JP2008098040A - プッシュスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】各種電子機器の操作部に使用されるプッシュスイッチに関し、衝撃荷重が加わっても接触不良や動作不良の発生し難いものを提供することを目的とする。
【解決手段】一方が開口した箱状の収容部２１Ａを有し、収容部２１Ａの底面に固定接点２２，２３が配設され、各固定接点２２，２３と繋がった端子２４が外方へ導出された方形のスイッチケース２１と、収容部２１Ａ内に配された可動接点５と、収容部２１Ａ上面に粘着された保護シート６と、その保護シート６の上に重ねられて取り付けられたカバー２７とからなり、そのカバー２７において、カバー２７の上辺から延設されてスイッチケース２１の裏面２１Ｂに至り、そこから所定の傾斜角度で裏面２１Ｂから離れるように曲げられた緩衝手段として機能する弾性延設部２７Ｄを一体で設けた構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載用を含めたＡＶ機器等の各種電子機器の操作部に使用されるプッシュスイッチに関するものである。

近年、電子機器の操作部には、小型のプッシュスイッチが多く使用され、特に、押圧操作すると軽快な節度感を伴って動作するものが好まれている。

このような従来のプッシュスイッチについて、図６〜図７を用いて説明する。

図６は従来のプッシュスイッチの断面図、図７は同プッシュスイッチの使用状態の断面図である。

図６において、１は、左方が開口した箱状の収容部１Ａを有した絶縁樹脂製のスイッチケースであり、上記収容部１Ａの底面中央に中央固定接点２とこの中央固定接点２から離れた底面周辺部に外側固定接点３が配設されている。そして、上記中央固定接点２と外側固定接点３のそれぞれと接続した各々の外部接続用の端子４は、スイッチケース１から図６中での下方側となる方向に直線状で外方へ導出されている。

５は、外周の端部が上記外側固定接点３に接触し、中央部が上記中央固定接点２と対峙するようにスイッチケース１の収容部１Ａ内に配された弾性金属薄板からなる円形ドーム状の可動接点であり、この可動接点５のドーム状の突出面が、可撓性の絶縁フィルムからなる保護シート６下面に形成された図示しない粘着剤で粘着保持されて、上述したようにスイッチケース１の収容部１Ａ内に収容配置されている。

そして、７は、スイッチケース１の開口部側に、その平板部７Ａが重ねられてスイッチケース１に抱きカシメされて固定されているカバーであり、上記平板部７Ａ中央に設けられた円形孔７Ｂから上記保護シート６が露出している。

以上のように構成された従来のプッシュスイッチの動作は、図６中における左側から、露出している保護シート６の中央部に押し力を加えていくと、保護シート６を介して可動接点５に押圧力が加わり、その力が所定の押圧力になると可動接点５のドーム状部分が節度感を伴って弾性反転して中央固定接点２に接触し、可動接点５を介して外側固定接点３との間が導通したスイッチオンの状態になる。

そして、上記の加えていた押圧力を解除すると、可動接点５の弾性反転していたドーム状部分が節度感を伴って元の形状に自己復元すると共に、中央固定接点２から離れて、図６に示したスイッチオフの状態に戻るものであった。

ここで、このプッシュスイッチの使用状態について図７を用いて説明する。

図７に示すように、上記プッシュスイッチは、端子４が配線基板８に対してはんだ付けされると共に、スイッチケース１が機器の上筐体９Ａと下筐体９Ｂとで位置決め固定されて取り付けられる。そして、１０は操作ボタンで、その先端に設けられた押圧突起１０Ａが保護シート６を介して可動接点５のドーム状頂点部を押圧可能なようにヒンジ等で移動可能に構成されている。

このようにして取り付けられた従来のプッシュスイッチは、指などで操作ボタン１０が押圧されることによって、上述したように動作して、その信号を基に機器の所定機能が働くようになされるものであった。

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７−２８２６８２号公報

しかしながら上記従来のプッシュスイッチにおいては、上記の使用状態で取り付けられた際、機器の操作ボタン１０に衝撃荷重や想定外の大きい荷重が加わると、その荷重を可動接点５で受け止めることとなり、場合によっては可動接点５が変形して接触安定性が損なわれたり動作不良が発生する可能性もあるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、衝撃荷重や想定外の大きい荷重が加わっても接触不良や動作不良などが発生し難いプッシュ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、一方が開口した箱状の収容部底面に中央固定接点とこの中央固定接点に対して電気的に独立した外側固定接点が配設され、上記各固定接点にそれぞれ接続して外方に導出された端子を備えた絶縁樹脂製のスイッチケースと、このスイッチケースの収容部内に収容され、上記開口部側からの押圧操作により弾性変形して上記各固定接点間を導通させる可動接点と、この可動接点との間に絶縁部材を介して上記スイッチケースの開口部上面に取り付けられると共に、上記可動接点を押圧操作する方向からの衝撃荷重を撓んで吸収する緩衝手段として、そのスイッチケースの開口部の裏面に至るように折り曲げられた延設部が一体で形成されている金属板製のカバーとから構成されたプッシュスイッチとしたものであり、衝撃荷重や想定外の大きい荷重が加わっても、カバーに一体で設けたスイッチケース裏面に至る延設部が撓んで、それらの荷重を吸収するようにできるため、各接点の変形等が抑えられて接触不良や動作不良の起こり難い緩衝手段を備えたプッシュスイッチを提供することが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、カバーに延設部を設ける代わりに、衝撃荷重を吸収する緩衝手段として、スイッチケースの裏面側に略平板状の樹脂製またはゴム製の弾性体が取り付けられているものであり、請求項１による発明と同様の作用効果が得られる上、カバーの形状が簡単な形状で済むという作用を有する。

以上のように本発明によれば、衝撃荷重や想定外の大きい荷重が加わっても各接点の変形等が抑えられて接触不良や動作不良の起こり難い緩衝手段を備えたプッシュスイッチを提供す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いて、図１〜図５を用いて説明する。

なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態によるプッシュスイッチの断面図、図２は同分解斜視図、図３は同使用状態の断面図、図４は同使用状態で衝撃荷重を受けた状態の断面図である。

図１および図２において、２１は絶縁樹脂製のスイッチケースであり、このスイッチケース２１は、図１中で左側となる一方が開口した箱状の収容部２１Ａを有しており、その収容部２１Ａの底面には、中央に位置した中央固定接点２２とこの中央固定接点２２を中心とした点対称位置の二ヶ所に外側固定接点２３が配設されている。また、この中央固定接点２２と外側固定接点２３のそれぞれと接続している各々の外部接続用の端子２４が、方形のスイッチケース２１の一辺から外方へ導出されている。

この端子２４は、図１、図２に示したようにスイッチケース２１の収容部２１Ａを形成する下方側の側壁から導出された後に、図１中で右方向となるスイッチケース２１の裏面２１Ｂ側に向けて曲げられ、さらにそこからの略中間位置で逆に図１の左方向に向けて曲げられた側面視で略つ字状のものに形成されており、図１中における上方向への圧力に対して圧縮可能な弾性を備えた形状となっている。

そして、上記スイッチケース２１の収容部２１Ａ内には、円形ドーム状の可動接点５が、その外周の端部を外側固定接点２３上に載置させて収められ、収容部２１Ａ上面に粘着固定されている可撓性を備えた絶縁フィルムからなる保護シート６の図示しない下面の粘着剤により、上記可動接点５のドーム状中央部は粘着保持されて位置決めされている。

そして、２７は弾性金属板からなるカバーで、方形の平板部２７Ａ中央に設けられた円形孔２７Ｂから保護シート６の中央部分が露出するように上記平板部２７Ａが上記スイッチケース２１に対して重ねられ、その平板部２７Ａの各角部に設けられた四つのカシメ用脚部２７Ｃの先端部が折り曲げられてスイッチケース２１の裏面２１Ｂにカシメ固定されている。

また、このカバー２７には、平板部２７Ａの上辺から所定の幅で延出され、スイッチケース２１の上記端子２４が導出された側壁に対向する側壁の外面に沿うように曲げられて裏面２１Ｂ側に至り、その位置から先が、裏面２１Ｂから所定の傾斜角度で離れていくように曲げ形成された弾性延設部２７Ｄが一体で形成されている。なお、その弾性延設部２７Ｄの先端部はスイッチケース２１の裏面２１Ｂにほぼ平行になるように曲げられている。

このように構成された本実施の形態によるプッシュスイッチの組立は、まずスイッチケース２１の箱状の収容部２１Ａに可動接点５を収容し、その収容部２１Ａの上面に保護シート６を粘着した後、図２に矢印で示すようにカバー２７をスイッチケース２１の端子２４が導出された側とは対向する方向から組合せて、四つのカシメ用脚部２７Ｃを折り曲げて完成させるものである。

なお、本実施の形態のプッシュスイッチの動作は、従来のものと同様であるため簡単に説明すると、図１中における左側から保護シート６を介して可動接点５に押圧力を加えると、可動接点５のドーム状部分が節度感を伴って弾性反転し、ドーム状中央部の裏面が中央固定接点２２に接触してスイッチオン状態となり、加えていた押圧力を解除すると、弾性反転していたドーム状部分が節度感を伴って弾性復帰すると共に、中央固定接点２２から離れて、元のスイッチオフ状態に戻るものである。

次に、このプッシュスイッチの使用状態を図３および図４を用いて説明する。

図３において、２８は所定の回路が形成された配線基板で、プッシュスイッチの端子２４に対応する位置には図示しない導電部が設けられている。

そして、当該プッシュスイッチは、機器の上筐体２９の窪み部２９Ａに弾性延設部２７Ｄを撓ませた状態で嵌め込まれており、その状態ではカバー２７の円形孔２７Ｂ内の領域を除く平板部２７Ａの上部位置と左右部分の位置は上筐体２９に当接している。そして、上記上筐体２９は、上記配線基板２８を保持している下筐体３０にねじなどで固定されており、その固定状態とされることにより、当該プッシュスイッチは、上記配線基板２８の導電部に対して端子２４が撓められて弾接され所定回路との電気的接続がなされる。なお、カバー２７の平板部２７Ａにおける下部部分は下筐体３０に当接状態となっている。そして、１０は操作ボタンで、従来と同様にその先端の押圧突起１０Ａが、プッシュスイッチの保護シート６を介して可動接点５のドーム状の中央部位置に当接している。

このようにして本実施の形態によるプッシュスイッチは機器に取り付けられ、通常では、指などで操作ボタン１０を押圧操作することにより、プッシュスイッチをオン・オフ操作する。なお、カバー２７から延設された弾性延設部２７Ｄは、この通常の操作状態では、ほとんど撓むことがない程度の大きい弾性変形力を備えたものとされ、さらに上記のように弾性延設部２７Ｄを予め所定の撓んだ状態として取り付けることにより、通常のスイッチ操作時に得られる節度感触は、弾性延設部２７Ｄで阻害されることはほとんどない。

そして、上記の操作状態とは異なり機器の操作ボタン１０に衝撃荷重や想定外の大きい加重が加わった場合は、まず操作ボタン１０の押圧突起１０Ａが保護シート６を介して可動接点５のドーム状部分を弾性変形させ、そのドーム状部分が中央固定接点２２に突き当たった後、スイッチケース２１に力が加わり、上記弾性延設部２７Ｄが撓みながらプッシュスイッチ全体が図４に示したように右方向に移動する。このときプッシュスイッチの端子２４の接触位置もずれるが、端子２４の弾接状態は維持され続けるため、配線基板２８の導電部としては、そのずれを見越した範囲に設けられたものとしておけば、その際の接触性も確保されたものにできる。なお、操作ボタン１０が、プッシュスイッチにおける弾性延設部２７Ｄの弾性変形範囲内で、機器の上筐体２９または図示しないシャーシ部分などに突き当たって停止するものとしてあると好ましい。

そして、衝撃荷重がおさまると、プッシュスイッチは弾性延設部２７Ｄの弾性復元力により元の位置に復帰され、カバー２７表面が上筐体２９と下筐体３０に当接した後、可動接点５のドーム状部分が弾性復元して、操作ボタン１０も元の保護シート６に当接した図３に示した状態に戻る。

このように本実施の形態によれば、衝撃荷重や想定外の大きい荷重が操作ボタン１０からプッシュスイッチに加わっても弾性延設部２７Ｄが緩衝手段として機能するため、可動接点５の変形などが発生することもなく、接触不良や動作不良の発生を防止することができる。

そして、以上のようにプッシュスイッチ自身に緩衝手段を設けたものとしたため、機器側においては衝撃荷重対策の設計余裕度が広がるという付帯効果も得られるものである。

（実施の形態２）
次に、図５により他の緩衝手段を備えたプッシュスイッチについて説明する。

なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

図５は本発明の第２の実施の形態によるプッシュスイッチの断面図であり、同図からも判るように、当該プッシュスイッチは、前記第１の実施の形態によるものとは異なる緩衝手段を有するものとなっている。

つまり、カバー３７は中央に円形孔３７Ｂを有した方形の平板部３７Ａとこの平板部３７Ａの四つの角部から曲げ加工されてスイッチケース３１をカシメ込むためのカシメ用脚部３７Ｃがそれぞれ設けられた簡単な形状のものとして形成されている。そして、緩衝手段としては、スイッチケース３１の裏面３１Ｂに密着して、上記カバー３７のカシメ用脚部３７Ｃにより四つの角部が抱きカシメされて取り付けられたポリウレタン樹脂からなる略平板状の弾性体４０で構成されたものとしている。その他の構成は第１の実施の形態によるものと同様であるので説明を省略する。

このような構成とすることによって、衝撃荷重や想定外の大きい荷重が加わっても、スイッチケース３１裏面の弾性体４０が、プッシュスイッチの操作荷重を超えた大きい荷重に対し弾性圧縮変形をして衝撃等を吸収することができるので可動接点５等の変形が防止でき、上記要因による接触不良や動作不良の起こり難いプッシュスイッチが得られる。

なお、当該構成であれば、カバー３７の形状が簡素なもので済むと共に、スイッチ組み立ても容易なものとなる。

そして、弾性体４０としては、ポリウレタン樹脂製のもの以外であってもよく、板状に形成された他の樹脂体やゴム板などを用いても同様な効果が得られるものに構成できる。なお、その素材の選択時においては、大きい荷重で撓むものを選択して通常のスイッチ操作時に得られる節度感触をできるだけ阻害しないようにすることが好ましい。

なお、以上に説明した実施の形態によるプッシュスイッチは、いずれも可動接点５とカバー２７，３７との間に可撓性の絶縁フィルムからなる保護シート６を介在させた形態のものを事例として説明したが、その構成は特に限定されることはなく、例えば、上記保護シート６に代えて、先行技術文献として挙げた特許文献１の各図に示されたような被押圧突起が突出した絶縁樹脂製の駆動体を備えた形態のプッシュスイッチなどであっても良い。

本発明によるプッシュスイッチは、衝撃荷重などが加わっても接触不良や動作不良が起こり難いものにできるという特徴を有し、車載用を含めたＡＶ機器の操作部等に有用である。

本発明の第１の実施の形態によるプッシュスイッチの断面図 同分解斜視図 同使用状態の断面図 同使用状態で衝撃荷重を受けた状態の断面図 本発明の第２の実施の形態によるプッシュスイッチの断面図 従来のプッシュスイッチの断面図 同使用状態の断面図

符号の説明

５ 可動接点
６ 保護シート
１０ 操作ボタン
１０Ａ 押圧突起
２１，３１ スイッチケース
２１Ａ 収容部
２１Ｂ，３１Ｂ 裏面
２２ 中央固定接点
２３ 外側固定接点
２４ 端子
２７，３７ カバー
２７Ａ，３７Ａ 平板部
２７Ｂ，３７Ｂ 円形孔
２７Ｃ，３７Ｃ カシメ用脚部
２７Ｄ 弾性延設部
２８ 配線基板
２９ 上筐体
２９Ａ 窪み部
３０ 下筐体
４０ 弾性体

Claims (2)

1. 一方が開口した箱状の収容部底面に中央固定接点とこの中央固定接点に対して電気的に独立した外側固定接点が配設され、上記各固定接点にそれぞれ接続して外方に導出された端子を備えた絶縁樹脂製のスイッチケースと、このスイッチケースの収容部内に収容され、上記開口部側からの押圧操作により弾性変形して上記各固定接点間を導通させる可動接点と、この可動接点との間に絶縁部材を介して上記スイッチケースの開口部上面に取り付けられると共に、上記可動接点を押圧操作する方向からの衝撃荷重を撓んで吸収する緩衝手段として、そのスイッチケースの開口部の裏面に至るように折り曲げられた延設部が一体で形成されている金属板製のカバーとから構成されたプッシュスイッチ。
2. カバーに延設部を設ける代わりに、衝撃荷重を吸収する緩衝手段として、スイッチケースの裏面側に略平板状の樹脂製またはゴム製の弾性体が取り付けられている請求項１記載のプッシュスイッチ。
   

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