JP2007280848A - スイッチ用反転板ばねの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】割れの発生を抑制し長寿命化を図ることのできるスイッチ用反転板ばねの製造方法を提供する。
【解決手段】略ドーム状に形成され反転自在な金属薄板からなるスイッチ用反転板ばねの製造方法において、帯状のフープ材料１を打ち抜いて、反転板ばね２の外形形状と、反転板ばね２と周囲部とを繋ぐつなぎ桟１３とを形成する第１の工程と、反転板ばね２のつなぎ桟１３と連続する部分を含む外周縁部の全周を凹状に折り曲げて内側の基部１５とその外周側の環状鍔部４とを形成すると共に、基部部分を環状鍔部４の折返し方向に膨出させ反転自在とした膨出部３を形成する第２の工程と、つなぎ桟１３を切断して反転板ばね２を分離する第３の工程とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、スイッチの操作部分を構成するスイッチ用反転板ばねの製造方法に関し、特に中央に設けられる膨出部と外周縁部に設けられる環状鍔部を有したスイッチ用反転板ばねの製造方法に関する。

スイッチの可動接点等として用いられる反転板ばねは、円形状の金属板からなり、中央部が膨出した膨出部を有して構成され、全体としてはドーム状となるように形成される。この反転板ばねは、スイッチの可動接点として用いる場合には、外周端面をスイッチ装置の周辺固定接点に支持させ、中央部をスイッチ装置の中央固定接点に対向させ、膨出部を反転させることによって中央固定接点との接離を行う。このようなスイッチ用反転板ばねとしては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。特許文献１に挙げるスイッチ用反転板ばねは、所定幅に形成されるフープ材をポンチによって打ち抜き及び曲げ加工することによって形成される。
特開平１０−１９９３６５号公報

しかし、従来のスイッチ用反転板ばねをスイッチ装置に用いた場合、反転板ばねの外周端面が周辺固定接点に支持されるため、外周端面付近での応力振幅が大きく、押圧操作の繰り返しによって外周端面から割れが発生しやすくなり、長寿命化の妨げとなっていた。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、割れの発生を抑制し長寿命化を図ることのできるスイッチ用反転板ばねの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るスイッチ用反転板ばねの製造方法は、略ドーム状に形成され反転自在な金属薄板からなるスイッチ用反転板ばねの製造方法において、
帯状のフープ材料を打ち抜いて、反転板ばねの外形形状と、該反転板ばねと周囲部とを繋ぐつなぎ桟とを形成する第１の工程と、
前記反転板ばねの前記つなぎ桟と連続する部分を含む外周縁部の全周を凹状に折り曲げて内側の基部と該基部の外周側の環状鍔部とを形成すると共に、前記基部部分を前記環状鍔部の折返し方向に膨出させ反転自在とした膨出部を形成する第２の工程と、
前記つなぎ桟を切断して反転板ばねを分離する第３の工程と、を有することを特徴として構成されている。

また、本発明に係るスイッチ用反転板ばねの製造方法は、前記第２の工程は前記反転板ばねの外周縁部を折り曲げて前記基部と環状鍔部とを形成した後に、前記基部に膨出部を形成することを特徴として構成されている。

さらに、本発明に係るスイッチ用反転板ばねの製造方法は、前記第１の工程では前記つなぎ桟の延長方向に設けられる抜き孔も形成することを特徴として構成されている。

さらにまた、本発明に係るスイッチ用反転板ばねの製造方法は、前記抜き孔によって前記つなぎ桟を周方向が細幅のＴ字状に形成することを特徴として構成されている。

本発明に係るスイッチ用反転板ばねの製造方法によれば、帯状のフープ材料を打ち抜いて、反転板ばねの外形形状と、反転板ばねと周囲部とを繋ぐつなぎ桟とを形成し、反転板ばねのつなぎ桟と連続する部分を含む外周縁部の全周を凹状に折り曲げて内側の基部とその外周側の環状鍔部とを形成すると共に、基部部分を環状鍔部の折返し方向に膨出させ反転自在とした膨出部を形成し、つなぎ桟を切断して反転板ばねを分離するようにしたことにより、外周縁部の全周を折り返した部分で反転板ばねの支持部を形成することができ、外周における応力振幅を小さくできて、反転板ばねの割れを防止することができる。また、つなぎ桟から切断される位置が反転板ばねの支持部から離れた環状鍔部の先端部となるので、つなぎ桟との切断部に応力が集中することがなく、これによっても反転板ばねの割れを防止することができる。

また、本発明に係るスイッチ用反転板ばねの製造方法によれば、反転板ばねの外周縁部を折り曲げて基部と環状鍔部とを形成した後に、基部に膨出部を形成することにより、膨出部の形成時に環状鍔部によって外周部の強度が確保されているために、精度よく膨出部を形成することができる。

さらに、本発明に係るスイッチ用反転板ばねの製造方法によれば、つなぎ桟の延長方向に設けられる抜き孔も形成することにより、つなぎ桟の強度を低く抑えることができるために、環状鍔部の折り曲げ形成を精度よく行うことができる。

さらにまた、本発明に係るスイッチ用反転板ばねの製造方法によれば、抜き孔によってつなぎ桟を周方向が細幅のＴ字状に形成することにより、つなぎ桟付近の強度をより低くしておくことができるため、環状鍔部の折り曲げ形成をより精度よく行うことができる。

本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。本実施形態においては、図４に断面図を示すスイッチ用反転板ばね２の製造工程について説明する。まず、一方の面に銀めっき等で接点面が形成された所定幅を有する帯状のフープ材料１を用意し、これを切断加工用のポンチ（図示しない）により打ち抜き加工して、反転板ばね２の外形形状を形成する。図１には、フープ材料１に反転板ばね２の外形形状を形成した状態を表した平面図を示している。

図１に示すように、フープ材料１は、２つの略半円弧状の孔が対向するように打ち抜かれて、反転板ばね２の外形形状を略円形とすると共に、略半円弧状の孔が対向する２箇所は打ち抜かれず残されて、反転板ばね２の外形形状とその周囲部が連続する縦桟部１０となるように形成される。また、縦桟部１０の延長方向には、長孔状の抜き孔１１が形成される。これによって、抜き孔１１と反転板ばね２の外形形状周辺の打ち抜き部分との間に細幅の横桟部１２が形成される。そして、これら縦桟部１０と横桟部１２によってＴ字状のつなぎ桟１３が形成される。

ここで、横桟部１２は縦桟部１０よりも細幅となるように抜き孔１１が形成される。これによって、横桟部１２の強度を低くしておくことができ、後の工程で反転板ばね２を折り曲げ加工する際に、全周に渡って精度のよい加工を行うことができる。これら反転板ばね２の外形形状と抜き孔１１は、切断加工用のポンチによって同時に形成される。

また、反転板ばね２の外形形状や抜き孔１１が形成された部分の周囲部には、貫通孔１４が形成されている。貫通孔１４は、フープ材料１の長手方向同位置において２つ１組の対が長手方向に沿って複数設けられている。これら貫通孔１４は、フープ材料１から反転板ばね２を切り出す際の位置合わせのために用いられる。

次に、このように打ち抜き加工されたフープ材料１に対して折り曲げ加工を施す。図２には、フープ材料１に対して折り曲げ加工する工程を説明する断面図を示している。この図の左側に示すように、打ち抜き加工がなされたフープ材料１に対しては、まず鍔部形成ポンチ２０によって反転板ばね２の外周縁部を全周に渡って接点面が形成された側が板面から下方に窪むように凹状に加工し、中央部に基部１５を形成すると共に、外周縁部には全周に渡って環状鍔部４を形成する。ここで環状鍔部４は、つなぎ桟１３と連続する部分を含む外周縁部の全周に渡って形成される。

次に、図２の右側に示すように、膨出部形成ポンチ２１によって反転板ばね２の中央部に形成された基部１５を、環状鍔部４の先端部が突出する方向に向かって膨出させ、反転板ばね２に膨出部３を形成する。また図２には図示していないが、膨出部３の頂部付近には、膨出部３の内面（銀めっきが施された接点面）から下面側に向かう凸状の可動接点部５が３箇所形成される。膨出部３によって反転板ばね２は略ドーム状とされると共に、頂部が押圧されることによって反転動作させることができるようになる。

図３には、図２の工程を経て反転板ばね２が形成されたフープ材料１の平面図を示している。この図に示すように、膨出部３と環状鍔部４及び可動接点部５を形成された反転板ばね２は、つなぎ桟１３を介してフープ材料１の他の部分と連結された状態となっている。最後に、つなぎ桟１３の縦桟部１０を切断ポンチを用いて切断することにより、反転板ばね２をフープ材料１から分離して、スイッチ装置などに組み込むことができるようにされる。

このように、つなぎ桟１３を介してフープ材料１と連続した反転板ばね２の外形形状に対して、その外周縁部に環状鍔部４を形成するようにしたので、完成した反転板ばね２において外周での応力振幅を小さくすることができるので、押圧操作の繰り返しによる反転板ばね２の割れを防止することができる。また、つなぎ桟１３から切断する部分は、環状鍔部４の先端部であって、これは反転板ばね２を使用する際に荷重がかからない箇所であるために、応力集中による反転板ばね２の割れを防止することができる。

また、図２に示す工程において、反転板ばね２の外形形状に対しては、環状鍔部４を折り曲げ形成してから膨出部３を形成するようにしたので、膨出部３の形成に際して反転板ばね２の外周部が、環状鍔部４によって強化されているために、精度よくその形成を行うことができる。一方で、環状鍔部４の形成と膨出部３の形成を、同時に行って工数を減らすようにしてもよい。

次に、完成した反転板ばね２について説明する。図４には、反転板ばね２の断面図を示している。この図に示すように、反転板ばね２は、外周縁から頂部に向けて膨出させ反転自在とした膨出部３を有し、外周縁部についてはその全周を膨出部３の膨出方向に向かって連続状に折り返した環状鍔部４を設けている。また、環状鍔部４の折り曲げ部分は、スイッチ装置に組み込まれた際には下面が基台の周辺固定接点に常時接触する常接接点部６として形成される。また、反転板ばね２の頂部となる中心部近傍には、下方に向かって凸状に形成される可動接点部５が形成されている。

さらに、反転板ばね２を用いたスイッチ装置について説明する。図５には、スイッチ装置の断面図を示している。この図に示すように、反転板ばね２の上面側には粘着シート３３が設けられて保持され、また反転板ばね２は中央固定接点３１や周辺固定接点３２が形成された基台３０に対して載置される。基台３０は、中央固定接点３１とその周囲に離隔して設けられる周辺固定接点３２とを上面に有し、反転板ばね２の可動接点部５は中央固定接点３１と対向し、反転板ばね２の常接接点部６は周辺固定接点３２と常時接触するように配置される。

また、図５に示すように、反転板ばね２の環状鍔部４は、先端部が上方に向かうように形成されており、粘着シート３３の下面は環状鍔部４の先端部に接触し若干持ち上げられている。そしてこの部分によって、反転板ばね２と粘着シート３３の間の粘着剤が凝集破壊した場合に、粘着剤が反転板ばね２の外周側に移動することを阻止することができる。

また、このように反転板ばね２に環状鍔部４を設けたことにより、反転板ばね２の外周の応力振幅を小さくすることができ、外周からの割れを防止して長寿命化を図ることができる。さらに、反転板ばね２のエッジ部分ではなく折り曲げ部分が周辺固定接点３２と常接するので、接点削れがなく、接触抵抗変化を小さくすることができる。そして、環状鍔部４は反転板ばね２の全周が連続して折り曲げて形成されていることにより、外周部付近における剛性を高めることができ、傾斜角度を小さくして膨出部の高さを低く形成しても、同等の作動力特性を得ることができるため、スイッチ用可動接点体全体の高さを低くして、薄型化を図ることができる。
そして、このように構成されたスイッチ装置は、例えば携帯通信端末のキースイッチとして使用され、反転板ばね２上に図示せぬ押釦が配置され、操作者が押釦を押圧操作することにより、反転板ばね２の膨出部３が反転して可動接点部５が中央固定接点３１に接触し、反転板ばね２を介して周辺固定接点３２と導通し図示せぬ外部出力端子部から上位装置へ信号が送出される。また、膨出部３の反転に伴ってクリック感触が生起され押釦を介して操作者へ伝達されるので操作性の良いスイッチ装置を提供できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこれら実施形態に限られるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。

フープ材料に反転板ばねの外形形状を形成した状態を表した平面図である。 フープ材料に対して折り曲げ加工する工程を説明する断面図である。 図２の工程を経て反転板ばねが形成されたフープ材料の平面図である。 反転板ばねの断面図である。 スイッチ装置の断面図である。

符号の説明

１ フープ材料
２ 反転板ばね
３ 膨出部
４ 環状鍔部
５ 可動接点部
６ 常接接点部
１０ 縦桟部
１１ 抜き孔
１２ 横桟部
１３ つなぎ桟
１４ 貫通孔
２０ 鍔部形成ポンチ
２１ 膨出部形成ポンチ
３０ 基台
３１ 中央固定接点
３２ 周辺固定接点
３３ 粘着シート

Claims (4)

1. 略ドーム状に形成され反転自在な金属薄板からなるスイッチ用反転板ばねの製造方法において、
   帯状のフープ材料を打ち抜いて、反転板ばねの外形形状と、該反転板ばねと周囲部とを繋ぐつなぎ桟とを形成する第１の工程と、
   前記反転板ばねの前記つなぎ桟と連続する部分を含む外周縁部の全周を凹状に折り曲げて内側の基部と該基部の外周側の環状鍔部とを形成すると共に、前記基部部分を前記環状鍔部の折返し方向に膨出させ反転自在とした膨出部を形成する第２の工程と、
   前記つなぎ桟を切断して反転板ばねを分離する第３の工程と、を有することを特徴とするスイッチ用反転板ばねの製造方法。
2. 前記第２の工程は前記反転板ばねの外周縁部を折り曲げて前記基部と環状鍔部とを形成した後に、前記基部に膨出部を形成することを特徴とする請求項１記載のスイッチ用反転板ばねの製造方法。
3. 前記第１の工程では前記つなぎ桟の延長方向に設けられる抜き孔も形成することを特徴とする請求項１または２記載のスイッチ用反転板ばねの製造方法。
4. 前記抜き孔によって前記つなぎ桟を周方向が細幅のＴ字状に形成することを特徴とする請求項３記載のスイッチ用反転板ばねの製造方法。

Images