JP2006338890A - プッシュオンスイッチ - Google Patents

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Abstract

【課題】各種電子機器の入力操作部などに使用される二段動作タイプのプッシュオンスイッチに関し、第一スイッチをオン状態に移行させる操作力が従来のものよりもさらに軽く、かつその操作された状態の維持も容易なものを提供する。
【解決手段】リング状部10の中央に円板部8が同心で繋がれ、さらにそのリング状部10から外方に突出形成された一対の突出部11を備えた可動接点7を、スイッチケース21の凹部21A内に収容し、円板部8上から非常に軽い力が加わった際、上記一対の突出部11が凹部21Aの内底面に配された外側接点部41、42に接触して第一スイッチの状態が切り換わるものとした。
【選択図】図1

Description

本発明は、主としてカメラ、ビデオカメラ等の各種電子機器の入力操作部等に使用されるプッシュオンスイッチに関するものである。
従来のこの種のプッシュオンスイッチの中で、軽く押圧操作するとまず第一スイッチがオンし、さらに強く押圧操作すると続いて第二スイッチがオンする二段動作のものがカメラのシャッター部分やビデオカメラの録画開始ボタンなどの入力操作部に多く用いられており、上記形態のものを以下に説明する。
図10は従来のプッシュオンスイッチの外観斜視図、図11は同分解斜視図、図12(a)は図10のP−P線における断面図、(b)はQ−Q線における断面図である。
同図において、1は上方開口の凹部1Aを備えた略方形の樹脂からなるスイッチケースで、図13のスイッチケースの上面図に示すように、略円形の凹部1Aの内底面には、二つの電気的に独立した周辺接点2およびこれよりも少し低い中央接点3が露出状態でインサート成形により固定されていると共に、各固定接点とそれぞれ導通した接続用端子2A、2Bおよび3Aはスイッチケース1の外周側部に突出して導出されている。なお、接続用端子6Aはダミー端子であり、これもスイッチケース1の外周側部に突出して設けられている。
また、凹部1Aを構成する側壁の対向した位置には、一対の段状の可動接点受け部4およびそれと直交する位置に一対の切り欠き溝部5が設けられている。
そして、7は弾性薄板金属板をプレス加工して形成された可動接点で、その形状は図14(a)および(b)の平面図および側面図に示すように、上方に球面状に湾曲した中央の円板部8と、この外方に一定の間隔を空けて同心円状に配された円形のリング状部10と、中心に対して対称位置に一対で配され、円板部8側が高くなるように上記円板部8と上記リング状部10とを繋ぐ傾斜した連結部9と、連結部9と同一直径上でリング状部10から外方に直線状で突出させて設けられた一対の突出部11とからなっている。上記リング状部10は、連結部9と直角な対向した二ヶ所の位置が頂点部10Bとなるように上方への略V字状に湾曲形成されている。
そして、この可動接点7は、図15のスイッチケース1内に可動接点7を装着した状態の上面図に示すように、湾曲突部側が上方となるようにして突出部11が切り欠き溝部5に挿入されると共に、図12(b)に示すように、リング状部10のV字曲げ部分の側部10Aが可動接点受け部4上に載置されるようにスイッチケース1の凹部1A内に装着されている。
そして、スイッチケース1の上面は、可撓性を備えた絶縁フィルム製のシート12で覆われ、さらにその上から金属カバー13がスイッチケース1に対して取り付けられている。なお、シート12は、金属カバー13の下面とスイッチケース1上端面およびその上端面に凹部1A周囲を囲むようにして配された小突起1Bで挟持されつつ粘着保持されている。
そして、金属カバー13は、図10などに示すように、枠状平坦部13Aから中央側に延びる一対の弾性アーム13Bを備え、その弾性アーム13Bを介して繋げられた中央の押圧部13Cを有している。なお、13Dは、金属カバー13に配されたアース端子である。
このように構成された従来のプッシュオンスイッチは、通常状態では、図12に示したように、可動接点7が周辺接点2および中央接点3に対して離れているため、スイッチオフ状態となっている。
次に、上記プッシュオンスイッチの押圧操作時の動作について、図16(a)、(b)および図17(a)、(b)の断面図を用いて説明する。なお、図16(a)および図17(a)は図10のP−P線における断面図、図16(b)および図17(b)は同Q−Q線における断面図である。また、それらの図面は、判り易くするため金属カバー13を要部のみの図示としている。
まず、金属カバー13の押圧部13Cに上方から軽い押し下げ力を加えると、押圧部13Cが下がりシート12を介して可動接点7の円板部8を押圧していく。その押圧力が所定の力を超えた時に、可動接点7は、図16(a)および(b)に示すように、まず円板部8は球面状のままでリング状部10の可動接点受け部4に載った部分が支点となり、リング状部10が節度を伴って凹状に反転して、二つの連結部9の円板部側根元部分が二つの電気的に独立した周辺接点2にそれぞれ接触し、可動接点7を介して二つの周辺接点2の間すなわち接続用端子2Aおよび2Bの間が電気的に導通した第一スイッチのオン状態となる。
そして、この状態からさらに押圧部13Cを押し下げ可動接点7の円板部8を押し下げると、図17(a)および(b)に示すように、今度は、外周部分が周辺接点2上に載った円板部8が節度を伴いながら下膨らみ状態に反転動作し、円板部8の中央部下面が中央接点3に接触して、第一スイッチとして短絡した二つの周辺接点2に加えて中央接点3との間すなわち接続用端子2A、2Bに加えて3Aの間が電気的に導通した第二スイッチのオン状態になる。
この後、押圧部13Cへの押し下げ力を除くと、可動接点7の円板部8への押圧力が解除され、まず円板部8がその弾性復元力により上方突状の球面状態に復元することによって、その中央部下面が中央接点3が離れて第二スイッチがオフ状態に戻り、続いて連結部9が円板部8側が高くなる傾斜状態に戻ることにより円板部側根元部分が周辺接点2から離れて第一スイッチもオフ状態に戻る。また、その可動接点7の復帰動作と共にシート12や押圧部13Cに繋がる弾性アーム13Bも元の位置に復帰する。上記操作時における操作ストロークと各スイッチのオンタイミングなどの遷移状態をまとめて図18に示す。
そして、この従来のプッシュオンスイッチの用途としては、例えばデジタルスチルカメラなどのシャッター部分用のスイッチとして搭載され、軽い押圧操作状態で得られる第一スイッチからのオン信号で被写体へのピント調整が行われ、さらに強く押圧操作して得られる第二スイッチのオン信号でシャッターをきるように使用されることが多いものであった。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開平11−232962号公報
上記従来のプッシュオンスイッチは、上述したようにカメラのシャッター部分などに特に好適なものであったが、デジタルスチルカメラやビデオカメラなどの普及に伴い、カメラ自身の機能向上が図られると共に、より使い易いものとする工夫が様々なされるようになってきた。
例えば、現在では手振れ防止機能を付加したものが好まれるようになってきており、その手振れ防止機能を備えたカメラに対し上記従来のプッシュオンスイッチをシャッター部分や録画開始ボタン部分などに使用する場合には、第一スイッチのオン信号で手振れ防止機能をピント調整とともに作動させるよう制御すればよいが、その作動状態の維持には、スイッチの一度目の節度感触が得られた後、引き続いてその押圧操作状態で維持しておかなければならない。このとき、第一スイッチのオン状態を維持させる操作力としては軽いものではあったが、さらに使い易いものとすべく、第一スイッチのオン状態の維持がさらに容易なプッシュオンスイッチへの開発要望が高まってきた。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、第一スイッチをオン状態に移行させる操作力が従来のものよりもさらに軽く、かつその状態の維持が容易な二段動作のプッシュオンスイッチを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
本発明の請求項1に記載の発明は、上方開口の凹部の内底面に、中央接点およびこれから等距離の位置に配された二つの周辺接点、また上記それぞれの周辺接点の外側位置に互いに独立して配された二つの外側接点部を備えた絶縁樹脂製のスイッチケースと、上方に球面状に湾曲した円板部およびその外方に一定の間隔を空けて可撓性を有する細巾の連結部で同心円状に繋がれた円形リング状部とその円形リング状部から外側に突出形成された二つの突出部を有し、上記円形リング状部が上記スイッチケースの凹部内に設けられた段状の可動接点受け部に載せられて上記円板部の外周が上記各周辺接点の上方に所定の間隔を空けて位置すると共に、上記各突出部が上記各外側接点部に接離可能なように配された弾性金属板製の可動接点とを有するプッシュオンスイッチとしたものである。
当該構成であれば、従来のものよりもさらに軽い力で可動接点の突出部が外側接点部に接触して第一スイッチがオン状態に移行するものにでき、その後に軽い操作力で押圧操作すると一段目の節度感触が得られ、続けてさらに強く押圧操作すると第二スイッチが節度感触とともにオン状態に切り換わるものにできるという作用を有する。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、可動接点の突出部の一方が、対応する外側接点部に常接され、押圧操作に伴い突出部の他方が、対応する外側接点部に接離するものであり、第一スイッチのオンオフ状態が一箇所の接離で切り換わるものにでき、そのスイッチング特性的にも安定したものにできるという作用を有する。
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明において、周辺接点と外側接点部の一対ずつがそれぞれ電気的に導通状態で配されたものであり、第二スイッチのオン状態への移行時における円板部の反転動作時に、第一スイッチのオン状態が確実に維持されるものにできるという作用を有する。
以上のように本発明によれば、第一スイッチのオン状態への移行が従来のものよりもさらに軽い力で移行され、その状態の維持も容易な二段動作タイプのプッシュオンスイッチを得ることができるという有利な効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態につき、以下に図面を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
(実施の形態)
図1および図2は本発明の一実施の形態によるプッシュオンスイッチの断面図、図3は同外観斜視図、図4は同分解斜視図、図5は同スイッチケースの上面図である。なお、図1は、図3のR−R線における断面図、また図2は、図3のS−S線における断面図を示している。
同図において、21は、略方形の樹脂からなるスイッチケースであり、上方開口の凹部21Aを備えている。その凹部21Aは、スイッチケース21の外形における一方の対向する角部位置に切り欠き溝部22、23を有した従来同様の略円形に構成されている。また、凹部21Aを構成する側壁における上記切り欠き溝部22、23とは直交する位置には、一対の段状の可動接点受け部24が設けられている。
また、凹部21Aの内底面の中央位置には、従来同様に中央接点3がインサート成形で固定されている。また、その周辺位置には、中央接点3から等距離の位置に二つの電気的に独立した周辺接点31および32がインサート成形で露出状態に固定されている。なお、周辺接点31、32と中央接点3との高さ関係は従来のものと同じである。
そして、一方の周辺接点31は、対応する一方の切り欠き溝部22の方向に向かって引き回されて切り欠き溝部22の底部をも構成している。その切り欠き溝部22の底部位置にあたる部分は凹部21Aの内底面より上方側に突出形成されており、当該切り欠き溝部22の底部部分が、一方側の外側接点部41としてなる。
また、他方の周辺接点32は、対応する他方の切り欠き溝部23の方向に向かって引き回されて切り欠き溝部23の底部をも構成している。その切り欠き溝部23の底部位置にあたる部分は、凹部21Aの内底面と同一高さの露出状態で配されており、当該切り欠き溝部23の底部部分が他方側の外側接点部42として機能する部位となる。
なお、中央接点3に導通した接続用端子3Aはスイッチケース21の外周側部に突出して導出され、また周辺接点31と外側接点部41に導通した接続用端子41Aおよび周辺接点32と外側接点部42に導通した接続用端子42Aもそれぞれ独立してスイッチケース21の外周側部に突出して導出されている。なお接続用端子6Aはダミー端子である。
そして、上記凹部21A内には、従来と同じ可動接点7もしくは上記可動接点7において直線状に突出形成された各突出部11が若干下方側に所定角度で曲げ形成されたものが収容されている。なお、図面には後述したものの装着事例を図示しているが、その符号としては従来の可動接点7のままで表記し、その詳細構成の説明は省略する。
そして、その可動接点7は、従来同様に中央の円板部8の湾曲突部側およびその周囲に同心で繋がれた円形のリング状部10のV字曲げ部分における頂点部10B側を上方に向けて、各突出部11を切り欠き溝部22、23に挿入させ、図2に示すように、リング状部10のV字曲げ部分の側部10Aが可動接点受け部24上に載置されるようにしてスイッチケース21の凹部21A内に装着されている。
このとき、切り欠き溝部22に応じた一方の突出部11の下端は、切り欠き溝部22の底部を構成している外側接点部41上に常接している。また、切り欠き溝部23に応じた他方の突出部11の下端は、切り欠き溝部23の底部に露出状態で配された他方側の外側接点部42に所定間隔をあけて対峙している。その間隔としては、周辺接点31、32および可動接点7の連結部9間の対向した上下間隔よりも狭い間隔で設定されている。
そして、スイッチケース21の上面は、弾性を有するゴム製または絶縁フィルム製のシート50で覆われ、さらにその上から金属カバー13がスイッチケース21に対して取り付けられている。このシート50は、従来同様に金属カバー13の枠状平坦部13A下面とスイッチケース21上端面およびその上端面に凹部21A周囲を囲むようにして配された小突起21B(図4および図5参照)で挟持されて保持されている。なお、金属カバー13は、従来と同じものであるため、形状の詳細説明は省略する。
本発明によるプッシュオンスイッチは以上のように構成され、次にその動作について説明する。
まず、通常状態では、図1および図2に示したように、可動接点7は外側接点部41のみに接触しており、中央接点3、周辺接点31および32、外側接点部42から離れているため、スイッチオフ状態になっている。
そして、上記状態において、金属カバー13の押圧部13C上に指などを載せるなどしてソフトタッチすると、弾性アーム13Bに繋がった中央の押圧部13Cが若干下がりシート50を介して可動接点7の円板部8が押される。このとき、可動接点7は、外側接点部41に常接した上記一方の突出部11が若干撓みつつ支点となってそのままの形状で全体的に若干下方側に移動し、図6に示すように、上記他方の突出部11が切り欠き溝部23の底部に露出状態で配された外側接点部42に接触する。これによって、可動接点7を介して外側接点部41および42の間すなわち接続用端子41Aおよび42Aの間が電気的に導通した第一スイッチのオン状態となる。
なお、図6は、第一スイッチの動作状態を説明する図3のR−R線における断面図であり、同動作状態における図3のS−S線における断面図は図2と同じ状態に示されるため、その図は省略している。なお、上記操作時における操作ストロークと各スイッチのオンタイミングなどの遷移状態をまとめて図7に示す。
なお、図7からも判るように、第一スイッチのオン状態への移行は非常に弱い操作力で、しかも操作ストロークも非常に短く設定されたものにできる。例えば、外側接点部42と上記他方の突出部11との上下間隔を0.1mm〜0.2mmで空けて対峙させたものであれば、可動接点7が上記の設定距離分だけ下がると上記第一スイッチのオン状態に移行するものにできる。このため、押圧部13Cとしては、非操作時に第一スイッチが押圧部13Cの自重などで撓んで不用意にオン状態に移行しないよう枠状平坦部13Aから延設された弾性アーム13Bの根元に折曲部などを配し押圧部13Cが上方側に持ち上げられている構成などとしておくことが好ましい。
なお、一方の突出部11を外側接点部41に常接状態で配した上記構成のものであれば、第一スイッチのオンオフ状態が、他方の突出部11側の外側接点部42への一箇所の接離で切り換わるものにでき、そのスイッチング特性的にも安定したものにできる。
そして、上記状態から軽い力で金属カバー13の押圧部13Cに押し下げ力を加えると、可動接点7の円板部8に押圧力が加わり、その押圧力が所定の力を超えた時に、可動接点7は、図8(a)および(b)に示すように、まず円板部8は球面状のままでリング状部10の可動接点受け部24に載った部分が支点となり、リング状部10が節度を伴って凹状に反転して、二つの連結部9の円板部側根元部分が周辺接点31および32にそれぞれ接触する。このとき図7にも示しているように、外側接点部41、42と各突出部11との接触状態は維持されており、上記第一スイッチのオン状態は維持されたままで上記一回目の節度感触が得られる。なお、図8(a)は、第一スイッチの動作状態を説明する図3のR−R線における断面図、図8(b)は、同S−S線における断面図であり、従来同様に以下の動作図を含め金属カバー13は要部のみの図示としている。
そして、その状態からさらに押圧部13Cを押し下げ可動接点7の円板部8を押し下げると、図9(a)および(b)に示すように、今度は、外周部分が周辺接点31、32上に載った円板部8が節度を伴いながら下膨らみ状態に反転動作して、円板部8の中央部下面が中央接点3に接触し可動接点7を介して第一スイッチとして短絡した接続用端子41A、42Aに加え中央接点3の接続用端子3Aも電気的に導通した第二スイッチのオン状態になる。なお、図9(a)は、第二スイッチの動作状態を説明する図3のR−R線における断面図、図9(b)は、同S−S線における断面図である。
なお、この第二スイッチの動作時に、突出部11は瞬間的に上方に浮く可能性もあるが、当該構成のように外側接点部41、42を周辺接点31、32に導通状態で配し、かつ周辺接点31、32で可動接点7の円板部8の外周部分を受けて円板部8の動作がなされるようにして構成しておけば、第一スイッチのオン状態が確実に維持されるものにでき好ましい。
その後、押圧部13Cへの押し下げ力を除くと、可動接点7の円板部8への押圧力が解除され、可動接点7は、まず円板部8がその弾性復元力により上方突状の球面状態に復元することによって、その中央部下面が中央接点3から離れて第二スイッチがオフ状態に戻る。また、それとほぼ同時に、連結部9が円板部8側が高くなる傾斜状態に戻ると共に、可動接点7の上記一方の突出部11が元の状態に戻り、上記他方の突出部11が外側接点部42から離れた第一スイッチのオフ状態に戻る。また、上記可動接点7の復帰動作と共にシート50も元の位置に復帰し、さらに枠状平坦部13Aから中央側に延びた一対の弾性アーム13Bも元の位置に復帰することにより押圧部13Cも元の位置に戻る。
以上のように本発明によるプッシュオンスイッチは、二段動作のもので、その第一スイッチが、操作部分に指を載せる程度の非常に軽い力でしかも短い操作ストロークでオン状態に移行するものとして構成されたものにできる。その第一スイッチのオン状態の維持も、操作する指に力を入れることなく指を操作部分に載せ続けるだけでよく、上記状態の維持は従来のものよりも容易なものとなる。また、上記のようにソフトタッチして第一スイッチをオン状態としている間に、軽い操作力で操作すると上記第一スイッチのオン状態が維持されつつ一回目の節度感触が得られ、その後にさらに操作力を加えると第二スイッチが節度感触と共にオン状態に切り換わる二段動作のものとして実現することができる。
次に、本発明によるプッシュオンスイッチの用途につき説明する。その用途としては、従来同様に各種カメラのシャッター部分やビデオカメラの録画開始ボタン部分などに用いることができる。
このとき、手振れ防止機能付きのものに当該スイッチを搭載する際には、上記第一スイッチのオン状態への移行に連動させてピント調整や手振れ防止機能を作動させると使い易いものにできる。
つまり、使用者が、被写体にレンズ方向を合わせてシャッター部分や録画開始ボタン部分に指を載せると、当該スイッチであれば軽く押し込み操作するまでもなく第一スイッチがオン状態となり、それに応じて即座にピント調整や手振れ防止機能が働くものにできるからである。また、上記第一スイッチのオン状態は上記のように操作部分に指を載せているだけで容易に維持されるため、従来のものより操作性に優れたものとなる。さらに、その後の軽い力の押圧操作で得られる一回目の節度感触によって使用者は上記各機能が働いていることを認識することもでき、その状態から従来同様にさらに強く押圧操作して第二スイッチをオン状態にしてシャッター動作や録画開始などの所定機能を作動させることができるものを容易に実現することができる。
なお、本発明によるプッシュオンスイッチはカメラ用途のみに限定されることはなく、例えばAV・OA機器や各種リモコンなどに搭載して用いてもよい。
また、プッシュオンスイッチの構成についても上記に説明した構成以外のものとしてもよく、例えば、上記二つの突出部11が、いずれも対応する外側接点部上に所定間隔をあけて対峙したものなどとしてもよい。
さらには、押圧部13Cをなくした構成、つまり金属カバー13をなくしてシート50をスイッチケース21上端面に粘着のみさせて保持された構成としたり、一回目の節度感触が得られない可動接点を用いて構成されていてもよい。
また、上記には周辺接点と外側接点部の一対ずつがそれぞれ電気的に導通状態で配されたものを説明したが、周辺接点と外側接点部とを互いに独立させて配し、かつ個々に接続用端子を設けたものとして三段動作のプッシュオンスイッチとしてもよい。
本発明によるプッシュオンスイッチは、第一スイッチのオン状態への移行が従来のものよりもさらに軽い力で移行され、かつその状態の維持も容易なものを実現できるという効果を有し、各種電子機器の入力操作部を構成する際などに有用である。
本発明の一実施の形態によるプッシュオンスイッチの断面図 同断面図 同外観斜視図 同分解斜視図 同スイッチケースの上面図 同第一スイッチの動作状態を説明する図3のR−R線における断面図 同プッシュオンスイッチの操作時における遷移状態を示す図 (a)同第一スイッチの動作状態を説明する図3のR−R線における断面図、(b)同S−S線における断面図 (a)同第二スイッチの動作状態を説明する図3のR−R線における断面図、(b)同S−S線における断面図 従来のプッシュオンスイッチの外観斜視図 同分解斜視図 (a)同図10のP−P線における断面図、(b)同Q−Q線における断面図 同スイッチケースの上面図 (a)同可動接点の平面図、(b)同側面図 同スイッチケース内に可動接点を装着した状態の平面図 (a)同第一スイッチの動作状態を説明する図10のP−P線における断面図、(b)同Q−Q線における断面図 (a)同第二スイッチの動作状態を説明する図10のP−P線における断面図、(b)同Q−Q線における断面図 同プッシュオンスイッチの操作時における遷移状態を示す図
符号の説明
3 中央接点
3A、6A、41A、42A 接続用端子
7 可動接点
8 円板部
9 連結部
10 リング状部
10A 側部
10B 頂点部
11 突出部
13 金属カバー
13A 枠状平坦部
13B 弾性アーム
13C 押圧部
21 スイッチケース
21A 凹部
21B 小突起
22、23 切り欠き溝部
24 可動接点受け部
31、32 周辺接点
41、42 外側接点部
50 シート

Claims (3)

  1. 上方開口の凹部の内底面に、中央接点及びこれから等距離の位置に配された二つの周辺接点、また上記それぞれの周辺接点の外側位置に互いに独立して配された二つの外側接点部を備えた絶縁樹脂製のスイッチケースと、上方に球面状に湾曲した円板部及びその外方に一定の間隔を空けて可撓性を有する細巾の連結部で同心円状に繋がれた円形リング状部とその円形リング状部から外側に突出形成された二つの突出部を有し、上記円形リング状部が上記スイッチケースの凹部内に設けられた段状の可動接点受け部に載せられて上記円板部の外周が上記各周辺接点の上方に所定の間隔を空けて位置すると共に、上記各突出部が上記各外側接点部に接離可能なように配された弾性金属板製の可動接点とを有するプッシュオンスイッチ。
  2. 可動接点の突出部の一方が、対応する外側接点部に常接され、押圧操作に伴い突出部の他方が、対応する外側接点部に接離する請求項1のプッシュオンスイッチ。
  3. 周辺接点と外側接点部の一対ずつがそれぞれ電気的に導通状態で配された請求項1のプッシュオンスイッチ。
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