JP2005197045A - 押釦スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 端子の根元付近へも防水コーティングを確実に行なうことができ、接触信頼性の高い押釦スイッチを提供する。
【解決手段】 収納部１ａを有するハウジング１と、収納部１ａに接離可能に配設された可動接点３、及び固定接点２ａと、ハウジング１に一体的に設けられ、一端が固定接点２ａと接続されて他端がハウジング１の外方に導出された接続端子２ｂと、ハウジング１の接続端子２ｂの導出部に形成されたコーティング材流入用の開口部１ｆとを備え、ハウジング１には、開口部１ｆと連結すると共に、開口部１ｆから遠ざかる方向に接続端子２ｂの導出部からのハウジング１内の空気の流出を案内可能な空気流路１ｈを形成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、押圧されることにより接点部が反転してオンする押釦スイッチに係り、特に防水加工されて洗濯機などに使用される押釦スイッチに関する。

従来の押釦スイッチの構造としては、ハウジングに一対の線材からなる端子材を埋設して、ハウジングの収納部内には一対の表出した固定接点を形成すると共に、ハウジングの外方には固定接点から導出した一対の接続端子を折り曲げて起立させて形成し、ハウジングの収納部内に可動接点を固定接点と接離可能に配設した押釦スイッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、従来の押釦スイッチの構造を図に基づいて説明する。
図５は従来の押釦スイッチの断面図である。

第１ハウジング５１は、合成樹脂材を成形加工して、略円柱状に形成され、上面側の中央部に設けられた上端側の大径である第２凹部５１ｃと、下端側の小径である第１凹部５１ｄとから成る円形状の２段状の凹部５１ａと、凹部５１ａの上面側から内方に突出する円環状の外壁部５１ｂとを有する。また、第１凹部５１ｄと第２凹部５１ｃとの間に段部５１ｅを備えている。

固定接点５２は、線状の金属材から成り、切断・折り曲げ加工して形成し、略Ｌ字状であって、接点部５２ａと、端子部５２ｂとを有している。そして、この固定接点５２は、第１ハウジング５１に２本インサート成形され、接点部５２ａは、第１凹部５１ｄの底面に表出して配設され、端子部５２ｂは、第１ハウジング５１の底面の約１８０度離れて対向する位置から下方に突出して配設されている。

可動接点５３は、弾性金属板でドーム状に形成されている。この可動接点５３は、第１ハウジング５１の第１凹部５１ｄ内に配置され、可動接点５３は、第１ハウジング５１の第１凹部５１ｄの底面に周縁部が当接された状態で２個の接点部５２ａを覆うように配置されている。

第１ステム５４は、合成樹脂材からなり、小径部５４ａと、大径部５４ｂと、押圧部５４ｃとを有している。この第１ステム５４は、ドーム状の可動接点５３の頂点部に押圧部５４ｃが当接した状態で配置されている。

インシュレータ５５は、ポリイミド樹脂などでシート状に形成され、第１凹部５１ｄの上面を塞いだ状態で配置されている。また、ゴム材５６は、ゴム材などからなりインシュレータ５５の上に重ね合わせられて、第１ハウジング５１の凹部５１ａの段部５１ｅ上に配置されている。インシュレータ５５の下面に第１ステム５４の小径部５４ａの上端面が当接されている。

第２ハウジング５７は、合成樹脂材からなり、外壁５７ａと、上壁５７ｂとを有しており、外壁５７ａの下端には円環状の鍔部５７ｃが形成されている。また、上壁５７ｂの中心部には、円形の孔５７ｅが設けられている。この第２ハウジング５７の鍔部５７ｃは、第１ハウジング５１の第２凹部５１ｃ内に配置されている。

そして、第１ハウジング５１の外壁部５１ｂの全周を第２ハウジング５７の鍔部５７ｃ側に押圧変形して、外壁部５１ｂによって押さえ部を形成し、この押さえ部によって、鍔部５７ｃを介してゴム材５６とインシュレータ５５とを第１ハウジング５１の段部５１ｅ側に弾圧させている。そして、第１ハウジング５１と第２ハウジング５７とは一体化されている。

第２ステム５８は、合成樹脂材からなり、押釦部５８ａと、鍔部５８ｂと、押圧部５８ｃとを有している。また、押圧部５８ｃは、円柱状の凸部５８ｄと、凸部５８ｄの外周部に配置された４個の支持部５８ｅとを有している。この第２ステム５８は、第２ハウジング５７内に収納され、押釦部５８ａが、第２ハウジング５７の孔５７ｅに挿通されて、第２ハウジング５７の上方に突出した状態で配置されている。

特開２０００−１６４０６８号公報

しかしながら、上述した従来の押釦スイッチの構造においては、ハウジングの底面に切り欠き部を設けて、この切り欠き部の壁に沿って２本の線材の一方を折り曲げて端子を形成し、他方の線材を切断し、これを一対設けることで一対の端子を形成していた。
このような押釦スイッチを、例えば洗濯機の制御部に用いる場合、押釦スイッチを回路基板に実装した後に、回路基板をコーティング材に浸し、高温の雰囲気中でコーティングすることがある。この場合、従来の押釦スイッチでは、コーティング中にハウジング内の空気が膨張して線材と樹脂との隙間から排出され、端子の根元付近へのコーティングが不充分になるという問題があった。

したがって、本発明では上述した問題点を解決し、端子の根元付近へも防水コーティングを確実に行なうことができ、接触信頼性の高い押釦スイッチを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では第１の解決手段として、収納部を有するハウジングと、前記収納部に接離可能に配設された可動接点、及び固定接点と、前記ハウジングに一体的に設けられ、一端が前記固定接点と接続されて他端が前記ハウジングの外方に導出された接続端子と、前記ハウジングの前記接続端子の導出部に形成されたコーティング材流入用の開口部とを備え、前記ハウジングには、前記開口部と連結すると共に、前記開口部から遠ざかる方向に前記接続端子の導出部からの前記ハウジング内の空気の流出を案内可能な空気流路を形成した構成とした。
また、第２の解決手段として、前記ハウジングには、前記接続端子の導出部の近傍に、スイッチの設置面となる突出段部を形成し、この突出段部に溝孔部を設けることにより前記空気流路を形成した構成とした。

また、第３の解決手段として、前記接続端子は、前記ハウジングの収納部の内底部に平行に埋設された一対の端子材からなり、これらの端子材の一端を前記収納部内に表出させて前記固定接点を形成し、これらの端子材の他端側を前記ハウジングの導出部から折り曲げてスイッチの設置面側へ起立させて前記接続端子を形成し、前記突出段部を前記接続端子を挟んで対向配置させ、これらの突出段部に前記溝孔部を形成した構成とした。
また、第４の解決手段として、前記ハウジングを成形金型から離型する際の、イジェクトピンの当接部を前記溝孔部に形成した構成とした。

以上説明したように、本発明の押釦スイッチは、収納部を有するハウジングと、収納部に接離可能に配設された可動接点、及び固定接点と、ハウジングに一体的に設けられ、一端が固定接点と接続されて他端がハウジングの外方に導出された接続端子と、ハウジングの接続端子の導出部に形成されたコーティング材流入用の開口部とを備え、ハウジングには、開口部と連結すると共に、開口部から遠ざかる方向に接続端子の導出部からのハウジング内の空気の流出を案内可能な空気流路を形成したことから、ハウジングの接続端子の導出部の開口部に形成した空気流路によって、コーティング加工時のハウジング内の空気の流出を開口部から遠ざかる方向へ案内することができるので、スイッチの接続端子根元へのコーティングを確実に行なえるため、信頼性の向上が図れる。
また、ハウジングには、接続端子の導出部の近傍に、スイッチの設置面となる突出段部を形成し、この突出段部に溝孔部を設けることにより空気流路を形成したことから、押釦スイッチの設置面を形成する突出段部の厚みを利用して空気流路となる溝孔部を形成できるので、スイッチの外形を大きくすることなく形成できる。

また、接続端子は、ハウジングの収納部の内底部に平行に埋設された一対の端子材からなり、これらの端子材の一端を収納部内に表出させて固定接点を形成し、これらの端子材の他端側をハウジングの導出部から折り曲げてスイッチの設置面側へ起立させて接続端子を形成し、突出段部を接続端子を挟んで対向配置させ、これらの突出段部に溝孔部を形成したことから、対向配置した突出段部により起立させた接続端子を回路基板に安定させて設置することができ、各々の突出段部に形成した溝孔部により、確実にハウジング内の空気を流出させることができる。
また、ハウジングを成形金型から離型する際の、イジェクトピンの当接部を溝孔部に形成したことから、金型構造が簡易となり、加工性が向上される。

以下、本発明の押釦スイッチの実施形態を図１乃至図４に示す。図１は押釦スイッチの断面図、図２は押釦スイッチの底面図、図３は押釦スイッチの接続端子の導出部分の部分詳細図、図４は押釦スイッチを回路基板上にコーティングした状態を示す説明図である。

図１〜図３に示すように、第の１ハウジング１は、合成樹脂などの絶縁材で略円柱状に形成され、上面側の中央部に設けられた円形状の２段状の収納部１ａと、収納部１ａの上面側から内方に突出する円環状の外壁部１ｂとを有する。また、収納部１ａは、上端側の大径である第２凹部１ｃと、下端側の小径である第１凹部１ｄとから成り、よって、第１凹部１ｄと第２凹部１ｃとの間に段部１ｅを備えている。前記外壁部１ｂは、後述するように全周が押圧変形されて、外壁部１ｂにて押さえ部が形成されるように成っている。

収納部１ａには端子材２が配設されている。この端子材２は、線状の金属材から成り、切断・折り曲げ加工することにより略Ｌ字状に形成され、固定接点２ａ、及び接続端子２ｂとを有している。そして、この端子材２は、第１のハウジング１の内底部に複数本（例えば、２本）平行にインサート成形等の方法で一体に埋設され、固定接点２ａは、第１凹部１ｄの底面に表面が露出した状態で、且つ相互に近接して配設され、接続端子２ｂは、図２に示すように、第１のハウジング１の底面の約１８０度離れて対向する位置から下方に起立した状態で外方へ導出されている。

また、図２及び図３に示すように、第１のハウジング１の接続端子２ｂが導出された導出部分には、第１のハウジング１の外側から内側に凹状となる開口部１ｆが形成されており、この開口部１ｆの内側に接続端子２ｂが起立されている。また、接続端子２ｂを挟んで対向する第１のハウジング１の底面側には、スイッチの設置面となる突出段部１ｇが形成されており、この突出段部１ｇは開口部１ｆの両側に配置されている。

また、前記突出段部１ｇには、前記開口部１ｆに連結して、開口部１ｆから遠ざかる方向へ溝孔部１ｈが形成されている。この溝孔部１ｈは、前記突出段部１ｇのスイッチの設置面と平行する方向へ延設する横溝部１ｉと、この横溝部１ｉと直交する方向で突出段部１ｇの厚み方向へ延設する縦孔部１ｊとから形成されている。そして、前記溝孔部１ｈが、前記接続端子２ｂの導出部からの前記第１のハウジング１内の空気の流出を案内可能な空気流路を構成している。

このように、前記接続端子２ｂは、第１のハウジング１の第１凹部１ｄの内底部に平行に埋設された一対の端子材２からなり、これらの端子材２の一端を第１凹部１ｄ内に表出させて前記固定接点２ａを形成し、これらの端子材２の他端側を第１のハウジング１の導出部から折り曲げてスイッチの設置面側へ起立させて前記接続端子２ｂを形成し、前記突出段部１ｇを接続端子２ｂを挟んで対向配置させ、これらの突出段部１ｇに前記溝孔部１ｈを形成したので、対向配置した前記突出段部１ｇにより、起立させた前記接続端子２ｂを後述する回路基板９に安定させて設置することができ、各々の突出段部１ｇに形成した前記溝孔部１ｈにより、確実にハウジング内の空気を流出させることができるものとなる。

尚、前記縦孔部１ｊの内底部には、前記第１のハウジング１を成形金型から離型する際の、金型に設けられたイジェクトピンを当接させるようにしても良い。この場合には、金型構造が簡易となり、加工性が向上されるものとなる。

可動接点３は、ばね用リン青銅などの弾性金属板を切断・押し出し（プレス）加工にて、ドーム状に形成された反転板３ａと、この反転板３ａの下面側に配設される接点板３ｂとで構成されている。この可動接点３は、第１のハウジング１の第１凹部１ｄ内に配置され、反転板３ａの周縁部は、第１のハウジング１の第１凹部１ｄの底面に当接された状態で配置されている。この状態のとき、接点板３ｂは、２個の固定接点２ａを覆うように配置されている。

第１のステム４は、合成樹脂などの絶縁材を成形加工し、略円盤状であって、小径部４ａと、小径部４ａの下方に連設される大径部４ｂと、大径部１４ｂの下面から下方に突出した押圧部４ｃとを有している。また、押圧部４ｃの下端面は、円弧状に形成されている。この第１のステム４は、可動接点３のドーム状の反転板３ａの頂部に押圧部４ｃが当接した状態で配置されている。

インシュレータ５は、ポリイミド樹脂などの絶縁材から成り、弾性を有し、略円形の薄いシート状に形成されている。このインシュレータ５は、第１のハウジング１の第１凹部１ｄと第２凹部１ｃとの間の段部１ｅに載置され、第１凹部１ｄの上面を塞いだ状態で配置されている。

ゴム板６は、ゴム材料などから成り、略円形のシート状に形成され、中央部に円形状の開口部６ａを有している。この開口部６ａを有するゴム板６は、インシュレータ５の大きさとほぼ同じ大きさで、また、インシュレータ５に比較して厚さ寸法がやや厚く形成されている。また、このゴム板６は、インシュレータ５の上に重ね合わせられて、第１のハウジング１の凹部１ａの段部１ｅ上に配置されている。従って、この開口部６ａを有するゴム板６とインシュレータ５とによって、凹部１ａの第１凹部１ｄの上面が塞がれた状態で、ゴム板６とインシュレータ５とが、第２凹部１ｃ内に配置されている。また、この状態のとき、インシュレータ５の下面に第１のステム４の小径部４ａの上端面が当接されている。

第２のハウジング７は、合成樹脂などの絶縁材を成形加工して、略筒形に形成し、筒状の外壁７ａと、外壁７ａの上端に形成された上壁７ｂとを有している。また、外壁７ａの下端には、外壁７ａと直交する方向に形成された円環状の鍔部７ｃと、鍔部７ｃの下面に下方に突出する円環状の突条７ｄとが形成されている。また、上壁７ｂの中心部には、円形の孔７ｅが設けられている。

この第２のハウジング７の鍔部７ｃは、第１のハウジング１の第２凹部１ｃ内に配置され、鍔部７ｃの円環状の突条７ｄが、ゴム板６の上面に食い込むように配置されている。そして、第１のハウジング１の外壁部１ｂの全周を第２のハウジング７の鍔部７ｃ側に押圧変形して、外壁部１ｂによって押さえ部を形成し、この押さえ部によって、鍔部７ｃを介してゴム板６とインシュレータ５とを第１のハウジング１の段部１ｅ側に弾圧させている。そして、第１のハウジング１と第２のハウジング７とは一体化されている。

この状態のとき、ゴム板６の周縁部が、第２のハウジング７の突条７ｄによって、強く押し付けられることにより、インシュレータ５の周縁部は、第１のハウジング１の段部に密着する。これによって、ゴム板６に開口部６ａが形成されていても前記第１のハウジング１の第１凹部１ｄ内の防水性が保たれる。

第２のステム８は、合成樹脂などの絶縁材を成形加工して形成され、円柱状の押釦部８ａと、押釦部８ａの下端に設けられた円形状の鍔部８ｂと、鍔部８ｂの下端に突出して設けられた押圧部８ｃとを有している。この第２のステム８は、第２のハウジング７内に収納され、押釦部８ａが、第２のハウジング７の孔７ｅに挿通されて、第２のハウジング７の上方に突出し、鍔部８ｂが、上壁７ｂの下面に当接し、押圧部８ｃの下面が、ゴム板６の開口部６ａを介してインシュレー他５の上面側に当接した状態で配置されている。

次に、本発明の押釦スイッチの動作について説明する。この押釦スイッチは、第２のステム８の押釦部８ａを下方に押圧すると、第２のステム８の押圧部８ｃが、ゴム板６の開口部６ａを介してインシュレータ５のほぼ中央部とを下方に押圧する。そして、インシュレータ５が、下方に押圧されると、インシュレータ５に当接されている第１のステム４が下方に押圧される。この押圧によって第１のステム４の押圧部４ｃが、ドーム状の反転板３ａを下方に押圧する。そして、反転板３ａが押圧されると反転板３ａが反転して接点板３ｂが二つの固定接点２ａとそれぞれ当接される。このようにして、二つの固定接点２ａは、接点板３ｂによって導通されて押釦スイッチは、オンの状態となる。

この状態から、第２のステム８の押釦部８ａの下方への押圧力を解除すると、ドーム状の反転板３ａの反転復帰力によって、第１のステム４の押圧部４ｃが上方に押し上げられる。この時、接点板３ｂは、二つの固定接点２ａから離間してこの押釦スイッチは、オフの状態となる。その後、前述の動作とは、逆の順序にて動作し、第２のステム８の押釦部８ａが元の位置に戻る。

次に、本発明の押釦スイッチを洗濯機などの電気機器の回路基板に実装する場合について説明する。図４は、本発明の押釦スイッチを回路基板上に実装してコーティングした状態を示す説明図である。

図４に示すように、回路基板９上に本発明の押釦スイッチ及び他の電気部品を実装した後、回路基板９の押釦スイッチ及び他の電気部品を覆うように、防水性の樹脂材でコーティング処理を行ないコーティング層１０を形成する。そして、押釦スイッチは、第２のハウジング７の一部、及び第２のハウジング７から突出した第２のステム８の押圧部８ａを除き、コーティング層１０で被覆されるものとなる。

この時、押釦スイッチの第１のハウジング１の接続端子２ｂが導出された導出部には、開口部１ｆが形成されており、この開口部１ｆにもコーティング樹脂材が流入する。そして、押釦スイッチがコーティング処理される際には、高温の雰囲気中でコーティング処理されるものとなり、このコーティング処理中に、押釦スイッチのハウジング内の空気が高温の熱によって膨張して、接続端子２ｂの導出部の樹脂の隙間から外へ流出（排出）されることになる。

しかしながら、本発明の押釦スイッチにおいては、接続端子２ｂが導出された開口部１ｆに連結して、開口部１ｆから遠ざかる方向へ溝孔部１ｈが形成されており、この溝孔部１ｈは、前記突出段部１ｇのスイッチの設置面と平行する方向へ延設する横溝部１ｉと、この横溝部１ｉと直交する方向で突出段部１ｇの厚み方向へ延設する縦孔部１ｊとから形成されている。そして、前記溝孔部１ｈが、前記接続端子２ｂの導出部からの前記第１のハウジング１内の空気の流出を案内する空気流路を構成するように形成されている。

したがって、コーティング処理中に、押釦スイッチのハウジング内の空気が熱によって膨張して、接続端子２ｂの導出部の樹脂の隙間から外へ流出（排出）されたとしても、前記開口部１ｆに連結する溝孔部１ｈによって空気が横溝部１ｉ及び縦孔部１ｊの方向へと案内されることから、ハウジング内の空気は開口部１ｆから外へ流出することはなく、接続端子２ｂの根元部分のコーティングが確実に行なえるものとなる。

上記した本発明の実施例によれば、一端が固定接点２ａと接続されて、他端がハウジングの外方に導出された接続端子２ｂが設けられた第１のハウジング１の接続端子２ｂの導出部に、コーティング材流入用の開口部１ｆを形成し、前記第１のハウジング１には、前記開口部１ｆと連結すると共に、前記開口部１ｆから遠ざかる方向に前記接続端子２ｂの導出部からのハウジング内の空気の流出を案内する前記溝孔部１ｈからなる空気流路を形成したことから、前記第１のハウジング１の接続端子２ｂの導出部の前記開口部１ｆに形成した空気流路によって、コーティング加工時のハウジング内の空気の流出を前記開口部１ｆから遠ざかる方向へ案内することができるので、押釦スイッチの接続端子２ｂ根元へのコーティングを確実に行なうことができ、接点部の接触信頼性の向上が図れるものとなっている。

また、前記第１のハウジング１には、前記接続端子２ｂの導出部の近傍に、押釦スイッチの設置面となる前記突出段部１ｇを形成して、この突出段部１ｇに前記溝孔部１ｈを設けることによりコーティング時の膨張した空気の空気流路を形成したことから、押釦スイッチの設置面を形成する前記突出段部１ｇの厚みを利用して空気流路となる前記溝孔部１ｈを形成できるので、押釦スイッチの外形を大きくすることなく形成でき、小型化が可能となっている。

本発明の押釦スイッチを示す断面図である。 本発明の押釦スイッチを示す底面図である。 本発明の押釦スイッチの接続端子の導出部分を示す部分詳細図である。 本発明の押釦スイッチを回路基板上にコーティングした状態を示す説明図である。 従来の押釦スイッチを示す断面図である。

符号の説明

１：第１のハウジング
１ａ：収納部
１ｂ：外壁部
１ｃ：第２凹部
１ｄ：第１凹部
１ｅ：段部
１ｆ：開口部
１ｇ：突出段部
１ｈ：溝孔部
１ｉ：横溝部
１ｊ：縦孔部
２：端子材
２ａ：固定接点
２ｂ：接続端子
３：可動接点
３ａ：反転板
３ｂ：接点板
４：第１のステム
４ａ：小径部
４ｂ：大径部
４ｃ：押圧部
５：インシュレータ
６：ゴム板
６ａ：開口部
７：第２のハウジング
７ａ：外壁
７ｂ：上壁
７ｃ：鍔部
７ｄ：突条
７ｅ：孔
８：第２のステム
８ａ：押釦部
８ｂ：鍔部
８ｃ：押圧部
９：回路基板
１０：コーティング層

Claims (4)

1. 収納部を有するハウジングと、前記収納部に接離可能に配設された可動接点、及び固定接点と、前記ハウジングに一体的に設けられ、一端が前記固定接点と接続されて他端が前記ハウジングの外方に導出された接続端子と、前記ハウジングの前記接続端子の導出部に形成されたコーティング材流入用の開口部とを備え、前記ハウジングには、前記開口部と連結すると共に、前記開口部から遠ざかる方向に前記接続端子の導出部からの前記ハウジング内の空気の流出を案内可能な空気流路を形成したことを特徴とする押釦スイッチ。
2. 前記ハウジングには、前記接続端子の導出部の近傍に、スイッチの設置面となる突出段部を形成し、この突出段部に溝孔部を設けることにより前記空気流路を形成したことを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ。
3. 前記接続端子は、前記ハウジングの収納部の内底部に平行に埋設された一対の端子材からなり、これらの端子材の一端を前記収納部内に表出させて前記固定接点を形成し、これらの端子材の他端側を前記ハウジングの導出部から折り曲げてスイッチの設置面側へ起立させて前記接続端子を形成し、前記突出段部を前記接続端子を挟んで対向配置させ、これらの突出段部に前記溝孔部を形成したことを特徴とする請求項２記載の押釦スイッチ。
4. 前記ハウジングを成形金型から離型する際の、イジェクトピンの当接部を前記溝孔部に形成したことを特徴とする請求項２、又は３記載の押釦スイッチ。
   

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