロックを有するハウジングと、ハウジングに配置されるプランジャーと、プランジャーに連結され、プランジャーに対して力を加える第１の弾性要素と、ハウジング内に配置され、プランジャーによって可動なカムと、ハウジング内に配置され、カムと連動するローターと、ローターに連結され、ローターに対して力を加える第２の弾性要素とを備えることができる。カムが第１の位置に移動すると、ローターは、カムの下面がローターの上面に係合するように回転することができ、カムが第２の位置に移動すると、ローターは、ローターの上面がハウジングの複数の突出ブロックの少なくとも１つの下面と係合するように引き続き回転することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押したときにフィードバックを生成するスナップアクションスイッチにおいて、
内方に突出する複数の突出ブロックを有するハウジングと、
前記ハウジングに配置されるプランジャーと、
前記ハウジングと前記プランジャーとの間に連結され、前記プランジャーに対して力を加える第１の弾性要素と、
前記ハウジング内に配置され、前記プランジャーによって可動なカムと、
前記ハウジング内に配置され、前記カムと連動するローターと、
前記ローターに連結され、該ローターに対して力を加える第２の弾性要素とを具備し、
前記カムが第１の位置に移動すると、前記カムの下面が前記ローターの上面に係合するように前記ローターが回転し、前記カムが第２の位置に移動すると、前記ローターの前記上面が前記ハウジングの前記複数の突出ブロックの少なくとも１つの下面と係合するように、前記ローターが引き続き回転するスナップアクションスイッチ。
【請求項２】
前記ローターは複数の歯を有する請求項１に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項３】
前記カムが前記第１の位置に移動すると、前記カムの前記下面が前記ローターの前記複数の歯の少なくとも１つの上面に係合し、前記カムが前記第２の位置に移動すると、前記ローターの前記複数の歯のうちの前記少なくとも１つの前記上面が、前記ハウジングの前記複数の突出ブロックの少なくとも１つの突出ブロックの下面に係合する請求項２に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項４】
前記カムに連結され、該カムに力を与えるばねを更に備える請求項１に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項５】
前記第２の弾性要素はばねである請求項１に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項６】
前記カムに連結される第１の電気接点要素と、前記ハウジングに連結される第２の電気接点要素とを更に備える請求項１に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項７】
前記カムが前記第２の位置に移動すると、前記第１の電気接点要素は、前記第２の電気接点要素と電気的に接触する請求項６に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項８】
前記カムが前記第１の位置と前記第２の位置との間の第３の位置に移動すると、前記第１の電気接点要素は、前記第２の電気接点要素と電気的に接触する請求項６に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項９】
前記カムが第４の位置に移動すると、前記第１の電気接点要素は、前記第２の電気接点要素と電気的に接触し、前記第２の位置は、前記第１の位置と前記第４の位置との間にある請求項６に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項１０】
押したときにフィードバックを生成するスナップアクションスイッチにおいて、
内方に突出する複数の突出ブロックを有するハウジングと、
前記ハウジングに配置されるプランジャーと、
前記ハウジング及び前記プランジャーに連結されるガスケットと、
前記ハウジング内に配置され、前記プランジャーによって可動なカムと、
前記ハウジング内に配置され、前記カムと連動するローターと、
前記ローターに連結され、該ローターに対して力を加える第１の弾性要素と、
前記カムに連結され、該カムに力を与える第２の弾性要素とを具備し、
前記カムが第１の位置に移動すると、前記カムの下面が前記ローターの上面に係合するように前記ローターが回転し、前記カムが第２の位置に移動すると、該ローターの前記上面が前記ハウジングの前記複数の突出ブロックの少なくとも１つの下面に係合するように前記ローターが引き続き回転するスナップアクションスイッチ。
【請求項１１】
前記ローターは複数の歯を有する請求項１０に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項１２】
前記カムが前記第１の位置に移動すると、前記カムの前記下面が前記ローターの前記複数の歯の少なくとも１つの上面に係合し、前記カムが前記第２の位置に移動すると、前記ローターの前記複数の歯のうちの前記少なくとも１つの前記上面が前記ハウジングの前記複数の突出ブロックの少なくとも１つの突出ブロックの前記下面に係合する請求項１１に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項１３】
前記カムに連結される第１の電気接点要素と、前記ハウジングに連結される第２の電気接点要素とを更に備える請求項１０に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項１４】
前記カムが前記第２の位置に移動すると、前記第１の電気接点要素は、前記第２の電気接点要素と電気的に接触する請求項１３に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項１５】
前記カムが前記第１の位置と前記第２の位置との間の第３の位置に移動すると、前記第１の電気接点要素は、前記第２の電気接点要素と電気的に接触する請求項１３に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項１６】
前記カムが第４の位置に移動すると、前記第１の電気接点要素は、前記第２の電気接点要素と電気的に接触し、前記第２の位置は、前記第１の位置と前記第４の位置との間にある請求項１３に記載のスナップアクションスイッチ。
【請求項１７】
スナップアクションスイッチによってフィードバックを生成する方法において、
カムを第１の位置から第２の位置に動かし、ローターを回転させることにより、該ローターの上面をハウジングの複数の突出ブロックの少なくとも１つの下面に係合させることと、
前記カムを前記第２の位置から前記第１の位置に復帰させ、前記ローターを回転させることにより、前記カムの下面を前記ローターの前記上面に係合させることとを含む方法。
【請求項１８】
前記カムが前記第２の位置に移動すると、前記カムに連結された第１の電気接点要素は、前記ハウジングに連結された前記第２の電気接点要素と電気的に接触する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記カムが前記第１の位置と前記第２の位置との間の第３の位置に移動すると、前記カムに連結された前記第１の電気接点要素は、前記ハウジングに連結された前記第２の電気接点要素と電気的に接触する請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記カムが第４の位置に移動すると、前記カムに連結された前記第１の電気接点要素は、前記ハウジングに連結された前記第２の電気接点要素と電気的に接触し、前記第２の位置は、前記第１の位置と前記第４の位置との間にある請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、フィードバックを生成するスナップアクションスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
スナップアクションスイッチは、高速でオン及びオフにすることができるスイッチ装置である。そのような装置を操作するのに必要な圧力又は力はごく僅かである。「スナップアクション（Snap Action）」は、アクチュエーター速度とは無関係に、ばねの補助によって移動する接点が、或る位置から別の位置に急速に移動することによって行われる。通常、従来のスナップアクションスイッチは、リード式（reed-based）のものである。リード式スナップアクションスイッチは、非常に小さな圧力又は力で操作することができるため、そのようなスナップアクションスイッチにおけるリードは、非常に小さなフィードバックしかもたらすことができない。したがって、これらのスナップアクションスイッチの構造を改良する必要がある。
【発明の概要】
【０００３】
本開示は、押したときにフィードバックを生成するスナップアクションスイッチ、及び該スナップアクションスイッチによってフィードバックを生成する方法を提供する。いくつかの実施の形態において、前記スナップアクションスイッチは、内方に突出する複数の突出ブロックを有するハウジングと、前記ハウジングに配置されるプランジャーと、前記プランジャーに連結され、前記プランジャーに対して力を加える第１の弾性要素と、前記ハウジング内に配置され、前記プランジャーによって可動なカムと、前記ハウジング内に配置され、前記カムと連動するローターと、前記ローターに連結され、該ローターに対して力を加える第２の弾性要素とを備えることができる。前記カムが第１の位置に移動すると、前記ローターは、前記カムの下面が前記ローターの上面に係合するように回転することができ、前記カムが第２の位置に移動すると、前記ローターは、該ローターの前記上面が前記ハウジングの前記複数の突出ブロックの少なくとも１つの下面と係合するように引き続き回転することができる。
【０００４】
別の態様において、押したときにフィードバックを生成するスナップアクションスイッチは、内方に突出する複数の突出ブロックを有するハウジングと、前記ハウジングに配置されるプランジャーと、前記ハウジング及び前記プランジャーに連結されるガスケットと、前記ハウジング内に配置され、前記プランジャーによって可動なカムと、前記ハウジング内に配置され、前記カムと連動するローターと、前記ローターに連結され、該ローターに対して力を加える第１の弾性要素と、前記カムに連結され、該カムに力を与える第２の弾性要素とを備えることができる。前記カムが第１の位置に移動すると、前記ローターは、前記カムの下面が前記ローターの上面に係合するように回転することができ、前記カムが第２の位置に移動すると、前記ローターは、該ローターの前記上面が前記ハウジングの前記複数の突出ブロックの少なくとも１つの下面に係合するように引き続き回転することができる。
【０００５】
更に別の態様において、スナップアクションスイッチによってフィードバックを生成する方法は、カムを第１の位置から第２の位置に動かし、ローターを回転させることにより、該ローターの上面をハウジングの複数の突出ブロックの少なくとも１つの下面に係合させることと、前記カムを前記第２の位置から前記第１の位置に復帰させ、前記ローターを回転させることにより、前記カムの下面を前記ローターの前記上面に係合させることとを含むことができる。１つの態様において、前記カムが前記第２の位置に移動すると、前記カムに連結された第１の電気接点要素は、前記ハウジングに連結された前記第２の電気接点要素と電気的に接触する。別の態様において、前記カムが前記第１の位置と前記第２の位置との間の第３の位置に移動すると、前記カムに連結された前記第１の電気接点要素は、前記ハウジングに連結された前記第２の電気接点要素と電気的に接触する。更に別の態様において、前記カムが第４の位置に移動すると、前記カムに連結された前記第１の電気接点要素は、前記ハウジングに連結された前記第２の電気接点要素と電気的に接触し、前記第２の位置は、前記第１の位置と前記第４の位置との間にある。
【０００６】
本開示の上述した態様及び他の態様は、以下のコンテクストにより詳細に記載される。
【０００７】
本開示の上述した特徴を理解することができるように、上記で簡潔に要約した本開示のより具体的な記載は、実施形態を参照することによって得ることができ、実施形態のうちのいくつかは、添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は、単に本開示の例示の実施形態を示している。本開示は、他の同等の効果がある実施形態を認めることができ、したがって、添付図面は、本開示の範囲を制限するようにみなされるべきでないと理解される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一実施形態に係るスナップアクションスイッチの概略図である。
【図２】図１のスナップアクションスイッチの概略斜視図である。
【図３】図１のスナップアクションスイッチの別の概略斜視図である。
【図４】本開示の別の実施形態に係るスナップアクションスイッチの概略斜視図である。
【図５】本開示の更に別の実施形態に係るスナップアクションスイッチの概略斜視図である。
【図６】図５のスナップアクションスイッチの概略斜視図である。
【図７】本開示の一実施形態に係るスナップアクションスイッチによってフィードバックを生成する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
理解を促進するために、可能な限り、複数の図において共通である同一の要素を示すように同一の参照符号が用いられる。明確さのために、図において示される種々の実施形態は、必ずしも一定縮尺ではなく、例示的な表示である。
【００１０】
以下に、本開示の実施形態を、図面を参照して詳細に記載する。
【００１１】
図１は、本開示の一実施形態に係るスナップアクションスイッチ１００の概略図を示している。図１に示すように、スナップアクションスイッチ１００は、ハウジング１０６と、プランジャー１０２と、第１の弾性要素１０４とを備えることができる。さらに、図２を参照すると、スナップアクションスイッチ１００の概略斜視図は、カム１０８と、ローター１１０と、第２の弾性要素１１２と、ばね１１４とを更に備えることができる。
【００１２】
図示の実施形態では、ハウジング１０６は、内側領域を形成する周囲内壁を有する中空円筒体とすることができる。ハウジングの内壁は、内方に突出する複数の突出ブロック（図示せず）を有することができ、複数の突出ブロックのそれぞれは、傾斜した下面を有する。ハウジング１０６の内壁に設けられる突出ブロックの数は、様々とすることができる。さらに、ハウジングの頂部に、内側領域に連通する穴が形成され、それにより、プランジャー１０２の下端部は、その穴を通過し、内側領域内に収容することができる。いくつかの実施形態において、上記穴は、ハウジングの内壁よりも小さい直径を有するように設計され、それにより、頂壁の少なくとも一部がハウジングの内側領域を囲んだままとなる。
【００１３】
プランジャー１０２は、ハウジング１０６上に配置することができ、下端部がハウジング１０６の頂部の穴を通って延在し、ハウジング１０６の内側領域に入ることで、カム１０８と連結する。プランジャー１０２は、弛緩状態である第１の位置と圧縮状態である第２の位置との間で移動可能である。いくつかの実施形態において、プランジャー１０２は、スイッチのボタンとして機能することができる。
【００１４】
カム１０８は、ハウジング１０６内に配置され、プランジャー１０２によって移動可能である。カム１０８は、ハウジング１０６の複数の突出ブロックに対応する複数の突出部１２２を有する。例えば、カム１０８の複数の突出部１２２に、ハウジング１０６の複数の突出ブロックを差し挟むことができる。したがって、カム１０８の動きは、ハウジング１０６の内壁にある突出ブロックによって規定され、ハウジング１０６の中心軸に沿って直線的に移動する。複数の突出部１２２のそれぞれは、ローター１１０と係合するように傾斜した下面を有する（より詳細に後述する）。
【００１５】
カム１０８の直径は、カム１０８をハウジング１０６の内側領域内に固定することができ、容易に抜け落ちないように、ハウジング１０６の頂部の穴の直径を超えたものにすることができる。この実施形態は、カム１０８に設けられた８つの突出部１２２を示しているが、他の数又は形状の突出部も想定されることを理解すべきである。
【００１６】
ローター１１０は、ハウジング１０６内に配置され、カム１０８と連動する。図示の実施形態では、ローター１１０は、リング形状であり、ローター１１０の周縁部から上方に延在する複数の歯１２４を有する。複数の歯１２４は、ローター１１０の周縁部の周りに配置される。複数の歯１２４のそれぞれは、傾斜した上面を有し、プランジャー１０２が第１の位置にある場合、複数の歯１２４のそれぞれの傾斜した上面は、カム１０８の複数の突出部１２２のそれぞれの傾斜した下面と係合することができる。この実施形態は、ローター１１０に設けられた８つの歯１２４を示しているが、他の数又は形状の歯も想定されることを理解すべきである。
【００１７】
図示の実施形態では、第１の弾性要素１０４はドーム形とすることができる。図２に示すように、第１の弾性要素１０４の一端部は、プランジャー１０２に連結され、第１の弾性要素１０４の他端部は、ハウジング１０６の頂面に連結される。第１の弾性要素１０４は弾性を有し、プランジャー１０２に対して力を加えて、プランジャー１０２を第２の位置から第１の位置に押圧する。
【００１８】
図示の実施形態では、第２の弾性要素１１２の一端部は、ローター１１０の下面に連結され、第２の弾性要素１１２の他端部は、内側領域内のハウジング１０６の底部１２６に連結される。いくつかの実施形態において、ローター１１０は、ローター１１０の底面に連結されるシム１２８を備えることができる。第２の弾性要素１１２は、ローター１１０に力を与えることができる。１つの実施形態において、第２の弾性要素１１２は、ローター１１０とハウジング１０６との間に設けられるばねによって形成される。
【００１９】
図３を参照すると、ばね１１４の一端部は、カム１０８の下端部１２２に連結され、ばね１１４の他端部は、ハウジング１０６の底部１２６に連結される。ばね１１４は、カム１０８に力を与えることができる。
【００２０】
プランジャー１０２が押されると、カム１０８は、第１の位置から離れて第２の位置へと下方に動く。カム１０８の複数の突出部１２２のそれぞれの下面は、ローター１１０の複数の歯１２４のそれぞれの上面に係合することができるため、ローター１１０も、カム１０８によって第２の位置へと下方に動く。いくつかの実施形態において、カム１０８の複数の突出部１２２のそれぞれの傾斜した下面が、ハウジング１０６の複数の突出ブロックのそれぞれの傾斜した下面と位置合わせされると、カム１０８の複数の突出部１２２のそれぞれの傾斜した下面に係合するローター１１０の複数の歯１２４のそれぞれの傾斜した上面は、第２の弾性要素１１２によって、ハウジング１０６の複数の突出ブロックのそれぞれの傾斜した下面に係合するように摺動し、ローター１１０を或る角度で回転させることができる。このときに、音が発生し、使用者にフィードバックがもたらされる。同時に、ローター１１０が回転する際、使用者は、第２の弾性要素１１２によってもたらされる復元力を感じなくなる。
【００２１】
プランジャー１０２が第２の位置から弛緩する場合、カム１０８が、ばね１１４によって上方に動き、次いで、プランジャー１０２が、カム１０８及び第１の弾性要素１０４によって上方に動く。この時点で、カム１０８の複数の突出部１２２のそれぞれの傾斜した下面と、ハウジング１０６の複数の突出ブロックのそれぞれの傾斜した下面とは、互いに位置合わせされなくなる。いくつかの実施形態において、カム１０８の複数の突出部１２２のそれぞれの傾斜した下面が、ハウジング１０６の複数の突出ブロックのそれぞれの傾斜した下面と再び位置合わせされると、ハウジング１０６の複数の突出ブロックのそれぞれの傾斜した下面に係合するローター１１０の複数の歯１２４のそれぞれの傾斜した上面は、カム１０８の複数の突出部１２２のそれぞれの傾斜した下面に係合するように摺動し、ローターを或る角度で回転させることができる。このときに、別の音が発生し、プランジャー１０２が第１の位置に戻る。
【００２２】
図３を参照すると、スナップアクションスイッチ１００は、第１の電気接点要素である接触棒１１６と、第２の電気接点要素である２つの端子１１８、１２０とを更に備えることができる。接触棒１１６及び２つの端子１１８、１２０は、電気導体とすることができる。図示の実施形態では、カム１０８の下端部１２２は、リング形状のローター１１０を通過し、接触棒１１６は、カム１０８の下端部１２２において、ローター１１０の下から側方に配置される。２つの端子１１８、１２０は、ハウジング１０６の底部１２６を貫通することができる。したがって、２つの端子１１８、１２０は、一部がハウジング１０６の内側領域内にあり、一部がハウジング１０６の外部にある。プランジャー１０２が第１の位置から第２の位置に向かって押されると、カム１０８がプランジャー１０２によって動かされ、次いで、接触棒１１６が２つの端子１１８、１２０と電気的に接触し、ローター１１０が回転する際に電気的接続を形成することができる。
【００２３】
いくつかの実施形態において、カム１０８の下端部１２２は、内側領域を囲む中空円筒体とすることができる。カム１０８の下端部１２２は、互いに対向する２つの側部において２つの細長いスロットを有するように構成することができる。接触棒１１６は、２つの細長いスロットを通過し、２つの細長いスロットに沿って下端部１２２に対して動くことができる。スナップアクションスイッチ１００は、内部ばね（図示せず）を更に備えることができる。内部ばねは、カム１０８の下端部１２２の内側領域内に配置されるとともに、カム１０８の下端部１２２及び接触棒１１６に連結され、接触棒１１６が２つの細長いスロットの一端部を押すための力を接触棒１１６に与える。いくつかの実施形態において、２つの細長いスロットの長さは変更することができる。
【００２４】
いくつかの実施形態において、接触棒１１６は、プランジャー１０２を動かした後かつローター１１０が回転する前に、２つの端子１１８、１２０と電気的に接触し、電気接続を形成することができる。すなわち、カム１０８が第１の位置と第２の位置との間の第３の位置に移動すると、接触棒１１６は、２つの端子１１８、１２０と電気的に接触し、電気接続を形成することができる。
【００２５】
別の実施形態において、接触棒１１６は、ローター１１０が回転した後に、２つの端子１１８、１２０と電気的に接触し、電気接続を形成することができる。すなわち、カム１０８が第４の位置に移動すると、接触棒１１６は、２つの端子１１８、１２０と電気的に接触し、電気接続を形成することができる。さらに、この実施形態では、第２の位置は、第１の位置と第４の位置との間に位置することができる。
【００２６】
図４は、本開示の別の実施形態に係るスナップアクションスイッチ４００の概略斜視図を示している。図示の実施形態では、図４のスナップアクションスイッチ４００の構造は、図２のスナップアクションスイッチ１００の構造と同様である。図４のスナップアクションスイッチ４００は、ハウジングと、プランジャー４０２と、ドーム体４０４と、カム４０８と、ローター４１０と、弾性要素４１２とを備えることができる。この実施形態では、プランジャー４０２が第１の位置において弛緩すると、ドーム体４０４がプランジャー４０２に力を与えることができる。
【００２７】
図５は、本開示の更に別の実施形態に係るスナップアクションスイッチ５００の概略斜視図を示し、図６は、図５のスナップアクションスイッチ５００の概略斜視図を示している。図示の実施形態では、図５のスナップアクションスイッチ５００の構造は、図２のスナップアクションスイッチ１００の構造と同様である。図５及び図６のスナップアクションスイッチ５００は、ハウジングと、プランジャー５０２と、カム５０８と、ローター５１０と、弾性要素５１２と、ばね５１４とを備えることができる。この実施形態では、ばね５１４は、ローター５１０の下に配置され、カム５０８とハウジングの底部５０６との間を接続する。したがって、プランジャー５０２が第１の位置において弛緩すると、ばね５１４は、カム５０８に力を与え、それにより、ひいてはプランジャー５０２を上方に押し、プランジャー５０２を第１の位置に保持する。いくつかの実施形態において、スナップアクションスイッチ５００は、ガスケット（図示せず）を更に備えることができる。１つの実施形態において、ガスケットの一端部は、プランジャー５０２に連結され、ガスケットの他端部は、ハウジングの頂面に連結される。ガスケットの使用により、水がハウジングの内側領域に流入することを防ぐことができる。
【００２８】
図７は、本開示の一実施形態に係るスナップアクションスイッチによってフィードバックを生成する方法７００のフローチャートである。ステップ７１０において、カムを第１の位置から第２の位置に動かし、ローターを回転させることにより、ローターの上面を、ハウジングの複数の突出ブロックの少なくとも１つの下面に係合させる。このステップでは、ローターは、第２の位置においてカムによって回転されるとき、使用者にフィードバックをもたらすことができる。ステップ７２０において、カムを第２の位置から第１の位置に復帰させ、ローターを回転させることにより、カムの下面をローターの上面に係合させる。
【００２９】
本開示の例示の実施形態は、図を参照して記載される。しかし、当業者には、添付の特許請求の範囲によって定義されるような趣旨及び範囲から逸脱することなく、本開示に対して種々の変更形態及び代替形態を行うことができることが明らかであろう。
【符号の説明】
【００３０】
１００    スナップアクションスイッチ
１０２    プランジャー
１０４    第１の弾性要素
１０６    ハウジング
１０８    カム
１１０    ローター
１１２    第２の弾性要素
１１６    接触棒
１１８    端子
１２０    端子
１２２    突出部
１２４    歯
１２６    底部
１２８    シム
４００    スナップアクションスイッチ
４０２    プランジャー
４０４    ドーム体
４０８    カム
４１０    ローター
４１２    弾性要素
５００    スナップアクションスイッチ
５０２    プランジャー
５０６    底部
５０８    カム
５１０    ローター
５１２    弾性要素
【図１】
2021523526.tif 000003
【図２】
2021523526.tif 000004
【図３】
2021523526.tif 000005
【図４】
2021523526.tif 000006
【図５】
2021523526.tif 000007
【図６】
2021523526.tif 000008
【図７】
2021523526.tif 000009
【国際調査報告】
2021523526.tif 000010
2021523526.tif 000011