(57)【要約】【課題】モードの変化と操作感覚とが結び付き易く、遊戯性を向上させることのできる押釦スイッチを提供する【解決手段】押釦１と、押釦１の変位量に比例した信号を作成する信号処理回路部６と、押釦１が押操作される向きと逆向きに押釦１を付勢する第１のコイルばね７及び第２のコイルばね８と、第２のコイルばね８を押釦１が押操作される向きに一定量縮んだ状態で保持するホルダ９及びリブ２１Ｂとを備え、第２のコイルばね８を、押釦１が第１のコイルばね７を押圧した状態で一定量変位した後に押釦１に押圧される位置に配設した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押釦と、前記押釦の変位量に比例した信号を作成する信号処理回路部と、前記押釦が押操作される向きと逆向きに前記押釦を付勢する第１のばね及び第２のばねと、前記第２のばねを前記押釦が押操作される向きに一定量縮んだ状態で保持する保持手段とを備え、前記第２のばねは、前記押釦が前記第１のばねを押圧した状態で一定量変位した後に前記押釦に押圧される位置に配設されたことを特徴とする押釦スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パチンコ台やゲーム機などの遊戯装置の操作スイッチに好適な押釦スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、遊戯装置の操作スイッチは、遊戯中（ゲームのプレイ中）に頻繁に且つ過度の力で操作されるため、耐久性の観点から、機械的な接点を持たない非接触式の押釦スイッチが用いられることがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の光学式押しボタンスイッチ（押釦スイッチ）は、弾性手段により自動復帰する押しボタン作動部と、押しボタン作動部の移動経路に沿って設けられた光量検出センサーとを備えている。また、押しボタン作動部には、移動方向に指向して形成され移動状態に応じて透過光又は反射光の光量を変化させる光量変化手段を備えている。このため、当該従来例では、押しボタン作動部を押したときの深さを光量の変化として検出できるので、押しボタン作動部の押し加減を連続的に検出することができ、押しボタン作動部の押し加減でプレイ状態（モード）を変化させることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１７６２３７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、上記従来例では、押しボタン作動部に対する荷重が押しボタン作動部の変位量に常に比例しているため、利用者にとって押しボタン作動部を操作する感覚が一定である。このため、仮に押しボタン作動部の変位量に応じてモードを変化させたとしても、モードの変化の前後で押しボタン作動部の操作感覚が変化しないため、利用者にとってモードの変化と操作感覚とが結び付き難く、遊戯性に乏しいという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、モードの変化と操作感覚とが結び付き易く、遊戯性を向上させることのできる押釦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】
【０００７】
本発明の押釦スイッチは、押釦と、前記押釦の変位量に比例した信号を作成する信号処理回路部と、前記押釦が押操作される向きと逆向きに前記押釦を付勢する第１のばね及び第２のばねと、前記第２のばねを前記押釦が押操作される向きに一定量縮んだ状態で保持する保持手段とを備え、前記第２のばねは、前記押釦が前記第１のばねを押圧した状態で一定量変位した後に前記押釦に押圧される位置に配設されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、モードの変化と操作感覚とが結び付き易く、遊戯性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る押釦スイッチの実施形態を示す断面図である。
【図２】同上の押釦スイッチの外観を示す図で、（ａ）は全体斜視図で、（ｂ）は上面図で、（ｃ）は側面図で、（ｄ）はカバーを外した状態の下面図である。
【図３】同上の押釦スイッチの分解斜視図である。
【図４】同上の押釦スイッチの動作状態を示す図で、（ａ）はモードが変化する手前まで押釦を押し込んだ状態の断面図で、（ｂ）はモードの変化後の断面図である。
【図５】同上の押釦スイッチの動作説明図で、（ａ）は押釦の変位量と出力電圧との相関図で、（ｂ）は押釦に対する荷重と押釦の変位量との相関図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る押釦スイッチの実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、図１における上下を上下方向と定めるものとする。本実施形態は、図１に示すように、押釦１と、ボディ２と、カバー３と、センシング部４と、移動体ブロック５と、信号処理回路部６と、第１のコイルばね７（第１のばね）と、第２のコイルばね８（第２のばね）と、ホルダ９とを備える。
【００１１】
押釦１は、図１，図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、円盤形状の合成樹脂成形体から成り、その中央部上面には、下向きに窪んだ平面視円形状の凹所１０が設けられている。凹所１０の中心には、固定ねじ１２が挿入されるねじ挿入孔１１が上下方向に貫通して設けられている。
【００１２】
ボディ２は、図１，図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、下面が開口した扁平な直方体形状のベース２０と、ベース２０の上面中心部より上向きに突出し且つベース２０よりも径寸法の小さい円筒形状の本体部２１とが、合成樹脂成形体として一体に形成されて成る。ベース２０の内底面には、図１，図２（ｄ）に示すように、周方向に沿って４つの突起２０Ａが下向きに突設されている。本体部２１の上面には、円形状の孔２１Ａが設けられており、当該孔２１Ａには、後述する移動体ブロック５の連結部５１が上下方向に移動自在に配設される。
【００１３】
ベース２０の図２（ｂ）における左右両側面には、それぞれベース２０から外向きに突出する３本の梁２２が一体に形成されており、これら梁２２によって扁平な円筒形状の取付部２３が支持されている。したがって、これら取付部２３を例えばパチンコ台等の外部装置にねじ止めすることで、本実施形態を外部装置に取り付けることができるようになっている。
【００１４】
カバー３は、図１，３に示すように、矩形板状の合成樹脂成形体から成り、ベース２０の下面開口を塞ぐようにボディ２に取り付けられる。なお、ボディ２とカバー３とは、接着又は溶着等の適宜の方法で互いに固定される。
【００１５】
センシング部４は、図１に示すように、円盤形状のフランジ４０と、フランジ４０の上面中心部より上向きに突出して設けられたコイルボビン４１とが合成樹脂成形体として一体に形成されて成る。フランジ４０の下面には、図１，図２（ｄ）に示すように、下向きに突出する４つの支持部４０Ｂが設けられており、これら支持部４０Ｂによって後述する信号処理回路部６のプリント配線板６０が支持されている。また、フランジ４０の下面には、図１，図２（ｄ）に示すように、突起２０Ａが挿入される円形状の４つの貫通孔４０Ａが周方向に沿って設けられている。コイルボビン４１は、図１に示すように、円筒形状の巻胴部４１Ａと、巻胴部４１Ａの上下両端にそれぞれ設けられた上鍔部４１Ｂ並びに下鍔部４１Ｃとを有している。そして、図１に示すように、巻胴部４１Ａの外周面に巻線が巻き回されることによって検出コイル４２が形成されている。
【００１６】
移動体ブロック５は、図１，３に示すように、下面が開口した扁平な有底円筒形状の主部５０と、下面が開口するとともに主部５０の軸方向一端側より突出する有底円筒形状の連結部５１とが合成樹脂成形体として一体に形成されて成る。連結部５１の内側には、導電性を有する金属材料から成る円筒形状の移動体５２が設けられている。また、主部５０の上部内底面には、第１のコイルばね７の上端部が嵌め込まれる平面視円形状の突壁５０Ａが下向きに突出する形で一体に形成されている。なお、連結部５１の上底部には、固定ねじ１２がねじ止めされるねじ孔５１Ａが設けられている。
【００１７】
主部５０は、本体部２１の内径寸法よりも小さい径寸法から成り、その外周面には、それぞれ本体部２１の内壁に向かって突出するとともに、下向きに突出する４つの突部５０Ｂが周方向に亘って等間隔に設けられている。これら突部５０Ｂは、その先端部が本体部２１の内壁に設けられている案内溝（図示せず）に嵌り込むようになっている。したがって、これら突部５０Ｂが案内溝をスライド自在に案内されることにより、本体部２１内部において主部５０が上下方向に移動自在に配設される。
【００１８】
信号処理回路部６は、図２（ｄ）に示すように円盤形状のプリント配線板６０を有し、信号処理回路を構成する種々の電子部品（図示せず）がプリント配線板６０に実装されている。信号処理回路は、例えば定電流回路から出力される定電流と、検出コイル４２のインピーダンスにより決まる検出コイル４２の両端電圧のピーク値に応じて、後述する移動体５２と検出コイル４２との距離情報を示す信号を作成する。あるいは、信号処理回路は、発振回路から基準周波数（検出コイル４２のインダクタンスに対応した周波数）の発振信号を検出コイル４２に印加し、移動体５２と検出コイル４２との距離に応じて変化する検出コイル４２のインダクタンスに基づいた信号を作成する。
【００１９】
第１のコイルばね７は、下端部がコイルボビン４１の下鍔部４１Ｃに固定されるとともに、上端部が主部５０の突壁５０Ａに固定されることで、圧縮された状態で本体部２１の内部に収納される。したがって、第１のコイルばね７は、その弾性力により移動体ブロック５を上向きに弾性付勢するため、押釦１が押操作される向きと逆向き（上向き）に移動体５２を付勢する。なお、押釦１が押操作されていない状態では、主部５０の上端面が本体部２１の上部内底面に接触する位置（基準位置）で静止している。この基準位置においては検出コイル４２が移動体５２の外に位置しており、検出コイル４２と移動体５２との間の距離が最も大きくなっている。ここで、検出コイル４２と移動体５２との間の距離とは、例えば、移動体５２の上端から検出コイル４２の下端までの距離を示す。
【００２０】
第２のコイルばね８は、第１のコイルばね７よりも大きい径寸法から成り、そのばね定数も第１のコイルばね７のばね定数よりも大きくなっている。そして、第２のコイルばね８は、下端部がフランジ４０に固定されるとともに、上端部が後述するホルダ９の凹部９０Ｂの上面内底部に固定される。
【００２１】
ホルダ９は、合成樹脂成形体から成り、図１に示すように、径寸法の異なる２つの円筒部材の上端を互いに連結することで一体に形成して成る筒部９０と、筒部９０の下端部から外向きに突出する円環形状のフランジ部９１とから構成される。筒部９０の外径寸法は、移動体ブロック５の主部５０の内径寸法よりも小さくなっている。このため、移動体ブロック５が下向きに移動すると、主部５０の内側に筒部９０が入り込むようになっている。筒部９０における内側の円筒部材の孔は、コイルボビン４１及び第１のコイルばね７を通すための通孔９０Ａとなっている。また、筒部９０の外側の円筒部材と内側の円筒部材との間には凹部９０Ｂが設けられており、当該凹部９０Ｂに第２のコイルばね８の上端部が嵌り込むようになっている。
【００２２】
フランジ部９１は、本体部２１の内径寸法とほぼ同一の径寸法から成る。ここで、本体部２１の内壁には、図１に示すように、内向きに突出する複数（図示せず）のリブ２１Ｂが周方向に沿って一体に形成されている。したがって、これらリブ２１Ｂの下端部がフランジ部９１の上面に当接することで、ホルダ９の上向きの移動を規制している。なお、フランジ部９１には、図３に示すように、周方向に亘って等間隔に４つの切り欠き９１Ａが設けられており、移動体ブロック５の突部５０Ｂが嵌り込むようになっている。
【００２３】
ここで、ホルダ９はリブ２１Ｂによって上向きの移動が規制されていることから、第２のコイルばね８は圧縮した状態で本体部２１内部に収納される。すなわち、リブ２１Ｂ及びホルダ９が、第２のコイルばね８を押釦１が押操作される向き（下向き）に一定量縮んだ状態で保持する保持手段を構成している。したがって、第２のコイルばね８は、その弾性力によりホルダ９を上向きに弾性付勢する。
【００２４】
本実施形態は以下のような手順で組み立てられる。先ず、センシング部４のフランジ４０下面から突出する各支持部４０Ｂに信号処理回路部６を支持固定させた後に、コイルボビン４１を囲むようにして第１のコイルばね７を配設する。更に、第１のコイルばね７を囲むようにして第２のコイルばね８を配設した後に、第２のコイルばね８の上端部にホルダ９を被せ、ホルダ９の凹部９０Ｂに第２のコイルばね８の上端部を嵌め込む。一方、ボディ２の本体部２１の孔２１Ａに連結部５１を挿入し、各突部５０Ｂを本体部２１内壁の案内溝に嵌め込んだ状態で移動体ブロック５を本体部２１内に収納する。
【００２５】
そして、移動体ブロック５が収納された本体部２１にコイルボビン４１を挿入し、ベース２０の内底面に設けられた４つの突起２０Ａを、フランジ４０に設けられた４つの貫通孔４０Ａにそれぞれ挿入する。その後、各突起２０Ａの先端部を溶融してボディ２にセンシング部４をかしめ固定（いわゆる、溶着）する。このとき、ホルダ９のフランジ部９１が本体部２１のリブ２１Ｂの下端部に引っ掛かることで、第２のコイルばね８は圧縮した状態で本体部２１内に収納される。その後、ベース２０の下面にカバー３を被せて固定する。最後に、固定ねじ１２を用いて押釦１を連結部５１のねじ孔５１Ａにねじ止めすることで、本実施形態の組立が完了する。
【００２６】
以下、本実施形態の動作について図面を用いて説明する。先ず、押釦１を押操作して第１のコイルばね７の弾性力よりも大きな荷重をかけると、押釦１とともに移動体ブロック５が下向きに移動し、移動体５２の内側に検出コイル４２が進入する。そして、押釦１への荷重が増大するにつれて移動体ブロック５の基準位置からの変位が大きくなり、反対に検出コイル４２と移動体５２との間の距離が短くなる。
【００２７】
ここで、信号処理回路部６では、検出コイル４２と移動体５２との間の距離に応じて変化する検出コイル４２のインダクタンスに応じたアナログの電圧信号（以下、「変位信号」と呼ぶ）を作成している。例えば、基準位置からの変位量を横軸とし、変位信号レベルを縦軸とすれば、図５（ａ）に示すように、変位信号は変位量が大きくなるにつれてほぼ直線的に信号レベル（電圧）が増加する特性を有している。したがって、信号処理回路部６において、基準位置の変位信号レベルとのレベル比（電圧比）に基づいて移動体５２の変位量、すなわち、押釦１の変位量を検出し、当該変位量に対応したレベルを有する操作信号を出力することができる。
【００２８】
次に、押釦１に一定の荷重をかけて移動体ブロック５を下向きに移動させると、図４（ａ）に示すように、各突部５１Ｂがホルダ９のフランジ部９１の各切り欠き９１Ａに嵌り込み、主部５０の上部内底面がホルダ９の筒部９０の上面に当接する。すなわち、第２のコイルばね８は、押釦１が第１のコイルばね７を押圧した状態で一定量変位した後に押釦１に押圧される位置に配設されている。この押釦１の位置を境界位置と呼ぶものとする。押釦１をこの境界位置よりも更に下方に押し込むには、図４（ｂ）に示すように、第１のコイルばね７の反力のみならず第２のコイルばね８の反力にも抗う必要がある。
【００２９】
ここで、上述のように第２のコイルばね８はホルダ９によって一定量縮んだ状態で保持されている。このため、押釦１に一定以上の荷重をかけなければ押釦１を境界位置よりも下方に押し込むことができない。すなわち、図５（ｂ）に示すように、押釦１の変位量がＸ１の境界位置において荷重Ｌ１では押釦１を下方に押し込むことができず、荷重Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）まで押し込むことで押釦１が境界位置よりも下方に変位するようになる。したがって、境界位置の前後で押釦１を押し込む際の利用者の操作感覚を異ならせることができる。
【００３０】
また、信号処理回路部６において、図５（ａ）に示すように任意の信号レベルを閾値Ｖ１に設定し、変位信号の信号レベルが閾値Ｖ１以上のときは第１のモード、閾値Ｖ１未満のときは第２のモードと判別して操作信号を出力することができる。すなわち、押釦１の変位が境界位置よりも上方であれば第１のモード、境界位置よりも下方であれば第２のモードに対応した操作信号を出力することができる。
【００３１】
上述のように、本実施形態では、境界位置の前後で押釦１を押し込む際の利用者の操作感覚を異ならせることができる。このため、上記のように押釦１の変位量に基づいてモードを変化させる場合、モードの変化と操作感覚とが結び付き易く、遊戯性を向上させることができる。
【００３２】
例えば、パチンコ台のチャンスボタンとして本実施形態を採用し、第１のモードと第２のモードとで互いに異なる演出を提供する場合、利用者が押釦１を強く押し込むと演出が変化することになるため、利用者が遊戯に関わっているという実感を得易くなる。また、利用者がチャンスボタンを連打することが想定されるが、このとき、押釦１を境界位置よりも下方に押し込むために必要な荷重が大きくなるように設定すれば、利用者が押釦１を連打しても第１のモードから第２のモードへと移行し難い。したがって、設計者の意に反してモードが変化するのを防ぐことができ、適切な演出を提供することができる。
【００３３】
また、本実施形態は、押釦１の変位が境界位置よりも上方であればオフ、境界位置よりも下方であればオンとすることで、押釦１の押操作に応じてオン／オフを切り替えるスイッチとして利用することも可能である。
【００３４】
なお、本実施形態では、第１のコイルばね７のばね定数よりも第２のコイルばね８のばね定数を大きくしているが、各コイルばね７，８のばね定数は同じであってもよい。但し、本実施形態のように第２のコイルばね８のばね定数の方を大きくすることで、第１のモードにおける操作感覚と第２のモードにおける操作感覚との差異をより明確にすることができる。また、本実施形態はパチンコ台やゲーム機などの遊戯装置の操作スイッチに好適であるが、他の装置の操作スイッチとして用いてもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３５】
１  押釦
２１Ｂ  リブ（保持手段）
６  信号処理回路部
７  第１のコイルばね（第１のばね）
８  第２のコイルばね（第２のばね）
９  ホルダ（保持手段）
【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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