将检测开关改良为鼠标专用操作开关标准规格
欧姆龙鼠标专用开关开发者访谈

组装于鼠标的微动开关

欧姆龙自创立以来,开发了用于各种用途的微动开关。微动开关是一种用于门的开闭、物体位置检测等用途的开关。

如今已在全球范围为鼠标专用操作开关确立了稳固的地位,而契机是在1988年前后为了满足一家喜欢欧姆龙检测开关操作感的鼠标生产商的需求。当时,在将微动开关改良为鼠标专用开关的过程中遇到了各种屏障。本次就来聆听当时的开发者讲述一下欧姆龙的鼠标专用开关发展历程。

鼠标专用开关的第一步是
基于操作感而采用的D2F型微动开关

几十年前的接待室里会设置雪茄专用的电子打火机,这事您知道吗?那种电子打火机的点火开关就是使用了D2F型的第一代鼠标专用开关。
伴随鼠标事业的不断发展,D2F型在数年后得到急速发展,事业规模提升至当时的5倍。

D2FC型系列是一款作为较小型、长寿命产品而得到畅销的商品,在鼠标专用开关市场近20年的年度销售实绩始终维持在7000万个以上*。欧姆龙的这种鼠标专用开关始于D2F型系列,至今已有40年的历史。

* 截至2022年10月

事业统括本部 商品开发统括部
精密机械开发2部 商品技术2组
牧野 修

当时(1988)的D2F型
※这是当时的规格,不同于现在的D2F规格。

那个时代(1988年)计算机还很稀缺,鼠标专用开关事业能否形成规模也难以预测。鼠标专用市场也是群雄割据,所用开关种类琳琅满目,哪种开关将会成为主流完全无法预测。

在那样的鼠标开关战国时代,欧姆龙的D2F型检测专用开关引起了知名鼠标生产厂商的关注。在注重操作触感的轻触等操作专用开关中最受客户关注的是检测开关的“后行程”功能。具有“后行程”功能的D2F型可从推入位置继续推入,对手指所生负担甚微。对于反复执行点击动作的鼠标而言,便于手指操作的D2F型检测开关正巧成为了一款可满足客户需求的商品。

此外,为了满足检测开关市场的轻薄短小发展趋势,以小尺寸作为其价值之一的D2F型在尺寸上也最适合作为鼠标专用开关。于是,为了满足客户的需求,我们开始着手开发D2F型的改良商品。

这是实现微动开关兼具检测用途和操作开关用途的第一步。

检测用途上并不需要的“较长寿命”

作为鼠标专用产品着手于D2F型的改造后,最先遇到的屏障就是“机械耐久性能=寿命”。对于类似于鼠标可以反复切换开关ON/OFF状态的应用,其动作次数需确保100万次,而设计用于检测用途的D2F型机械耐久性能只有30万次。微动开关的动作次数则远远不足。

当时连CAE分析工具等都没有,如今看来理所当然的应力分析、应力振幅分析、动作特性分析等也都难以轻松完成。在大幅度改善接点熔敷或寿命所需的技能极其稀缺的环境下,我们通过实验和手动计算反复进行了改善预测。通过对操纵杆或可动片的形状改变或材质更换等问题的探讨及试错,终于完成了可满足客户所需100万次规格的改良商品。

当时研发的元件形状等也在之后的D2FC型等鼠标专用开关上得到利用,最高寿命达到了6000万次,并发售了可确保高达当时60倍的产品。

提供稳定的点击触感,注重欧姆龙质量口碑

D2F型被用于鼠标专用开关后,开始陆续收到其他企业的咨询,鼠标事业规模急速扩大。当时最受客户支持的是“操作触感”和“长寿命”,而另一个得到高度评价的则是“工序质量”。

类似于鼠标需要频繁执行开关操作、且左右点击触感相同的应用在质量方面的参差不齐是一个尤为敏感的问题。因此,为了尽可能地将点击触感的差异控制在最小限度,当时的欧姆龙首次导入了双簧机构的可动片组装系统。通过自动化生产解决异物和负载偏差问题,开始提供稳定且具有高度再现性的产品。由此,鼠标开关的“欧姆龙质量”得到认可,销售量增长至初期的8倍左右。

除了“触感”,“音色”也是重要因素

伴随鼠标业务的不断拓展,D2FC型鼠标专用开关于1999年诞生。虽然这是一款满足鼠标专用需求的优化产品,但此时我们首次收到了客户关于“音色”的反馈。

在鼠标功能方面,无需采用2条电路相互切换的使用方法。因此,D2FC型作为一款鼠标专用开关,由双簧的两侧接点结构改良为单簧的单侧接点结构。通过这种结构变化,接点的开闭声也产生了微妙的变化。但是,对于已经听惯了D2F型操作声的客户而言,D2FC型的接点切换声反而感觉不习惯。D2F型的音色已经成为事实标准。

双簧/两侧接点

D2F型结构图

单簧/单侧接点

D2FC型结构图

当然,我们是基于动作特性及点击触感等考量进行了设计。但是,并不存在产生声响或发声方式的问题。当时在鼠标专用开关方面经验值还远远不足,并未想到会收到“音色”相关意见。于是,我们首先收集了大量的声音数据并进行对比,通过向客户展示音色的类似性不断进行了探讨。

维持客户所谓“理所当然”的难度

欧姆龙的鼠标专用开关

大家可能会认为,“维持不变”比“创造新价值”更加容易,其实不然,从现场来看,“维持不变”更加困难。其中存在着触感及音色、尺寸等众多不可改变的因素,而客户的要求却越来越高。为了进一步提高机械耐久性而更改了材质或元件形状后,点击触感也会不可避免地发生微妙变化。“维持的难度”在于如何通过其他要素使其更加接近原始状态。

以提升质量为目标的新挑战

伴随游戏专用的高性能鼠标等事业规模的不断扩大,对于开关点击精度的要求越来越高。实际上不可能生产出100%无误差、负载完全相同的开关。而从鼠标的特性而言,鼠标左右点击感(负载)的差异越小,越会给用户带来舒适的触感。导致负载变化的原因之一是材料。对于进货的材料,通常也存在我们无法掌握的硬度或厚度等差异。材料的不同还会导致弹簧的折弯方式、回弹方式产生极小的差异,从而使负载发生微小变化。

因此,我们目前采用统计方式等以期向客户提供满意的商品。
我们通过积累的现场数据分析可能影响负载的各种因素的关联性,并对新的工序控制方法等进行探讨。为了向客户提供满意的商品,我们还与现场成员一起反复开展新的挑战,以期实现更高水准的生产方式和更加精密的负载控制效果。

验证错综复杂的数十种因素的关联性,并在成员内部就对负载误差所生影响及因素控制的必要性反复进行讨论。

开发者牧野基于“创造顾客价值”的理念贴近客户需求

事业统括本部 商品开发统括部
精密机械开发2部 商品技术2组
牧野 修

回首与开关事业一起走过的人生历程,再次深感欧姆龙的鼠标专用开关之所以有今天,是因为得到了所有鼠标专用开关相关人士的大力支持。

业务人员贴近客户,向我们传递了客户的心声。为了向客户提供稳定且优质的量产产品,生产人员在质量管理方面投入了大量的精力。计划人员则全力致力于交货期的调整,确保将产品准确无误地交付于客户。参与本事业的全体成员齐心协力,共同扶持了欧姆龙鼠标专用产品的发展。

欧姆龙作为一家能够贴近客户、与客户共同开拓事业的生产厂商,我感到无比自豪。希望我们继续基于“创造顾客价值”的理念,不断生产可满足客户应用需求的产品,为未来的欧姆龙开关事业的不断发展作贡献。

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