CN1521787A - 按钮式开关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明目的是提供一种在进行操作体的按压/解除操作时，可以减弱从第1及第2棘轮齿发出的对接音的按钮式开关装置。在由弹性体构成的操作体上形成第1棘轮齿，在由合成树脂材料制成的凸轮从动件上形成第2棘轮齿，通过第2螺旋弹簧将该凸轮从动件推向上方，使第1及第2棘轮齿啮合，并且，在操作体和凸轮从动件之间，设置弹簧载荷比第2螺旋弹簧小的第1螺旋弹簧。此外，未进行操作体的操作时，通过壳体的导引部限制凸轮从动件的旋转，由此，使第1及第2棘轮齿在不稳定位置上结合，随着操作体的按压操作，使第1及第2棘轮齿在稳定位置上进行相位变化，由此，使凸轮从动件旋转并使接点切换机构动作的作动构件一体旋转。
Description
技术领域
本发明涉及一种按钮式开关装置，通过对从外壳突出的操作体进行按压操作，来进行接点切换动作，特别涉及这样一种按钮式开关，即，通过棘轮机构将操作体在轴线方向的移动转换为凸轮从动件的旋转，由此，使与凸轮从动件花键结合的作动构件旋转，从而使接点切换机构动作。
背景技术
现有技术中，已知的这种按钮式开关的结构是：使操作体的一端从中空结构的外壳突出，在该操作体的另一端上形成第1棘轮齿，并且，在可旋转且可升降地设置于外壳内部的凸轮从动件上形成第2棘轮齿，通过用回复弹簧将该凸轮从动件推向上方，使第1及第2棘轮齿结合成棘轮机构(例如，参照专利文献1)。第1棘轮齿具有沿着操作体的圆周方向交叉连续的多个齿顶部和齿根部，同样，第2棘轮齿具有沿着凸轮从动件的圆周方向交叉连续的多个齿顶部和齿根部。另外，在外壳的内周面上形成有导引部，该导引部使在轴线方向延伸的导引突起和导引槽靠近，操作体可以由该导引部导引而仅在升降方向上移动；在凸轮从动件上形成有可以和导引部结合或者脱离的凸轮部。此外，在操作体的一端侧从外壳突出的非操作状态下，凸轮部嵌入导引槽内，限制凸轮从动件的旋转，并且，第1及第2棘轮齿，在使双方的齿顶部的各顶点稍微错开对接的不稳定位置进行结合。
在大致这样构成的按钮式开关中，若克服回复弹簧的弹性力，按压(推动)操作从外壳突出的操作体，则首先凸轮从动件被导引部限制旋转的同时下降预定量，而在将操作体按压至凸轮部从导引凸起的下端脱离的位置的时刻，第2棘轮齿的齿顶部受到回复弹簧的弹性力，向和第1棘轮齿的齿根部结合的稳定位置移动，因此，凸轮从动件仅旋转比第1及第2棘轮齿的1/2齿稍小的角度。结果，与凸轮从动件花键结合的作动构件仅旋转预定角度，设置于该作动构件上的可动接点，在设置于晶片上的多个固定接点上滑动，由此，改变可动接点和各固定接点的接合或脱离状态。此外，解除(release)对操作体的所述按压操作力时，操作体和凸轮从动件通过回复弹簧的弹性力上升到原来位置，但是，在其上升过程中，凸轮部对接到导引凸起的下端，嵌入邻接的导引槽中，因此，凸轮从动件仅旋转比第1及第2棘轮齿的1/2齿稍大的角度，第1及第2棘轮齿再次在双方的齿顶部的各顶点稍微错开对接的不稳定位置上结合。这时，作动构件与凸轮从动件连动旋转，因此，可动接点在各固定接点上滑动，如果设定为通过操作体的1次按压/解除使可动接点在共同的固定接点上滑动，则通过重复进行这样的操作体的按压/解除，可以从与各固定接点导通的端子输出开/关信号。
专利文献1：专利第2779951号公报(第4～7页，图1～图16)。
但是，采用这样的棘轮机构的按钮式开关装置构成为：使在操作体上形成的第1棘轮齿和在凸轮从动件上形成的第2棘轮齿，通过回复弹簧的弹性力结合，随着操作体的按压/解除操作，改变这些第1及第2棘轮齿的相位。但是，在操作体的按压操作时，在第2棘轮齿的齿顶部向稳定位置进行相位变化，并与第1棘轮齿的齿根部对接的情况下，或者，在操作体的按压解除(release)操作时，第2棘轮齿的齿顶部越过第1棘轮齿的齿顶部而改变相位到不稳定位置的情况下，随着第1及第2棘轮齿的对接，发出声响。但是，在前述现有的按钮式开关装置中，完全没有考虑由这种第1及第2棘轮齿发出的对接声响，因此，进行操作体的操作时，从第1及第2棘轮齿发出很大的噪音，成为使按钮式开关装置的品位降低的大问题。
发明内容
鉴于这种现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种可以实现降低噪音的按钮式开关装置。
为达成所述目的，本发明的按钮式开关装置，具备：中空结构的外壳，内表面上具有导引部；操作体，被所述导引部导引而可在轴线方向上移动，并且，形成向圆周方向延伸的第1棘轮齿；凸轮从动件，可旋转并可向轴线方向移动地设置在所述外壳内部，并且，形成与所述第1棘轮齿结合的第2棘轮齿；回复弹簧，将所述凸轮从动件向轴线方向推压，使所述第1及第2棘轮齿啮合；作动构件，与所述凸轮从动件花键结合并可旋转；接点切换机构，通过该作动构件的旋转而动作。所述操作体和所述凸轮从动件的至少一方由弹性体形成。
这样构成的按钮式开关装置中，具有第1棘轮齿的操作体和具有第2棘轮齿的凸轮从动件的至少一方由具有弹性的弹性体形成，因此，可以减少进行操作体的按压操作时，第2棘轮齿的齿顶部向稳定位置进行相位变化而与第1棘轮齿的齿根部对接时的对接音，或者在进行操作体的按压解除操作时，第2棘轮齿的齿顶部越过第1棘轮齿的齿顶部，改变相位到不稳定位置时的对接音，可以实现噪音的减少。
所述的结构中，最好是操作体由弹性体形成，并且，凸轮从动件由弹性比该弹性体差的塑性体形成，这样，即使操作体通过致动机构操作的情况下，也可以减少操作体和操作机构之间产生的对接音，而且，由塑性体构成的第2棘轮齿相对由弹性体构成的第1棘轮齿进行相位变化，因此，可以降低第1棘轮齿的磨耗。并且，通过使凸轮从动件由塑性体构成，可以减少凸轮从动件和滑动的其他构件(外壳或者作动构件)的摩擦，可以实现灵活的按钮式开关装置。
另外，为达成所述目的，本发明的按钮式开关装置，具备：中空结构的外壳，内表面上具有导引部；操作体，被所述导引部导引而可在轴线方向上移动，并且，形成向圆周方向延伸的第1棘轮齿；凸轮从动件，可旋转并可向轴线方向移动地设置在所述外壳内部，并且，形成与所述第1棘轮齿结合的第2棘轮齿；回复弹簧，将所述凸轮从动件向轴线方向推压，使所述第1及第2棘轮齿啮合；作动构件，与所述凸轮从动件花键结合并可旋转；接点切换机构，通过该作动构件的旋转而动作，将所述第1及第2棘轮齿的至少一方的齿部前端形成为弧状。
这样构成的按钮式开关装置中，形成在操作体上的第1棘轮齿和形成在凸轮从动件上的第2棘轮齿的至少一方的齿部前端带有弧状的圆弧，因此，可以减弱进行操作体的按压解除操作时，第2棘轮齿的齿顶部越过第1棘轮齿的齿顶部而改变相位到不稳定位置时的对接音，可以实现噪音的降低。
另外，为达成所述目的，本发明的按钮式开关装置，具备：中空结构的外壳，内表面上具有导引部；操作体，被所述导引部导引而可在轴线方向上移动，并且，形成向圆周方向延伸的第1棘轮齿；凸轮从动件，可旋转并可向轴线方向移动地设置在所述外壳内部，并且，形成与所述第1棘轮齿结合的第2棘轮齿；回复弹簧，将所述凸轮从动件向轴线方向推压，使所述第1及第2棘轮齿啮合；作动构件，与所述凸轮从动件花键结合并可旋转；接点切换机构，通过该作动构件的旋转而动作，在所述操作体和所述凸轮从动件之间，设置弹簧载荷比所述回复弹簧小的弹性构件。
这样构成的按钮式开关装置中，使凸轮从动件的第2棘轮齿通过回复弹簧的弹性力，按压连接操作体的第1棘轮齿，在这些操作体和凸轮从动件之间设置有弹簧载荷比回复弹簧的小的弹性构件，因此，在进行操作体的按压操作时，第2棘轮齿的齿顶部向稳定位置进行相位变化而与第1棘轮齿的齿根部对接时，或者，在进行操作体的按压解除时，第2棘轮齿的齿顶部越过第1棘轮齿的齿顶部而改变相位到不稳定位置时，将第2棘轮齿按压连接到第1棘轮齿上的回复弹簧的弹性力，通过弹性构件变小，从而，在确保操作体必需的按压操作力的基础上，能够减弱第1及第2棘轮齿之间产生的对接音。
在所述结构中，也可以使用橡胶材料或者多孔塑料等作为弹性构件，但特别是回复弹簧和弹性构件最好都使用螺旋弹簧。另外，在所述结构中，操作体和凸轮从动件的至少一方最好由弹性体形成，这样，可以更有效地实现噪音的降低。
发明效果
本发明的按钮式开关装置中，具有第1棘轮齿的操作体和具有第2棘轮齿的凸轮从动件的至少一方由弹性体形成，第1及第2棘轮齿的至少一方的齿部前端形成为弧状，因此，可以减弱进行操作体的按压操作时，第2棘轮齿的齿顶部向稳定位置进行相位变化而与第1棘轮齿的齿根部对接时的对接音，或者在进行操作体的按压解除操作时，第2棘轮齿的齿顶部越过第1棘轮齿的齿顶部而改变相位到不稳定位置时的对接音，所以，进行操作体的按压/解除操作时，可以减弱从第1及第2棘轮齿发出的噪音。
另外，本发明的按钮式开关装置中，在操作体和凸轮从动件之间设置有弹簧载荷比回复弹簧的小的弹性构件，因此，在进行操作体的按压操作时，第2棘轮齿的齿顶部向稳定位置进行相位变化而与第1棘轮齿的齿根部对接时，或者，在进行操作体的按压解除时，第2棘轮齿的齿顶部越过第1棘轮齿的齿顶部而改变相位到不稳定位置时，将第2棘轮齿按压连接到第1棘轮齿上的回复弹簧的弹性力，通过弹性构件的作用而变小，所以，在确保操作体必需的按压操作力的基础上，减弱第1及第2棘轮齿之间产生的对接音。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的按钮式开关装置的正面图；
图2是表示该按钮式开关装置的非操作状态的剖视图；
图3是表示该按钮式开关装置的按压操作状态的剖视图；
图4是表示该按钮式开关装置的分解斜视图；
图5是表示该按钮式开关装置所具有的壳体的平面图；
图6是表示该壳体的底面图；
图7是表示沿着图5的A-A线的剖视图；
图8是表示展开该壳体上形成的导引部的说明图；
图9是表示该按钮式开关装置中具备的操作体的正面图；
图10是表示该操作体的底面图；
图11是表示展开该操作体上形成的第1棘轮齿的说明图；
图12是表示该按钮式开关装置所具备的凸轮从动件的平面图；
图13是表示该凸轮从动件的正面图；
图14是表示该凸轮从动件的底面图；
图15是表示展开该凸轮从动件上形成的第2棘轮齿的说明图；
图16是表示该按钮式开关装置所具备的可动接点的平面图；
图17是表示该按钮式开关装置所具备的晶片的平面图；
图18是表示该晶片的正面图；
图19是表示该晶片的侧面图；
图20是表示该晶片的底面图；
图21是表示沿着图17的B-B线的剖视图；
图22是表示第1棘轮齿和第2棘轮齿的相位改变的说明图；
图23是表示可动接点与各固定接点的接合或者脱离的状态的说明图；
图24是表示在该按钮式开关装置上连接3个外部端子的状态的斜视图；
图25是表示3个外部端子和连接器端子群的连接状态的说明图；
图26是表示在该按钮式开关装置上连接4个外部端子的状态的斜视图；
图27是表示4个外部端子和连接器端子群的连接状态的说明图；
图28是表示外部端子和第1连接器端子的连接状态的剖视图；
图29是表示外部端子和第2连接器端子的连接状态的剖视图；
图30是表示晶片的变形例的平面图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施例进行说明，图1是表示本发明的实施例的按钮式开关装置的正面图，图2是表示该按钮式开关装置的非操作状态的剖视图，图3是表示该按钮式开关装置的按压操作状态的剖视图，图4是表示该按钮式开关装置的分解斜视图，图5是表示该按钮式开关装置所具有的壳体的平面图，图6是表示该壳体的底面图，图7是表示沿着图5的A-A线的剖视图，图8是表示展开该壳体上形成的导引部的说明图，图9是表示该按钮式开关装置中具备的操作体的正面图，图10是表示该操作体的底面图，图11是表示展开该操作体上形成的第1棘轮齿的说明图，图12是表示该按钮式开关装置所具备的凸轮从动件的平面图，图13是表示该凸轮从动件的正面图，图14是表示该凸轮从动件的底面图，图15是表示展开该凸轮从动件上形成的第2棘轮齿的说明图，图16是表示该按钮式开关装置所具备的可动接点的平面图，图17是表示该按钮式开关装置所具备的晶片的平面图，图18是表示该晶片的正面图，图19是表示该晶片的侧面图，图20是表示该晶片的底面图，图21是表示沿着图17的B-B线的剖视图，图22是表示第1棘轮齿和第2棘轮齿的相位改变的说明图，图23是表示可动接点与各固定接点的接合或者脱离的状态的说明图，图24是表示在该按钮式开关装置上连接3个外部端子的状态的斜视图，图25是表示3个外部端子和连接器端子群的连接状态的说明图，图26是表示在该按钮式开关装置上连接4个外部端子的状态的斜视图，图27是表示4个外部端子和连接器端子群的连接状态的说明图，图28是表示外部端子和第1连接器端子的连接状态的剖视图，图29是表示外部端子和第2连接器端子的连接状态的剖视图。
如图1～图4所示，本实施例的按钮式开关装置1具备：内部为中空结构的壳体2，使壳体2可以在上下方向升降的操作体3，可以随着操作体3的升降向旋转方向和上下方向移动的凸轮从动件4，被设置在操作体3和凸轮从动件4之间的、作为弹性构件的第1螺旋弹簧5，与凸轮从动件4花键结合而可以一体旋转的作动构件6，被设置在凸轮从动件4和作动构件6之间的、作为弹性构件的第2螺旋弹簧7，将支撑作动构件6可旋转地支撑的晶片8，以及，盖住壳体2的下部开口端的盖9，由壳体2和盖9构成外壳10。
壳体2用PBT(polybutylene terephthalate，即，聚对苯二甲酸丁二醇酯)等合成树脂材料成形，如图5～图8所示，具备开放下面的矩形状基座2a和从基座2a的上表面立起的圆筒部2b。从基座2a的内部向下方垂下设置有4个凸出部2c，在圆筒部2b的上表面中央，形成有圆形孔2d。在该圆筒部2b的内周面上，以等间隔形成有向轴线方向延伸的4个导引凸起11，在各导引凸起11之间构成导引槽12。这些导引凸起11和导引槽12，具有向上下方向导引操作体3的作为导引部的功能，在各导引凸起11的下端带有锥形部11a。
操作体3由PBT和聚醚的成块共聚物构成的弹性体成形，在本实施例中，使用热塑性聚醚弹性体，具体来讲，使用东雷督磐公司(TORAY·DU PONT)(株)的商品名为“ハィトレル”(DU PONT公司的商标)的热塑性聚醚。如图9～图11所示，操作体3构成为下端开口的中空结构，具有从壳体2的圆形孔2d向外部突出的操作部3a、和从操作体3a的下部向径向外侧突出的扩径部3b。在该扩径部3b的外周面上，以等间隔形成4个凸部13，各凸部13之间成为凹部14。这些凸部13和凹部14分别插入壳体2的导引槽12和导引凸起11，如上所述，操作体3可以以这些导引凸起11和导引槽12作为导引部，被导引成仅向上下方向升降。另外，在扩径部3b的下端，形成有沿着圆周方向延伸的第1棘轮齿15，该第1棘轮齿15具有在圆周方向上交叉连接的4个齿顶部15a和4个齿根部15b。而且，各齿顶部15a相对凸部13位于圆周方向的中央，各齿根部15b相对凹部14位于圆周方向的中央。
凸轮从动件4用滑动性优良的POM(聚缩醛)等合成树脂材料(塑性体)成形，成为下端开口的中空结构的圆筒体。凸轮从动件4的上部，可旋转并可向上下方向移动地插入操作体3的扩径部3b内部，第1螺旋弹簧5的两端，与这些凸轮从动件4的上表面和操作体3的内顶面弹性连接。如图12～图15所示，在凸轮从动件4的外周面上形成有沿着圆周方向延伸的第2棘轮齿16，该第2棘轮齿16具有在圆周方向上交叉连续的4个齿顶部16a和4个齿根部16b。第2棘轮齿16和形成在操作体3下端的第1棘轮齿结合，这些第1及第2棘轮齿15、16被形成为大致相同的形状，而仅在第2棘轮齿16的各齿顶部16a的前端(齿顶部)带有弧状的圆弧。另外，在凸轮从动件4的外周面上，以等间隔形成4个凸轮突起17，在各凸轮突起17的上端带有锥形部17a。从图15可知，各凸轮突起17位于相对第2棘轮齿16的齿顶部16a在圆周方向上稍微偏离的位置。另一方面，在凸轮从动件4的内周面上，以等间隔形成有4个结合突起18，各结合突起18相对凸轮突起17位于圆周方向的中央。
作动构件6用滑动性优良的POM等合成树脂材料成形，如图2～图4所示，该作动构件6具有上端开口的筒状部6a、和从筒状部6a的下端向径向外侧突出的圆板部6b。在筒状部6a上形成有向轴线方向延伸的4个缝隙6c，该筒状部6a在与凸轮从动件4之间夹着第2螺旋弹簧7，插入凸轮从动件4的内部。这时，通过将各缝隙6c插入结合突起18中并使两者花键结合，作动构件6与凸轮从动件4连动并一体旋转，而不会妨碍凸轮从动件4在上下方向的移动。这里，设置在作动构件6和凸轮从动件4之间的第2螺旋弹簧7的弹簧载荷，被设定为相对于设置在从动件4和操作体3之间的第1螺旋弹簧5的弹簧载荷充分大的值，即，第2螺旋弹簧7的最小载荷及最大载荷，均被设定为比第1螺旋弹簧5的最小载荷及最大载荷大，凸轮从动件4受到第2螺旋弹簧7的弹性力被推向上方，由此，第2棘轮齿16和第1棘轮齿15啮合。另外，可动接点19通过热铆接等方式被安装在圆板部6b的内表面上，并且，圆形的导引孔6d被形成在其中央部上。如图16所示，可动接点19被成形为大致圆环状，在与其成180度对置的位置上，形成有2组接点部19a、19b。
晶片8由PBT等合成树脂材料成形，如图17～图21所示，圆筒状的凸出部8a被立起设置在其上表面上，圆柱状的定位销8b被垂下设置在内表面上。凸出部8a成为作动构件6的旋转支点，作动构件6的导引孔6d可旋转地插入凸出部8a中。在晶片8上，形成有圆形的贯穿孔8c和椭圆形贯穿孔8d，从外壳2的基座2a突出的4个凸出部2c中，2个凸出部2c插通这些贯穿孔8c、8d，并延伸到晶片8的内表面侧，剩下的2个凸出部2c插通晶片8的两角部的切口，并延伸到内表面侧。在该晶片8的上表面上，露出4个固定接点20、21、22、23，各固定接点20、21、22、23具有从晶片8导出的连接器端子24、25、26、27。这些固定接点20～23和连接器端子24～27，由经镀银的磷青铜等弹性金属板构成，并使用嵌入成形技术在晶片8上一体化。各固定接点20、21、22、23以预定间隔排列在以凸出部8a为中心的同心圆上，如后所述，在作动构件6以凸出部8a为中心旋转时，可动接点19的接点部19a、19b在固定接点20、21、22、23上旋转滑动。
另外，相对于后述的阳外部端子，具有阴端子功能的4个连接器端子24、25、26、27，从晶片8的一端面折返到内表面侧；靠近中央部定位的2个连接器端子24、27，被设定为比位于其两侧的其余2个连接器端子25、26宽度小并且尺寸短。为了方便起见，将中央2个连接器端子24、27分别称为第1连接器端子24及第4连接器端子27，将两侧的2个连接器端子25、26分别称为第2连接器端子25及第3连接器端子26，则，第1及第4连接器端子24、27被成形为悬臂梁状，第2及第3连接器端子25、26被成形为夹子形状。
盖9由PBT等合成树脂材料成形，如图1～图4所示，该盖9被形成为和壳体2的基座2a从平面上看相同的形状。在盖9上形成有多个通孔9a，通过将壳体2的各凸出部2c和晶片8的定位销8b插入这些通孔9a中，并将前端进行热铆接，由此，晶片8在被定位于壳体2和盖9之间的状态下被夹持，并且，壳体2和盖9被一体化，构成外壳10。另外，在盖9的内底面上形成有凹部28，折返到晶片8的内表面侧的、各连接器端子24、25、26、27可变形地收容在该凹部28内。并且，在盖9的一侧面上，形成有连通到凹部28的3个插入口29、30、31，为了方便起见，将位于中央的称为第1插入口30，将位于其两侧的称为第2插入口29及第3插入口31，则，第1及第4连接器端子24、27靠近第1插入口30的内部设置，并且，第2连接器端子25被设置在第2插入口29的延长线上，第3连接器端子26被设置在第3插入口31的延长线上。另外，在各插入口29、30、31的周缘部(隔板构件)上，带有使后述的外部端子顺利插入的锥形部。而且，用于隔开多个插入口29、30、31的隔板构件，也可以在晶片8的下表面上与晶片8一体形成。
接着，参照图22及图23，对上述按钮式开关装置1的动作进行说明。这里，为了便于理解，在图22中仅显示了1个凸轮突起17，其他的凸轮突起17的动作相同。
图2表示没有外力作用在操作体3的操作部3a上的非操作状态，在该非操作状态下，操作体3和凸轮从动件4被第2螺旋弹簧7的弹性力推向上升位置，操作体3的各凸部13和凸轮从动件4的各凸轮突起17均和壳体2的导引槽12结合。从而，凸轮从动件4向旋转方向的移动被限制，而成为只能向轴线方向移动的状态。这时，操作体3上形成的第1棘轮齿15、和凸轮从动件4上形成的第2棘轮齿16在不稳定位置结合，如图22(a)所示，相对第1棘轮齿15的齿顶部15a，第2棘轮齿16的齿顶部16a具有稍微偏离的相位关系。
从这样的非操作状态直接或者通过未图示的致动机构，进行操作体3的操作部3a的按压(推动)操作时，如图22(b)所示，首先，凸轮从动件4的凸轮突起17和操作体3的凸部13，一同在壳体2的导引槽12内下降，凸轮突起17到达靠近导引槽12的导引凸起11的下端位置。其间，凸轮从动件4在旋转方向的移动被限制，被设置在操作体3和凸轮从动件4之间的、第1螺旋弹簧5的弹簧载荷不变，因此，操作体3和凸轮从动件4克服第2螺旋弹簧7的弹性力而下降；操作体3所必需的初期按压操作力，则由第2螺旋弹簧7的弹性力来确保。另外，凸轮从动件4的结合突起18，与作动构件6的缝隙6c花键结合，因此，随着凸轮从动件4的下降，结合突起18在缝隙6c内下降。
进一步进行操作体3的操作部3a的按压操作时，凸轮突起17从导引凸起11的下端脱离，如图22(c)所示，此刻，凸轮从动件4的旋转方向的限制被解除，因此，第2棘轮齿16的齿顶部16a从第1棘轮齿15的齿顶部15a向齿根部15b移动。从而，第1及第2棘轮齿15、16向双方的齿顶部15a、16a与对方侧的齿根部16b、15b结合的稳定位置，进行相位变化，随之，凸轮从动件4仅旋转比第1及第2棘轮齿15、16的1/2齿程度的45度稍小的角度(约35度)，并且，与凸轮从动件4花键结合的作动构件6，也连动旋转。进一步，按压操作体3的操作部3a时，如图22(d)所示，操作体3和凸轮从动件4维持第1及第2棘轮齿15、16的稳定相位关系并一体下降，操作体3的操作部3a处于不能进行更进一步按压的行程末端位置。
在图22(d)所示的行程末端位置，解除对操作体3的操作部3a的上述按压操作力时，如图22(e)所示，操作体3和凸轮从动件4通过第2螺旋弹簧7的弹性力上升，凸轮从动件4的凸轮突起17对接到导引凸起11的下端。这里，在导引凸起11的下端带有锥形部11a，在凸轮突起17的上端也带有锥形角度和锥形部11a的不同(即，和操作体3的轴线平行的假想线形成的角度小)的锥形部17a，因此，如图22(f)所示，凸轮突起17沿着导引凸起11的下端，在大致线接触的状态下移动后，如图22(g)所示，嵌入导引槽12内，随之，凸轮从动件4旋转。从而，第1及第2棘轮齿15、16的相位关系从稳定位置变为不稳定位置，如图22(f)所示，第2棘轮齿16的齿顶部16a从第1棘轮齿15的齿根部15b向齿顶部15a移动后，如图22(g)所示，第2棘轮齿16的齿顶部16a越过第1棘轮齿15的齿顶部15a，由此，成为与图22(a)所示的初期位置相同的相位关系。
即，随着操作体3的一次按压/解除操作，凸轮从动件4仅旋转第1及第2棘轮齿15、16的1个齿的程度，和该凸轮从动件4连动的作动构件6也仅进行等量的旋转。在本实施例中，第1及第2棘轮齿15、16分别具有4个齿顶部15a、16a和4个齿根部15b、16b，因此，随着操作体3的1次按压/解除操作，凸轮从动件4和作动构件6旋转90度，此后，通过重复进行操作体3的按压/解除操作，凸轮从动件4和作动构件6每次在相同方向上旋转90度。
而且，凸轮从动件4由滑动性优良的合成树脂材料(塑性材料)成形；凸轮突起17，从如图22(e)所示的状态，沿着导引凸起11的下端(锥形部11a)移动时，两者的滑动可以顺利进行而不被卡住，可以使凸轮突起17准确地嵌入导引槽12内。这里，虽说是必然的，锥形部11a及锥形部17a，由于第2螺旋弹簧7的弹性力，具有在与从图22(b)的状态旋转到图22(c)的状态的相同方向上旋转的倾向(锥形部)，可以移动到图22(g)的状态。
此外，随着这样进行操作体3的按压/解除操作，作动构件6旋转，由此，可以切换被安装在作动构件6上的可动接点19的接点部19a、19b和晶片8上的各固定接点20、21、22、23的解除状态。例如，如图23(a)所示，可动接点19的一方的接点部19a接触固定接点20的上流位置，并且，在将另一方的接点部19b接触固定接点22的上流位置的状态，作为对应图22(a)的初期位置的情况下，在该初期位置，从两固定接点20、22导出的第1及第3连接器端子24、26之间，通过可动接点19，变成导通的状态，从剩余的2个固定接点21、23导出的第2及第4连接器端子25、27之间，变成非导通状态。
在将操作体3按压到图22(d)所示的行程末端的时刻，如前所述，作动构件6仅旋转比第1及第2棘轮齿15、16的1/2齿程度(45度)稍小的角度(约35度)，因此，如图23(b)所示，一方的接点部19a从固定接点20脱离并接触固定接点21的下流位置，同时，另一方的接点部19b从固定接点22离开而接触固定接点23的下流位置。由此，从两固定接点20、22导出的第1及第3连接器端子24、26之间成为非导通状态，从两固定接点21、23导出的第2及第4连接器端子25、27之间，成为通过可动接点19导通的状态。
而后，解除向操作体3的按压操作力并返回图22(g)所示的非操作状态时，作动构件6仅旋转比第1及第2棘轮齿15、16的1/2齿程度(45度)稍大的角度(约55度)，即以初期位置为基准旋转1齿程度(90度)，因此，如图23(c)所示，一方的接点部19a从固定接点21的下流位置向上流位置旋转滑动，并且，另一方的接点部19b从固定接点23的下流位置向上流位置旋转滑动。从而，第1及第3连接器端子24、26之间保持非导通状态，并且，第2及第4连接器端子25、27之间保持导通状态。
继续按压操作体3再次到达行程末端位置时，作动构件6仅旋转比第1及第2棘轮齿15、16的1/2齿程度(45度)稍小的角度(约35度)，即以初期位置为基准旋转比3/2齿程度(135度)稍小的角度(约125度)，因此，如图23(d)所示，一方的接点部19a从固定接点21脱离并接触固定接点22的下流位置，并且，另一方的接点部19b从固定接点23脱离，并接触固定接点20的下流位置。由此，第1及第3连接器端子24、26之间通过可动接点19成为导通状态，并且，第2及第4连接器端子25、27之间成为非导通状态。
同样，解除对操作体3的按压操作力而回复非操作状态时，作动构件6仅旋转比第1及第2棘轮齿15、16的1/2齿程度(45度)稍大的角度(约55度)，即以初期位置为基准旋转2齿程度(180度)，因此，如图23(e)所示，一方的接点部19a从固定接点22的下流位置向上流位置旋转滑动，并且，另一方的接点部19b从固定接点20的下流位置向上流位置旋转滑动。从而，第1及第3连接器端子24、26之间保持导通状态，并且，第2及第4连接器端子25、27之间保持非导通状态。
而且，如上所述，各固定接点20、21、22、23均呈圆弧状，为了便于说明，以各固定接点20、21、22、23在顺时针方向上所在的部分作为上流位置，以在逆时针方向上所在的部分作为下流位置，进行了说明。
从以上说明可知，在本实施例的按钮式开关装置1中，通过反复进行操作体3的按压/解除操作，可动接点19的接点部19a、19b与各固定接点20、21、22、23接触或脱离；可动接点19的任意一方的接点部19a、19b，在与第1及第4连接器端子24、27导通的固定接点20、23上，通常处于接触状态；对这样的按钮式开关装置1，可以选择性地连接3个外部端子或4个外部端子。
即，如图24和图25所示，准备3个全部设定为相同宽度的外部端子32，将这些外部端子32分别从形成在盖9上的3个插入口插入内部时，如图28所示，插入中央的第1插入口30内的一个外部端子32，与内部的第1及第4连接器端子24、27导通，如图29所示，插入两侧的第2插入口29和第3插入口31内的2个外部端子32，分别与内部的第2连接器端子25和第3连接器端子26导通。从而，在这种情况下，固定接点20、23具有作为1个共用固定接点的功能，可以作为1个电路2个接点结构的按钮式开关装置1使用。
另一方面，如图26和图27所示，在两侧的2个外部端子33A上准备4个外部端子33，该4个外部端子33B中的中央2个外部端子33B被设定为宽度较小，两外部端子33A分别插入第2插入口29和第3插入口3 1内，并且，在将2个外部端子33B插入第1插入口30内时，4个外部端子33分别与各自对应的第1乃至第4连接器端子24、25、26、27导通。从而，在这种情况下，各固定接点20、21、22、23全部具有作为切换用固定接点的功能，可以作为2个电路2个接点结构的按钮式开关装置1使用。
这样，在本实施例的按钮式开关装置1中，在操作体3和凸轮从动件4之间设置弹簧载荷比第2螺旋弹簧7小的第1螺旋弹簧5，因此，随着操作体3的按压/解除操作，第2棘轮齿16的齿顶部16a向稳定位置进行相位变化时，即，第1及第2棘轮齿15、16的位置关系从图22(b)移动到图22(c)所示位置时，第1螺旋弹簧5向降低第2螺旋弹簧7的弹性力的方向作用，第2棘轮齿16的齿顶部16a对接到第1棘轮齿15的齿根部15b的声音减弱。另外，随着操作体3的按压解除，第2棘轮齿16的齿顶部16a进行从稳定位置向不稳定位置的相位变化时，即，第1及第2棘轮齿15、16的相位关系也从图22(e)移动到图22(g)所示位置时，第1螺旋弹簧5也在降低第2螺旋弹簧7的弹性力的方向作用，因此，第2棘轮齿16的齿顶部16a从第1棘轮齿15的齿顶部15a向齿顶部15a顺利移动，齿顶部16a越过齿顶部15a时的碰撞音减弱。从而，在确保操作体必需的初期按压操作力的基础上，可以减少第1及第2棘轮齿15、16的对接声响。
而且，在由弹性体构成的操作体3上形成第1棘轮齿15，在由合成树脂(塑性体)构成的凸轮从动件4上形成第2棘轮齿16，因此，随着操作体3的按压操作，第2棘轮齿16的齿顶部16a产生向稳定位置进行相位变化时，或者，随着操作体3的按压解除，第2棘轮齿16的齿顶部16a从稳定位置向不稳定位置进行相位变化时，可以更有效果地减弱第1及第2棘轮齿15、16的对接音；并且，棘轮齿16由滑动性优良的合成树脂材料形成，因此，可以减少由弹性体形成的第1棘轮齿15的磨损。并且，在第2棘轮齿16的齿顶部16a的前端(顶部)带有弧状的圆弧，因此，随着操作体的按压解除，第2棘轮齿16的齿顶部16a从稳定位置向不稳定位置进行相位变化时，第2棘轮齿16的齿顶部16a可以顺利越过第1棘轮齿15的齿顶部15a，根据这一点也可以降低第1及第2棘轮齿15、16的对接音。
另外，在本实施例的按钮式开关装置1中，在收容在外壳10内的晶片8上设置4个固定接点20、21、22、23和从各固定接点20、21、22、23导出的4个连接器端子24、25、26、27，这些4个连接器端子24、25、26、27中，随着操作体3的操作，将连接在与可动接点19交替导通的2个固定接点20、23上的2个连接器端子24、27，在靠近共同的插入口30内部的状态下靠近设置，并且，将剩余的2个连接器端子25、26分别设置在2个插入口29、31的内部，因此，可以使从共同的插入口30插入的1个外部端子32同时与2个连接器端子24、27导通，或者使从共同的插入口30插入的2个外部端子32B分别与2个连接器端子24、27导通。即，4个固定接点20、21、22、23中，2个固定接点20、23具有作为1个共用固定接点或者个别的切换用固定接点的功能，因此，可以从各连接器端子24、25、26、27，作为1个电路用或者2个电路用，有选择地抽出开/关信号，可以提高使用方式的广泛性。
而且，在所述实施例中，说明了这样一种类型的按钮式开关装置，即，在与凸轮从动件4连动旋转的作动构件6上安装可动接点19，并在可旋转地支撑该作动构件6的晶片8上设置各固定接点20、21、22、23，作动构件6使接点切换机构直接动作。但是，例如，也可以具备将作动构件的旋转运动转换为直线运动的动力转换机构，作动构件通过该动力转换机构使接点切换机构动作。
另外，在所述实施例中，说明了这样一种按钮式开关装置，即，在晶片8上设置4个固定接点20、21、22、23，并使其中2个固定接点20、23具有作为1个共用固定接点或者分别作为切换用固定接点的功能，由此，可以选择性地选择使用1电路2接点用或者2电路2接点用的按钮式开关装置。但是，当然也可以适用于1电路2接点专用的按钮式开关装置。在这种情况下，如图30(a)和图30(b)所示，也可以是在晶片8的上表面上，露出2个固定接点34、35和1个共用固定接点36，并且，使连接到各固定接点34、35、36上的3个连接器端子37、38、39从晶片8导出。
另外，在所述实施例中，对仅在由合成树脂形成的第2棘轮齿16的齿顶部16a的前端，带有弧状圆弧的情况进行了说明，但是，若在由塑性体形成的第1棘轮齿15的齿顶部15a的前端也附上同样的圆弧时，可以进一步减弱第1及第2棘轮齿的对接音。
Claims (6)
1.一种按钮式开关装置，其特征在于，具备：
中空结构的外壳，内表面上具有导引部；
操作体，被所述导引部导引而可在轴线方向上移动，并且，形成向圆周方向延伸的第1棘轮齿；
凸轮从动件，可旋转并可向轴线方向移动地设置在所述外壳内部，并且，形成与所述第1棘轮齿结合的第2棘轮齿；
回复弹簧，将所述凸轮从动件向轴线方向推压，使所述第1及第2棘轮齿啮合；
作动构件，与所述凸轮从动件花键结合并可旋转；及
接点切换机构，通过该作动构件的旋转而动作，
所述操作体和所述凸轮从动件的至少一方由弹性体形成。
2.根据权利要求1所述的按钮式开关装置，其特征在于，所述操作体由弹性体形成，并且，所述凸轮从动件由弹性比该弹性体差的塑性体形成。
3.一种按钮式开关装置，其特征在于，具备：
中空结构的外壳，内表面上具有导引部；
操作体，被所述导引部导引而可在轴线方向上移动，并且，形成向圆周方向延伸的第1棘轮齿；
凸轮从动件，可旋转并可向轴线方向移动地设置在所述外壳内部，并且，形成与所述第1棘轮齿结合的第2棘轮齿；
回复弹簧，将所述凸轮从动件向轴线方向推压，使所述第1及第2棘轮齿啮合；
作动构件，与所述凸轮从动件花键结合并可旋转；及
接点切换机构，通过该作动构件的旋转而动作，
将所述第1及第2棘轮齿的至少一方的齿部前端形成为弧状。
4.一种按钮式开关装置，其特征在于，具备：
中空结构的外壳，内表面上具有导引部；
操作体，被所述导引部导引而可在轴线方向上移动，并且，形成向圆周方向延伸的第1棘轮齿；
凸轮从动件，可旋转并可向轴线方向移动地设置在所述外壳内部，并且，形成与所述第1棘轮齿结合的第2棘轮齿；
回复弹簧，将所述凸轮从动件向轴线方向推压，使所述第1及第2棘轮齿啮合；
作动构件，与所述凸轮从动件花键结合并可旋转；及
接点切换机构，通过该作动构件的旋转而动作，
在所述操作体和所述凸轮从动件之间，设置弹簧载荷比所述回复弹簧小的弹性构件。
5.根据权利要求4所述的按钮式开关装置，其特征在于，所述回复弹簧和所述弹性构件均由螺旋弹簧构成。
6.根据权利要求4或5所述的按钮式开关装置，其特征在于，所述操作体和所述凸轮从动件的至少一方由弹性体形成。
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