JP2012084386A

JP2012084386A - スイッチ

Info

Publication number: JP2012084386A
Application number: JP2010229648A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Kishi; 成信岸; Yuya Kudo; 佑哉工藤; Takashi Abe; 貴志阿部; Kenichi Ando; 謙一安藤; Hidemi Nakamura; 英巳中村
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2012-04-26
Anticipated expiration: 2030-10-12
Also published as: CN102576615A; JP4760998B1; EP2629311A4; US8796574B2; US20120152714A1; CN102576615B; EP2629311B1; WO2012049868A1; EP2629311A1

Abstract

【課題】中負荷の開閉に対応できるとともに、動作音の小さいスイッチを提供する。
【解決手段】一端部を回動支点とし、かつ、他端部に可動接点を設けた可動接触片と、他端部を回動支点とした回動部材３０と、一端部５１を前記回動部材３０の一端部に係止する一方、他端部５２を前記可動接触片４０の中間部に係止するコイルバネ５０と、上下にスライド可能に支持され、かつ、その下端面で前記回動部材３０の一端部を押し下げる押し釦８０と、からなり、前記押し釦８０で前記回動部材３０の一端部を押し下げることにより、前記可動接触片４０を反転させて前記可動接点４３を固定接点２８に接離するスイッチである。特に、前記回動部材３０に、可動接触片４０の反転時にコイルバネ５０に当接し、かつ、前記コイルバネ５０と接触状態を維持しながら可動接点４３を固定接点２８に接触させる位置規制部３１を、設けてある。
【選択図】図７

Description

本発明はスイッチ、特に、動作音が小さいプッシュスイッチに関する。

従来、プッシュスイッチとしては、押ボタンで回動部材を押し下げ、前記回動部材に連結したコイルバネのバネ力で可動接触片を反転させることにより、前記可動接触片に設けた可動接点を固定接点に接離するものがある（特許文献１参照）。

特開平９−１２０７３１号公報

しかしながら、前記プッシュスイッチでは、前記可動接触片に設けた可動接点が固定接点に当接する際に大きな動作音が発生するという問題点がある。

本発明は、前記問題点に鑑み、動作音の小さいスイッチを提供することを課題とする。

本発明に係るスイッチは、一端部を回動支点とし、かつ、他端部に可動接点を設けた可動接触片と、他端部を回動支点とした回動部材と、一端部を前記回動部材の一端部に係止する一方、他端部を前記可動接触片の中間部に係止するコイルバネと、上下にスライド可能に支持され、かつ、その下端面で前記回動部材の一端部を押し下げる押し釦と、からなり、前記押し釦で前記回動部材の一端部を押し下げることにより、前記可動接触片を反転させて前記可動接点を固定接点に接離するスイッチにおいて、前記回動部材に、可動接触片の反転時にコイルバネに当接し、かつ、前記コイルバネと接触状態を維持しながら前記可動接点を固定接点に接触させる位置規制部を、設けた構成としてある。

本発明によれば、可動接触片の反転時にコイルバネが回動部材に当接することにより、可動接触片の急激な反転動作を抑制できるとともに、回動部材とコイルバネとの接触状態を維持しつつ可動接点を固定接点に接触させる。このため、可動接点が固定接点に衝突することによって生じていた動作音を低減できる。
なお、スナップアクションで接点を開閉できるので、数百ｍＡから数Ａ程度の中負荷のスイッチにも適用できる。

異なる発明としては、一端部を回動支点とし、かつ、他端部に可動接点を設けた可動接触片と、他端部を回動支点とした回動部材と、一端部を前記回動部材の一端部に係止する一方、他端部を前記可動接触片の中間部に係止するコイルバネと、上下にスライド可能に支持され、かつ、その下端面で前記回動部材の一端部を押し下げる押し釦と、からなり、
前記押し釦で前記回動部材の一端部を押し下げることにより、前記可動接触片を反転させて前記可動接点を固定接点に接離するスイッチにおいて、前記回動部材に、反転した可動接触片に当接し、かつ、前記可動接触片と接触状態を維持しながら前記可動接点を固定接点に接触させる位置規制用突部を、設けた構成としてもよい。

本発明によれば、可動接触片が反転したときに、回動部材に設けた位置規制用突部が前記可動接触片に当接し、可動接触片の急激な反転動作を抑制できるとともに、可動接触片と前記位置規制用突部とが接触したままの状態で可動接点が固定接点に接触する。このため、可動接点が固定接点に衝突することによって生じていた動作音を低減できる。
なお、スナップアクションで接点を開閉できるので、数百ｍＡから数Ａ程度の中負荷のスイッチにも適用できる。

また、別の発明としては、一端部を回動支点とし、かつ、他端部に可動接点を設けた可動接触片と、他端部を回動支点とした回動部材と、一端部を前記回動部材の一端部に係止する一方、他端部を前記可動接触片の中間部に係止するコイルバネと、上下にスライド可能に支持され、かつ、その下端面で前記回動部材の一端部を押し下げる押し釦と、からなり、前記押し釦で前記回動部材の一端部を押し下げることにより、前記可動接触片を反転させて前記可動接点を固定接点に接離するスイッチにおいて、前記可動接触片に、反転した時に回動部材に当接し、かつ、前記回動部材と接触状態を維持しながら前記可動接点を固定接点に接触させる位置規制用突部を、設けた構成としてもよい。

本発明によれば、可動接触片が反転したときに、可動接触片に設けた位置規制用突部が前記回動部材に当接し、可動接触片の急激な反転動作を抑制できるとともに、前記回動部材と前記位置規制用突部とが接触したままの状態で可動接点が固定接点に接触する。このため、可動接点が固定接点に衝突することにより生じていた動作音を低減できる。
なお、スナップアクションで接点を開閉できるので、数百ｍＡから数Ａ程度の中負荷のスイッチにも適用できる。

本発明の実施形態としては、位置規制用突部を、突き出し加工で形成してもよい。
本実施形態によれば、部品点数，組立工数が少なく、生産性の高いスイッチが得られるという効果がある。

図１Ａ，１Ｂは本願発明に係るスイッチの第１実施形態を示す斜視図である。図１Ａに示したスイッチの分解斜視図である。図１Ｂに示したスイッチの分解斜視図である。図４Ａ，４Ｂは図１Ａに示したスイッチの端子を備えたべースおよび端子だけの斜視図である。図５Ａ，５Ｂは図１Ｂに示したスイッチの端子を備えたベースおよび端子だけの斜視図である。図６Ａ，６Ｂは第１実施形態に係るスイッチの動作を説明するための断面図である。図７Ａ，７Ｂは、図６Ｂに続く動作を説明するための断面図である。図８は、図７Ｂに続く動作を説明するための断面図である。図９Ａ，９Ｂは本願発明に係るスイッチの第２施形態を示す斜視図である。図１０Ａ，１０Ｂは図９に示したスイッチの正面断面図および背面断面図である。図９Ａに示したスイッチの分解斜視図である。図９Ｂに示したスイッチを異なる角度から見た分解斜視図である。図１３Ａ，１３Ｂは本願発明の実施例および比較例に係る操作ストロークと操作荷重との相関関係を示すグラフ図である。

本願発明に係るスイッチの実施形態を図１ないし図１２の添付図面に従って説明する。
第１実施形態に係るスイッチは、図１ないし図８に示すように、ベース１０と、ケース６０とで形成された密閉空間内に、回動部材３０と、可動接触片４０と、コイルバネ５０とを組み付けるとともに、前記ケース６０に防塵カバー７０を介して操作部材である押し釦８０を組み付けたものである。

前記ベース１０は、図２および図３に示すように、共通端子２０、常閉固定接点端子２３および常開固定接点端子２６をインサート成形したものである。また、前記ベース１０の上面のうち、常閉固定接点端子２３の基部に、後述する回動部材３０を回動可能に支持する回動用受け部１１を形成してある。そして、前記ベース１０の対向する両側面に係合用爪部１２を突設してある。

前記共通端子２０は、図４および図５に示すように、前記ベース１０の上面から突出し、かつ、二股に分かれた一対の腕部２１，２１を有するとともに、前記腕部２１の内向面側には回動支点となる係合用受け部２２をそれぞれ設けてある。また、常閉固定接点端子２３は、前記ベース１０の上面から突出し、かつ、屈曲した先端部２４の下面に常閉固定接点２５を設けてある。さらに、前記常閉固定接点端子２６は、前記ベース１０の上面から突出し、かつ、屈曲した先端部２７の上面に常開固定接点２８を設けてある。そして、前記常閉固定接点２５と常開固定接点２８とは、後述する可動接点４３を間にして対向するように配置されている。

回動部材３０は、その略中央部を屈曲し、位置規制部３１を形成するとともに、その一端側の先端部を略直角に曲げ起こして起立片３２を形成する一方、その他端側の先端部を側方に延在して回動用ヒンジ部３５を設けてある。また、前記起立片３２は、その先端部に切り欠き溝３３を設けてあるとともに、その基部に係止孔３４を設けてある。

可動接触片４０は、一対の脚部４１，４１を備えた略Ｖ字形状を有し、前記脚部４１の先端に、前記腕部２１，２１の係合用受け部２２，２２に係止する係合用切り欠き部４２，４２をそれぞれ設けてある一方、その反対側の他端に可動接点４３を配置してある。また、前記可動接点４３の内側近傍には係止孔４４を設けてある。

コイルバネ５０は、接点圧を確保するとともに、前記可動接触片４０に反転力を付与するためのものであり、その一端部を前記回動部材３０の切り欠き溝３３を介して係止孔３４に係止する一方、その他端部を前記可動接触片４０の係止孔４４に係止する。

ケース６０は、図２および図３に示すように、前記ベース１０に嵌合可能な箱形状を有し、その上面片側に後述する操作部材８０を挿通できる操作孔６１を有するとともに、前記操作孔６１の開口上方縁部に防塵カバー７０を装着できる環状リブ６２を設けてある。また、前記ケース６０は、前記操作孔６１の下方側に位置し、かつ、対向する内側面にガイド溝６３，６４を設けてある。さらに、前記ケース６０は、図３に示すように、その天井面に前記共通端子２０の腕部２１を位置規制するための位置規制用舌片６５を突設してある。そして、前記ケース６０は、対向する側面のうち、開口縁部の近傍に係合孔６６を設けてある。

防塵カバー７０は、ゴム等の弾性材からなり、その下方側の開口部を前記ケース６０の環状リブ６２に装着する。

押し釦８０は、前記ケース６０の操作孔６１に挿通可能な断面形状を有し、その上端部に操作用頭部８１を設けてあるとともに、その下端面８２の外周縁部のうち、対向する位置にガイド用突条８３およびガイド用突起８４をそれぞれ設けてある。

次に、本実施形態に係るスイッチの組立方法について説明する。
ベース１０にインサート成形した３本の端子２０，２３，２６のうち、共通端子２０の腕部２１の間に回動部材３０の位置規制部３１を配置するとともに、回動用ヒンジ部３５を前記ベース１０の回動用受け部１１に位置決めする。そして、係止孔４４にコイルバネ５０の他端部５２を係止した可動接触片４０の係合用切り欠き部４２を、前記共通端子２０の係合用受け部２２に係止するとともに、前記コイルバネ５０の一端部５１を前記回動部材３０の切り欠き溝３３を介して係止孔３４に係止する。これにより、可動接点４３が、常閉固定接点２５および常開固定接点２８の間に交互に接離可能に配置されるとともに、上方に付勢される。このため、動作前の可動接点４３は前記常閉固定接点２５に圧接する。

一方、ケース６０の環状リブ６２に防塵カバー７０を装着する。そして、前記ケース６０の操作孔６１に押し釦８０を挿通するとともに、前記ケース６０のガイド溝６３，６４に前記押し釦８０のガイド用突条８３およびガイド用突起８４をそれぞれスライド可能に嵌合する。そして、前記防塵カバー７０から押し釦８０の操作用頭部８１を突出させ、前記押し釦８０をスライド可能に支持する。最後に、前記ベース１０の係合用爪部１２にケース６０の係属孔６６を係合することにより、前記ケース６０の位置規制用舌片６５が共通端子２０の腕部２１に当接して位置規制するとともに、前記押し釦８０の下端面８２が回動部材３０の起立片３２の上端部に押し下げ可能に当接する。

次に、図６ないし図８の添付図面に従って前記スイッチの動作について説明する。
まず、図６Ａに示すように、操作前はコイルバネ５０のバネ力で、可動接触片４０の可動接点４３が常閉固定接点２５に接触しているとともに、前記コイルバネ５０が回動部材３０の位置規制部３１に当接している。

そして、前記押し釦８０を押し下げると、その下端面８２が回動部材３０の起立片３２の上端部を押し下げ、前記回動部材３０が回動用ヒンジ部３５を支点に回動する。このため、前記コイルバネ５０が引き伸ばされ、前記コイルバネ５０が回動部材３０の位置規制部３１から離れる（図６Ｂ）。

そして、可動接触片４０とコイルバネ５０の他端部５２との係止点、および、前記可動接触片４０の係合用切り欠き部４２と共通端子２０の係合用受け部２２との係止点を結ぶ直線上に、コイルバネ５０の一端部５１と回動部材３０との係止点が達したとき、前記可動接触片４０が反転し始める。しかし、前記コイルバネ５０が前記回動部材３０の位置規制部３１に当接し（図７Ａ）、前記可動接触片３０の急激な反転動作を規制する。

ついで、前記押し釦８０の更なる押し下げ操作により、回動部材３０およびコイルバネ５０が当接したままの状態で回動するとともに、可動接点４３が常開固定接点２８に当接する（図７Ｂ）。さらに、押し釦８０を押し下げることにより、回動部材３０が回動するとともに、コイルバネ５０が引き伸ばされることにより、可動接点４３が常開固定接点２８に所定の接点圧力で圧接する（図８）。このため、前記可動接触片４０の急激な反転動作に伴って可動接点４３が常開固定接点２８に衝突せず、従来のような衝突音が発生しない。

そして、前記押し釦８０に対する押圧力を解除すると、前述とは逆の工程で可動接点４３が常開固定接点２８から開離し、常閉固定接点２５に接触した後、回動部材３０およびコイルバネ５０が元の位置に復帰する。

第２実施形態は、図９ないし図１２に示すように、基本的構成は前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は回動部材３０の中央に曲げ加工を施して位置規制部を形成せず、前記回動部材３０に別体の位置規制用突部５３を設けた場合である。
すなわち、本実施形態では、前記回動部材３０に設けた取付孔３６（図１１）に前記位置規制用突部５３を固定してある。他は前述の第１実施形態とほぼ同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

本実施形態では、動作途中における可動接触片４０の反転時に、回動部材３０に設けた位置規制用突部５３に可動接触片４０が当接し、可動接触片４０の急激な反転動作を規制する。これにより、常開固定接点２８に対する可動接点４３の衝突を抑制し、動作音の低減を図る。

本実施形態によれば、回動部材３０に別体の位置規制用突部５３を設けるので、回動部材に曲げ加工を施す必要がなくなり、高い部品精度，組立精度が得られる。また、位置規制用突部５３の高さ寸法を調整するだけで可動接触片４０の反転動作を調整できるので、設計が容易になるという利点がある。

第１実施形態の構造を有する実施例のサンプル５個、および、回動部材に曲げ加工を施さず、位置規制部を形成していない比較例のサンプル５個に対し、接点開閉時における動作音をそれぞれ測定した。なお、比較例は、無負荷状態の場合にコイルバネが回動部材に当接していない。
測定方法としては、無響音室の床面に置いた厚さ６．３５ｍｍの吸音材の上に前記サンプルを載置した。そして、前記サンプルの直上３００ｍｍの位置にマイクを配置し、開閉時の動作音を測定した。
測定の結果、実施例の動作音が平均２１．０ｄｂであったのに対し、比較例の動作音は平均３４．４ｄｂであり、動作音を４０％低減できることが判った。

また、動作音を低減できることは操作ストロークと操作荷重との相関関係を示す図１３Ａ（実施例）および図１３Ｂ（比較例）からも明からである。なお、図中の矢印は動作順序を示している。
すなわち、図１３Ａにおけるオペレーティングポイント１（ＯＰ１）はコイルバネ５０と回動部材３０の位置規制部３１とが当接する位置（図７Ａ）を示すとともに、オペレーティングポイント２（ＯＰ２）は可動接点４３が常開固定接点２８に当接する位置（図７Ｂ）を示す。さらに、リリースポイント１（ＲＰ１）は可動接点４３が常開固定接点２８から離間する位置を示すとともに、リリースポイント２（ＲＰ２）はコイルバネ５０が回動部材３０の位置規制部３１から離間し、可動接点４３が常閉固定接点２５に当接する位置を示している。
一方、図１３Ｂにおけるオペレーティングポイント（ＯＰ）は可動接点が常開固定接点に当接する位置を示すとともに、リリースポイントＲＰ（ＲＰ）は可動接点が常閉固定接点に当接する位置を示す。

したがって、図１３Ａに示す実施例の場合には、リリースポイント２（ＲＰ２）とオペレーティングポイント１（ＯＰ１）との間における操作荷重の変化量が小さい。これに対し、図１３Ｂに示す比較例の場合には、リリースポイント（ＲＰ）とオペーレイテイングポイント（ＯＰ）との間における操作荷重の変化量が大きいことから、実施例の動作音が比較例の動作音よりも小さいことが判る。

なお、前記位置規制用突部は、回動部材に設ける場合に限らず、可動接触片に設けてもよい。
また、回動部材または可動接触片に別体の位置規制用突部を設ける場合に限らず、前記回動部材または可動接触片に突き出し加工を施すことにより、位置規制用突部を一体に突設してもよい。

本発明に係るスイッチは前述のものに限らず、他のプッシュスイッチにも適用できることは勿論である。

１０：ベース
１１：回動用受け部
２０：共通端子
２１：腕部
２２：係合用受け部
２３：常閉固定接点端子
２５：常閉固定接点
２６：常開固定接点端子
２８：常開固定接点
３０：回動部材
３１：位置規制部
３２：起立片
３３：切り欠き溝
３４：係止孔
３５：回動用ヒンジ部
４０：可動接触片
４１：脚部
４２：係合用受け部
４３：可動接点
４４：係止孔
５０：コイルバネ
５１：一端部
５２：他端部
５３：位置規制用突部
６０：ケース
６１：操作孔
６２：環状リブ
６３，６４：スライド溝
６６：位置規制用突起
７０：防塵カバー
８０：押し釦（操作部材）
８１：操作用頭部
８２：下端面
８３：ガイド用突条
８４：ガイド用突起

Claims

一端部を回動支点とし、かつ、他端部に可動接点を設けた可動接触片と、
他端部を回動支点とした回動部材と、
一端部を前記回動部材の一端部に係止する一方、他端部を前記可動接触片の中間部に係止するコイルバネと、
上下にスライド可能に支持され、かつ、その下端面で前記回動部材の一端部を押し下げる押し釦と、からなり、
前記押し釦で前記回動部材の一端部を押し下げることにより、前記可動接触片を反転させて前記可動接点を固定接点に接離するスイッチにおいて、
前記回動部材に、可動接触片の反転時にコイルバネに当接し、かつ、前記コイルバネと接触状態を維持しながら前記可動接点を固定接点に接触させる位置規制部を、設けたことを特徴とするスイッチ。
一端部を回動支点とし、かつ、他端部に可動接点を設けた可動接触片と、
他端部を回動支点とした回動部材と、
一端部を前記回動部材の一端部に係止する一方、他端部を前記可動接触片の中間部に係止するコイルバネと、
上下にスライド可能に支持され、かつ、その下端面で前記回動部材の一端部を押し下げる押し釦と、からなり、
前記押し釦で前記回動部材の一端部を押し下げることにより、前記可動接触片を反転させて前記可動接点を固定接点に接離するスイッチにおいて、
前記回動部材に、反転した可動接触片に当接し、かつ、前記可動接触片と接触状態を維持しながら前記可動接点を固定接点に接触させる位置規制用突部を、設けたことを特徴とするスイッチ。
一端部を回動支点とし、かつ、他端部に可動接点を設けた可動接触片と、
他端部を回動支点とした回動部材と、
一端部を前記回動部材の一端部に係止する一方、他端部を前記可動接触片の中間部に係止するコイルバネと、
上下にスライド可能に支持され、かつ、その下端面で前記回動部材の一端部を押し下げる押し釦と、からなり、
前記押し釦で前記回動部材の一端部を押し下げることにより、前記可動接触片を反転させて前記可動接点を固定接点に接離するスイッチにおいて、
前記可動接触片に、反転した時に回動部材に当接し、かつ、前記回動部材と接触状態を維持しながら前記可動接点を固定接点に接触させる位置規制用突部を、設けたことを特徴とするスイッチ。
位置規制用突部が、突き出し加工で形成されたことを特徴とする請求項２または３に記載のスイッチ。