JP2005317243A - スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数を増加させることなく操作ストロークの拡大による操作感の向上を図る。
【解決手段】 基板１上に固定接点２が形成されている。この固定接点２に対向配置される可動接点３を有し、この可動接点３は、頂部が可動軸Ｚ方向に押圧されることにより固定接点２と接触する。可動接点の可動軸Ｚからずれた位置３１を中心として可動軸Ｚを含む面内で回動するスイッチノブ４が設けられている。このスイッチノブ４は、可動接点３の頂部近傍に当接する円弧状当接部３５を有する。これにより、可動接点３の移動ストロークＤ１よりも操作ストロークＤ２の方が大きくなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種電気機器の操作部等に用いられるスイッチに関し、特にメンブレンスイッチやフレキシブルプリント基板等に実装されるスイッチに関する。

従来より、各種電気機器の操作部等に使用されているスイッチのうち、バネやリンク機構を使用した機械式のスイッチ機構では、十分な操作ストロークと操作感が得られるように構成要素を設計することができる反面、機構が複雑で部品点数が多くなるためコストアップとなるという問題がある。

一方、コスト要求の厳しい分野では、接点にメンブレンスイッチやフレキシブルプリント基板実装型のスイッチが用いられることが多い。このようなスイッチは、例えば特許文献１に示すように、基板上に固定接点を形成すると共に、この固定接点上に可撓性を有する樹脂製シートからなるドームを配置し、このドームの頂上付近を操作子で押圧してドームを変形させて、ドームの下面に設けられた可動接点を固定接点に接触させることによりスイッチをオンさせるようにしたものである。
特開平１０−１８８７２７号公報（段落００３４、図５）

しかしながら、特許文献１に記載のスイッチでは、操作ストロークがドームの高さにより決定され、ドームは樹脂製シートにより作られるものであるため、ドームの高さをそれほど高くすることはできず、結局、操作ストロークも十分に確保できないため、十分な操作感を得ることができないという問題がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、部品点数の増加を招くことなく、十分な操作ストロークを得ることができるスイッチを提供することを目的とする。

本発明に係る第１のスイッチは、基板上に形成された固定接点と、この固定接点に対向配置されて頂部が可動軸方向に押圧されることにより前記固定接点と接触する可動接点と、前記可動接点の可動軸からずれた位置を中心として前記可動軸を含む面内で回動し前記可動接点の頂部近傍に当接する円弧状当接部を有するスイッチノブとを備えたことを特徴とする

ここで、可動接点は、例えば固定接点を覆うドーム部及びこのドーム部の中心に設けられ下端部が固定接点と対向する可動部を備えた可撓性ドーム部材と、この可撓性ドーム部材の可動部の下端部に設けられた接点部とを有するものであっても良いし、固定接点を覆う金属製のドーム部材でも良い。

また、本発明に係る第２のスイッチは、基板上に形成された固定接点と、この固定接点に対向配置されて頂部が可動軸方向に押圧されることにより前記固定接点と接触する可動接点と、前記可動接点の頂部に当接する当接部を有するスイッチノブとを備えたスイッチにおいて、前記可動接点は、前記固定接点を覆うドーム部及びこのドーム部の中心に設けられ下端部が前記固定接点と対向し上端部が尖形の可動部を備えた可撓性ドーム部材と、この可撓性ドーム部材の前記可動部の下端部に設けられた接点部とを有することを特徴とする。

本発明の第１のスイッチによれば、スイッチノブが、可動接点の可動軸からずれた位置を中心として可動軸を含む面内で回動し、円弧状当接部が可動接点の頂部近傍を固定接点側に押し込んでいくが、円弧状当接部は回動動作、可動接点は可動軸方向の直線動作であるため、円弧状当接部の可動接点に対する当接位置は、円弧面に沿って徐々にずれていき、この結果、スイッチノブの操作ストロークは、可動接点の可動中心軸に沿った可動量よりも大きくなる。従って、本発明によれば、可動接点の移動ストロークが小さくても、十分な操作ストロークが得られ、操作感の良好なスイッチを提供することができる。

また、本発明の第２のスイッチによれば、可動接点を構成する可撓性ドーム部材の可動部の上端部が尖形をしているので、スイッチノブによって可動部の上端部が押し込まれると、可動部の下端に設けられた接点部が固定接点と接続され、更に可動部の上端部が押し潰されて変形し、この結果、スイッチノブの操作ストロークは、可動接点の可動中心軸に沿った可動量よりも大きくなる。従って、本発明によれば、可動接点の移動ストロークが小さくても、十分な操作ストロークが得られ、操作感の良好なスイッチを提供することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るスイッチを示す部分断面図である。
このスイッチは、基板１上に形成された固定接点２と、この固定接点２に対向配置された可動接点３と、この可動接点３を下方に押し込むスイッチノブ４とを備えて構成されている。基板１は、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やリジットプリント基板（ＲＰＣ）等からなり、固定接点２は、この基板１上に印刷形成された配線パターン等により構成されている。また、プラスチックフィルム上に導電性インクで回路を形成したメンブレンを用いる場合は、可動接点３と固定接点２がメンブレン内部に対向して配置され、スイッチノブ４を押込むことで接点を接続する構成とすることもできる。

可動接点３は、可撓性ドーム部材１１と、接点部１２とを備えて構成されている。可撓性ドーム部材１１は、固定接点２を覆うドーム部２１と、このドーム部２１の中心に設けられ図中Ｚで示す可動中心軸に沿って上下に移動する円柱状の可動部２２と、基板１上でドーム部２１を支持するベース部２３とをゴム又は可撓性樹脂等で一体に形成してなる。可動部２２の可端部に固定接点２と対向するように導電性の接点部１２が形成されている。

スイッチノブ４は、電気機器の操作パネルを構成する筐体５の可動中心軸Ｚからずれた位置に設けられた回動軸３１を中心として回動するもので、支持部３２と、この支持部３２の上に形成されたボタン部３３と、ボタン部３３の下側に突設されて可動接点３の可動部２２の頂部に当接する円弧状当接部３４とを樹脂等により一体に形成してなるものである。円弧状当接部３４は、スイッチノブ４の回動動作範囲で常に可動部２２の頂部に当接する円弧面３５を有する。

このように構成されたスイッチによれば、図１（ａ）のオフ状態の位置からスイッチノブ４を押し込むと、スイッチノブ４は、回動軸３１を中心として可動中心軸Ｚを含む面内で回動し、円弧状当接部３４の円弧面３５が可動接点３の可動部２２の頂部近傍を固定接点２側に押し込んでいき、ドーム部２１が変形して可動接点３の接点部１２が固定接点２と接触するのでスイッチはオン状態となる。このとき、円弧状当接部３４は回動動作、可動部２２は可動中心軸Ｚ方向の直線動作であるため、図１（ｂ）に示すように、円弧状当接部３４の可動部２２に対する当接位置は、円弧面３５に沿って徐々に図中右側にずれていく。このため、可動部２２の移動ストロークＤ１よりもスイッチノブ４の操作ストロークＤ２の方が大きくなる。この結果、十分な操作ストロークが得られ、操作感の良好なスイッチを提供することができる。

図２は、操作ストロークと操作力との関係を示すグラフである。
図中２点鎖線は、スイッチノブとして、従来と同様に可動中心軸Ｚ方向に移動するスイッチノブを使用した場合、実線は、本実施形態のスイッチを使用した場合のグラフをそれぞれ示している。
図に示すように、操作ストロークの初期の段階では、操作力が増加するが、同図（ｂ）に示すようにドーム部１１が変形すると、操作力は一旦低下する。可動接点３の接点部１２が固定接点２と接触すると、操作力は再度増加する。本実施形態では、可動接点３の移動ストロークに比べてスイッチノブ４の操作ストロークの方が大きいので、図中実線で示すように、操作ストロークに対する操作力の曲線が、従来のスイッチに比べて全体的に操作ストローク方向に拡大されている。従って、操作感が従来に比べて向上する。

図３は、本発明の他の実施形態に係るスイッチを示す部分断面図である。
この実施形態では、ラバードーム型の可動接点に代えてメタルドーム型の可動接点４１を使用している。
基板１上には、固定接点４２，４３が形成され、メタルドーム型の可動接点４１が基板１上に設けられた支持部４４により面方向の移動を規制され、周縁部が固定接点４３と接するように装着されている。

この実施形態においても、スイッチノブ４が下方に押し込まれることにより、円弧状当接部３４の円弧面３５が可動接点４１に摺接しながら可動接点４１の中心部を下方に押し込むので、可動接点４１が固定接点子４２と接触してスイッチがオンとなる。スイッチノブ４は回動動作、可動接点４は、中心部が可動中心軸Ｚ方向の直線動作となるため、可動接点４の中心部の可動ストロークＤ１よりもスイッチノブ４の操作ストロークＤ２の方が大きくなる。

図４は、本発明の更に他の実施形態に係るスイッチを示す部分断面図である。
この実施形態では、可動接点５１を構成する可撓性ドーム部材５２の可動部５３が、上端部を尖形とした形状となっている。また、この実施形態では、電気機器の操作パネル等を構成する筐体６１に装着されたスイッチノブ６２が、直線運動する通常のスイッチノブとなっている。

この実施形態によれば、スイッチノブ６２が図４（ａ）の位置から下側に押し込まれると、同図（ｂ）に示すように、可動部５３の上端部が変形しながら下側に移動して、同図（ｃ）に示すように、接点部１２が固定接点２と接触する。そして、スイッチノブ６２を更に下方に押し込むと、可動部５３の上端部が更に変形する。

このように、この実施形態においても、可動部５３の移動ストロークＤ１よりも操作ストロークＤ２の方を大きくすることができ、操作ストロークの拡大を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るスイッチの部分断面図である。 同スイッチの操作ストロークと操作力との関係を示すグラフである。 本発明の他の実施形態に係るスイッチの部分断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係るスイッチの部分断面図である。

符号の説明

１…基板、２，４２，４３…固定接点、３，４１，５１…可動接点、４，６２…スイッチノブ、１１，５２…可撓性ドーム部材、１２…接点部、２１…ドーム部、２２，５３…可動部、３４…円弧状当接部、３５…円弧面。

Claims (4)

1. 基板上に形成された固定接点と、
   この固定接点に対向配置されて頂部が可動軸方向に押圧されることにより前記固定接点と接触する可動接点と、
   前記可動接点の可動軸からずれた位置を中心として前記可動軸を含む面内で回動し前記可動接点の頂部近傍に当接する円弧状当接部を有するスイッチノブと
   を備えたことを特徴とするスイッチ。
2. 前記可動接点は、
   前記固定接点を覆うドーム部及びこのドーム部の中心に設けられ下端部が前記固定接点と対向する可動部を備えた可撓性ドーム部材と、
   この可撓性ドーム部材の前記可動部の下端部に設けられた接点部と
   を有することを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
3. 前記可動接点は、
   前記固定接点を覆う金属製のドーム部材であることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
4. 基板上に形成された固定接点と、
   この固定接点に対向配置されて頂部が可動軸方向に押圧されることにより前記固定接点と接触する可動接点と、
   前記可動接点の頂部に当接する当接部を有するスイッチノブと
   を備えたスイッチにおいて、
   前記可動接点は、
   前記固定接点を覆うドーム部及びこのドーム部の中心に設けられ下端部が前記固定接点と対向し上端部が尖形の可動部を備えた可撓性ドーム部材と、
   この可撓性ドーム部材の前記可動部の下端部に設けられた接点部と
   を有することを特徴とするスイッチ。

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