JP2013239372A

JP2013239372A - 押圧型スイッチ装置

Info

Publication number: JP2013239372A
Application number: JP2012112339A
Authority: JP
Inventors: Naoki Hoshi; 直樹星
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2013-11-28
Anticipated expiration: 2032-05-16
Also published as: CN203406212U; JP5898564B2

Abstract

【課題】圧縮ばねの長寿命化を図りつつ、装置を小型化すること。
【解決手段】スナップアクション機構（５）は、コモン接点端子（３１）に第１の回動支点（Ａ）で一端側が支持されると共に可動接点（６）が設けられた導体板（７）と、この導体板（７）の他端側において第２の回動支点（Ｂ）で一端側が係合される駆動板（８）と、この駆動板（８）の他端側において第３の回動支点（Ｃ）で一端側が係止されると共に他端側が第４の回動支点（Ｄ）で固定基台（２２）に係止された圧縮ばね（９）とを有し、圧縮ばね（９）と駆動板（８）とを環状に形成し、それらの開口内にコモン接点端子（３１）を貫通させたことを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、押圧型スイッチ装置に関し、特に、操作部材に対する押圧操作に応じて作動するスナップアクション機構を備えた押圧型スイッチ装置に関する。

従来、操作部材に対する押圧操作を受け付ける押圧型スイッチ装置において、共通固定端子片と、基端が第１の支点Ａを介して共通固定端子片に回動可能に係止されたレバーと、基端がレバーの先端近傍に第２の支点Ｂを介して回動可能に係止された可動片と、一端が第３の支点Ｃを介して共通固定端子片の可動片の基端側に係止され、他端が第４の支点Ｄを介して可動片の先端側に係止された圧縮ばねとから成り、可動片にスナップアクションを付与するスナップアクション機構を備えるものが提案されている。

特開２００２−３５８８５８号公報、図２

しかしながら、上述した従来の押圧型スイッチ装置においては、可動片の回動支点を構成する第２の支点Ｂと離間して構成された第３の支点Ｃと第４の支点Ｄとの間に圧縮ばねが配置されることから、圧縮ばねの寸法に応じて装置が大型化し、装置を小型化することが困難であるという問題がある。装置を小型化するために圧縮ばねの寸法を小型化することが考えられる。しかしながら、この場合には圧縮ばねに掛かる負荷が増大し、圧縮ばね（引いては押圧型スイッチ装置）の長寿命化を図ることが困難となるという問題がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、圧縮ばねの長寿命化を図りつつ、装置を小型化することができるスナップアクション機構を備えた押圧型スイッチ装置を提供することを目的とする。

本発明の押圧型スイッチ装置は、収納部を有するハウジングと、押圧操作を受け付ける操作部材と、前記収納部内に設けられたコモン接点端子及び切替接点端子を有する固定接点端子と、前記切替接点端子と接離する可動接点と、前記操作部材が所定位置まで押圧された場合に前記可動接点を駆動するスナップアクション機構とを備えた押圧型スイッチ装置であって、前記コモン接点端子は、前記収納部内に立設されており、前記スナップアクション機構は、前記コモン接点端子に第１の回動支点で一端側が支持されると共に前記可動接点が設けられた導体板と、この導体板の他端側において第２の回動支点で一端側が係合される駆動板と、この駆動板の他端側において前記第１の回動支点側に位置する第３の回動支点で一端側が係止されると共に他端側が前記第２の回動支点側に位置する第４の回動支点で前記ハウジングと一体化された固定基台に係止される板ばねからなる圧縮ばねとを有し、前記圧縮ばねと前記駆動板とを環状に形成し、それらの開口内に前記コモン接点端子を貫通させたことを特徴とする。

この押圧型スイッチ装置によれば、環状に形成された圧縮ばね及び駆動板の開口内をコモン接点端子が貫通して配置されることから、コモン接点端子を圧縮ばね及び駆動板の内側に配置できるので、コモン接点端子の設置領域を別途設ける必要がなく、装置を小型化することできる。また、コモン接点端子が圧縮ばねの内側に配置されることから、収納部内の空間を最大限活用しながら圧縮ばねを配置できるので、圧縮ばねのばね長を確保でき、圧縮ばねに掛かる負荷を分散して圧縮ばねの長寿命化を図ることができる。この結果、圧縮ばねの長寿命化を図りつつ、装置を小型化することが可能となる。

上記押圧型スイッチ装置において、前記スナップアクション機構は、前記コモン接点端子を挟んで前記第２の回動支点及び前記第４の回動支点と反対側に配置される前記駆動板又は前記圧縮ばねの一部で前記操作部材の押圧力を受けることが好ましい。この場合には、コモン接点端子を基準として駆動板の回動支点を構成する第２の回動支点及び圧縮ばねの回動支点を構成する第４の回動支点と反対側の位置で操作部材から押圧力を受けることができるから、操作部材からの押圧力の作用点と、第２の回動支点又は第４の回動支点との長さを確保できるので、操作部材における押圧操作のストロークを長くすることが可能となる。

また、上記押圧型スイッチ装置において、前記スナップアクション機構は、前記切替接点端子を挟んで前記第１の回動支点と反対側に前記第４の回動支点を配置することが好ましい。この場合には、切替接点端子を基準として第１の回動支点の反対側の位置に圧縮ばねの回動支点を構成する第４の回動支点が配置されることから、圧縮ばねのばね長を長く設計できるので、圧縮ばねに掛かる負荷を分散して圧縮ばねをより長寿命化することが可能となる。

さらに、上記押圧型スイッチ装置において、前記スナップアクション機構は、前記切替接点端子側の前記コモン接点端子の端面の一部に前記第１の回動支点を形成することが好ましい。この場合には、コモン接点端子の端面の一部に、導体板の回動支点である第１の回動支点が形成されることから、簡単な構成でコモン接点端子と導体板との導通を可能としつつ、導体板を回動させることが可能となる。

さらに、上記押圧型スイッチ装置において、前記スナップアクション機構は、前記圧縮ばね及び前記駆動板の開口内を通過可能に前記導体板を配置することが好ましい。この場合には、圧縮ばね及び駆動板の開口内を通過可能に導体板が配置されることから、圧縮ばね及び駆動板が回動動作する際にこれらに導体板が接触するのを防止できるので、圧縮ばね及び駆動板をスムーズに回動させることが可能となる。

さらに、上記押圧型スイッチ装置において、前記圧縮ばねは、前記操作部材の移動方向と交差する方向に延在する一対の長辺部と、前記一対の長辺部の端部に設けられた一対の短辺部とを有し、前記一対の短辺部近傍の前記長辺部の一部が前記操作部材側に折り曲げられると共に前記駆動板又は前記固定基台に係止されることが好ましい。この場合には、短辺部近傍の長辺部の一部が操作部材側に折り曲げられると共に駆動板又は固定基台に係止されることから、更に圧縮ばねのばね長を長く設計できるので、更に圧縮ばねに掛かる負荷を分散して圧縮ばねをより長寿命化することが可能となる。

さらに、上記押圧型スイッチ装置において、前記可動接点は、前記切替接点端子の表面を摺動する摺動接点で構成されることが好ましい。この場合には、可動接点が摺動接点で構成されることから、スナップアクション機構による可動接点の駆動時に切替接点端子の表面の埃等を除去できるので、可動接点と切替接点端子との間の接触安定性を確保することが可能となる。

本発明によれば、圧縮ばねの長寿命化を図りつつ、装置を小型化することができるスナップアクション機構を備えた押圧型スイッチ装置を提供することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る押圧型スイッチ装置の外観を示す斜視図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置の分解斜視図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置が有する固定基台の斜視図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置が有するスナップアクション機構の分解斜視図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置が有する固定基台にスナップアクション機構を取り付けた場合の斜視図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置が有する固定基台にスナップアクション機構を取り付けた場合の上面図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置が有するスナップアクション機構の各構成部材の回動支点及び各構成部材に対して作用する力の説明図である。上記施の形態に係る押圧型スイッチ装置のケースを取り外した状態の説明図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置の側断面図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置において、反転する直前の状態のスナップアクション機構の説明図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置において、反転した直後の状態のスナップアクション機構の説明図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置において、操作部材が最下位置まで押圧された状態のスナップアクション機構の説明図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置において、復帰時に反転する直前の状態のスナップアクション機構の説明図である。上記実施の形態に係る押圧型スイッチ装置において、復帰時に反転した直後の状態のスナップアクション機構の説明図である。

以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る押圧型スイッチ装置（以下、単に「スイッチ装置」という）１の外観を示す斜視図である。図２は、本実施の形態に係るスイッチ装置１の分解斜視図である。なお、以下においては、説明の便宜上、図１及び図２に示す上方側を「スイッチ装置１の上方側」又は単に「上方側」と呼び、図１及び図２に示す下方側を「スイッチ装置１の下方側」又は単に「下方側」と呼ぶものとする。

図１に示すように、本実施の形態に係るスイッチ装置１は、箱状のハウジング２の天面部の一部から後述する操作部材４の一部を突出させ、当該突出部分で操作者等からの押圧操作を受け付けるように構成されている。ハウジング２から突出した操作部材４の一部には、ハウジング２内への埃や水等の異物の侵入を防止するための不図示のカバーが取り付け可能に構成されている。

図２に示すように、スイッチ装置１は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して形成されるハウジング２を備えている。ハウジング２は、下方側に開口した箱状を有するケース２１と、ケース２１の開口に対応する形状を有し、スイッチ装置１の内底面を構成する固定基台２２とから構成されている。これらのケース２１と固定基台２２とを組み合わせることで、ハウジング２の内部にはスイッチ装置１の構成部材を収納する収納部が形成されている。

ケース２１の上面には、後述する操作部材４の軸部４２の上端部が貫通可能な開口部２１１が形成されている。固定基台２２は、上面視にて長方形状を有しており、その上面にケース２１の開口に応じた形状を有する突出面２２１が設けられている。ケース２１は、この突出面２２１を開口で収容することで適切に位置決めされる。また、ケース２１は、突出面２２１の側面に形成されたクラッシュリブ２２１ａを押し潰しながら圧入されることで固定基台２２と一体化される。突出面２２１の一端部（図２に示す右方側端部）には、上方側に突出して突出片２２２が設けられている。

ハウジング２内に形成された収納部には、固定基台２２に固定される固定接点端子３の一部が配置されると共に、操作者等による押圧操作を受け付ける操作部材４の一部及び操作部材４に対する押圧操作に応じて作動するスナップアクション機構５が収納される。スナップアクション機構５は、詳細について後述するように、可動接点６を有する導体板７と、操作部材４により一端が押圧される駆動板８と、これらの導体板７及び駆動板８に取り付けられ、これらを一体化する板ばねからなる圧縮ばね９とで構成される。

固定接点端子３は、固定基台２２にインサート成形される金属製のコモン接点端子３１及び金属製の切替接点端子３２を有している。コモン接点端子３１は、固定基台２２の上方側で上下方向に延在して設けられるコモン接点部３１１と、このコモン接点部３１１の下端部から切替接点端子３２と反対側に屈曲し、その端部から下方側に延出する端子部３１２とを有している。コモン接点部３１１の中央近傍には、切替接点端子３２側に僅かに突出する突出部３１３が設けられている。一方、切替接点端子３２は、固定基台２２の上方側に突出する切替接点部３２１と、この切替接点部３２１からコモン接点端子３１と反対側に屈曲し、その端部から下方側に延出する端子部３２２とを有している。

操作部材４は、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して形成され、上面視にて概して長方形状を有する基部４１と、この基部４１の上面に立設された円柱状の軸部４２と、基部４１の長手方向の外縁部の一部から垂下して設けられる一対の側面部４３と、基部４１の下面から突出して設けられる押圧片４４とを有している（押圧片４４について図２に不図示、図８Ａ参照）。

基部４１には、軸部４２の左方側部分に矩形状の開口部４１１が形成されている。開口部４１１は、操作部材４の下方移動の際にコモン接点端子３１（コモン接点部３１１）の上端部が通過可能に構成されている。軸部４２は、ケース２１の開口部２１１からその上端部を突出して配置され、操作者等からの押圧操作を受け付ける。一対の側面部４３は、互いに対向配置されており、その外壁面でケース２１の内壁面に形成されるガイド溝で案内される。押圧片４４は、基部４１における開口部４１１よりも外側（図２に示す左方側）の下面に設けられている（図８Ａ参照）。

ここで、本実施の形態に係るスイッチ装置１が有する固定基台２２及びスナップアクション機構５の構成について説明する。図３は、本実施の形態に係るスイッチ装置１が有する固定基台２２の斜視図である。図４は、本実施の形態に係るスイッチ装置１が有するスナップアクション機構５の分解斜視図である。なお、図３においては、固定接点端子３を一体化した状態の固定基台２２について示している。

図３に示すように、固定基台２２において、固定接点端子３は、固定基台２２の長辺方向に沿ってその一部を突出面２２１から突出した状態で埋設されている。コモン接点端子３１は、コモン接点部３１１を突出面２２１の上面から延出させる一方、端子部３１２を固定基台２２の下面から延出させるように配置される。同様に、切替接点端子３２は、切替接点部３２１を突出面２２１の上面から延出させる一方、端子部３２２を固定基台２２の下面から延出させるように配置される。すなわち、コモン接点端子３１（コモン接点部３１１）及び切替接点端子３２（切替接点部３２１）は、固定基台２２に立設された状態で、ハウジング２によって形成される収納部内に設けられている。なお、コモン接点部３１１と切替接点部３２１は、固定基台２２の短手方向の中央部における同一直線上に一定距離離間して配置されている。

切替接点部３２１は、突出片２２２の内側（コモン接点端子３１側）に配置されている。切替接点部３２１は、固定基台２２にインサート成形された状態で突出片２２２を構成する板状部２２２ａと一体化される。切替接点部３２１の上端部には、傾斜部３２１ａが設けられている。板状部２２２ａの上端面の一端部（図３に示す右方側端部）には、段差部２２２ｂが設けられており、上端面よりも高さ寸法が低く構成されている。一方、板状部２２２ａの他端部（図３に示す左方側端部）には、上方側に突出して突出片２２２ｃが設けられている。

図４に示すように、スナップアクション機構５は、導電性を有する金属板材にブランク加工及び折り曲げ加工を施して形成される導体板７及び駆動板８と、弾性を有する金属板材にブランク加工及び折り曲げ加工を施して形成される圧縮ばね９とを組み合わせて構成される。なお、駆動板８は、必ずしも導電性を有する金属板材で構成しなくても良い。以下、これらの導体板７、駆動板８及び圧縮ばね９の構成について説明する。

導体板７は、操作部材４の移動方向と交差する方向に延在する基部７０１と、この基部７０１の両端部から上方側に延出する一対の延出部７０２、７０３とを備え、側面視にて概してＵ字形状を有する（図７参照）。導体板７には、基部７０１の延在方向に沿って配置された一対の長孔７０４、７０５が形成されている。長孔７０４は、基部７０１の中央近傍から延出部７０２の中央近傍に亘って形成されている。一方、長孔７０５は、基部７０１の中央近傍から延出部７０３の中央近傍に亘って形成されている。

延出部７０２の内面であって、長孔７０４の上方には、突出部７０６が設けられている。また、延出部７０２の外面には、この突出部７０６に対応して凹部７０７が設けられている（凹部７０７について図４に不図示、図９参照）。延出部７０３の上端部の中央には、舌片部７０８が設けられている。この舌片部７０８は、先端部が折り曲げられており、僅かに外側に向けて延出している。なお、この舌片部７０８は、後述する駆動板８の凹部８０５と係合する役割を果たす。

基部７０１には、可動接点６が取り付けられている。この可動接点６は、可動接点６１、６２を有する。例えば、可動接点６１は、折り曲げ部６１１を有する一端部が長孔７０４に挿通されると共に、基部７０１の上面に溶接等で接合することにより基部７０１に固定される。同様に、可動接点６２は、折り曲げ部６２１を有する一端部が長孔７０５に挿通されると共に、基部７０１の上面に溶接することにより基部７０１に固定される。なお、導体板７に対する可動接点６の固定方法については適宜変更することが可能である。

可動接点６１、６２は、他端部が下方側に延出すると共に、延出部７０３が設けられた基部７０１の下面側に屈曲した形状を有する。可動接点６１、６２の他端部には、互いに一定距離を挟んで対向配置される挟持部６１２、６２２が設けられている。これらの挟持部６１２、６２２は、切替接点端子３２の切替接点部３２１を挟持可能に構成されている。そして、操作部材４に対する押圧操作に伴う導体板７の移動に応じて、切替接点部３２１の表面を摺動可能に構成されている。すなわち、可動接点６は、切替接点部３２１を摺動する摺動接点を構成する。このように可動接点６が摺動接点で構成されることから、スナップアクション機構５による可動接点６の駆動時に切替接点端子３２の表面の埃等を除去できるので、可動接点６と切替接点端子３２との間の接触安定性を確保して、固定接点端子３間（コモン接点端子３１と切替接点端子３２との間）の導通接続の信頼性を向上できるものとなっている。

駆動板８は、長尺の金属板材に対してブランク加工を施して環状（より具体的には、矩形枠状）に形成された後、折り曲げ加工が施される。駆動板８は、操作部材４の移動方向と交差する方向に平行に延在する一対の長辺部８０１と、この長辺部８０１の両端部を連結するように配置される一対の短辺部８０２（８０２ａ、８０２ｂ）とを有する。長辺部８０１の一端部（図４に示す右方側端部）の近傍には、長辺部８０１の延在方向と交差（直交）して上方側に延出する延出部８０３が設けられている。

長辺部８０１及び短辺部８０２の中央には、上面視して概して長方形状の開口部８０４が形成されている。この開口部８０４は、スナップアクション機構５が組み立てられた状態において、導体板７が通過可能な寸法に構成されている。長辺部８０１の一端部（図４に示す右方側端部）側に配置される短辺部８０２ａは、その先端部（図４に示す右方側端部）が長辺部８０１と平行な平面よりも僅かに下方側に延出している。短辺部８０２ａには、開口部８０４と連続して凹部８０５が形成されている。この凹部８０５は、導体板７の舌片部７０８と係合する役割を果たす。

圧縮ばね９は、弾性を有する長尺の金属板材に対してブランク加工を施して環状（より具体的には、矩形枠状）に形成された後、折り曲げ加工が施される。圧縮ばね９は、操作部材４の移動方向と交差する方向に延在する一対の長辺部９０１と、この長辺部９０１の両端部を連結するように設けられる一対の短辺部９０２（９０２ａ、９０２ｂ）とを有する。短辺部９０２の近傍の長辺部９０１の一部は、長辺部８０１の延在方向と交差（直交）して上方側（操作部材４側）に折り曲げられている。これらの長辺部９０１と短辺部９０２とを有し、圧縮ばね９は、側面視にて概してＵ字形状を有する（図７参照）。

詳細について後述するように、圧縮ばね９は、操作部材４側に折り曲げられた部分の一部で駆動板８又は固定基台２２の突出片２２２の一部に係止される。本実施の形態に係るスナップアクション機構５においては、このように短辺部９０２ａ、９０２ｂ近傍の長辺部９０１の一部が操作部材４側に折り曲げられると共に、駆動板８又は固定基台２２の突出片２２２の一部に係止されることから、圧縮ばね９のばね長を長く設計できるので、圧縮ばね９に掛かる負荷を分散して圧縮ばね９をより長寿命化できるものとなっている。

長辺部９０１の一端部（図４に示す右方側端部）に配置される短辺部９０２ａの上端部の中央には、上方側に突出して突出部９０３が設けられている。この突出部９０３は、短辺部９０２ａと同一平面上に配置されている。また、突出部９０３の側方には、一対の肩部９０４（９０４ａ、９０４ｂ）が設けられている。これらの肩部９０４ａ、９０４ｂは、スナップアクション機構５がハウジング２内に収納された状態において、後述するケース２１の規制片２１４と当接可能に構成されている。

一方、長辺部９０１の他端部（図４に示す左方側端部）に配置される短辺部９０２ｂの上端部の中央には、突出板部９０５が設けられている。この突出板部９０５は、長辺部９０１の延在方向と平行に配置され、その先端部が外側（図４に示す左方側）に向けて延出している。なお、この突出板部９０５は、スナップアクション機構５が組み立てられた状態において、駆動板８の短辺部８０２ｂを係止する役割を果たす。

圧縮ばね９には、上面視して概して長方形状の開口部９０６が形成されている。この開口部９０６は、スナップアクション機構５が組み立てられた状態において、導体板７が通過可能な寸法に構成されている。短辺部９０２ａには、開口部９０６に連続して凹部９０７が形成されている。この凹部９０７は、下方側に開口した形状を有している。凹部９０７は、固定基台２２の突出片２２２が有する板状部２２２ａ（より具体的には、段差部２２２ｂ）を収容可能な寸法に形成されている。

図５及び図６は、それぞれ本実施の形態に係るスイッチ装置１が有する固定基台２２にスナップアクション機構５を取り付けた場合の斜視図及び上面図である。なお、図５及び図６においては、本実施の形態に係るスイッチ装置１に対して押圧操作が行われていない初期状態のスナップアクション機構５について示している。

スナップアクション機構５は、導体板７、駆動板８及び圧縮ばね９が組み合わされた状態で、その一部を固定基台２２及び固定基台２２に一体化された固定接点端子３に支持されて図５に示す初期状態の位置（初期位置）に配置される。図５に示すようにスナップアクション機構５が配置された固定基台２２に対してケース２１及び操作部材４が取り付けられる。スナップアクション機構５は、ケース２１及び操作部材４の一部と接触し、ハウジング２の収納部内において初期位置を維持した状態で安定して保持される。

導体板７は、一端側（図５に示す左端側）に設けられた延出部７０２の凹部７０７で固定接点端子３（コモン接点端子３１）の突出部３１３を収容している（図５に不図示、図９参照）。一方、導体板７は、他端側（図５に示す右端側）に設けられた舌片部７０８で駆動板８の短辺部８０２ａに形成された凹部８０５と係合している。圧縮ばね９は、一端側（図５に示す左端側）に設けられた突出板部９０５で駆動板８の短辺部８０２ｂを係止している。一方、圧縮ばね９は、他端側（図５に示す右端側）に設けられた短辺部９０２ａの凹部９０７で突出片２２２の板状部２２２ａ（段差部２２２ｂ）を収容している。すなわち、圧縮ばね９の凹部９０７は、突出片２２２の板状部２２２ａ（段差部２２２ｂ）に係止されている。上述したように、駆動板８及び圧縮ばね９は、環状に形成されており、固定接点端子３を構成するコモン接点端子３１は、これらの開口部８０４、９０６を貫通して配置されている。

スナップアクション機構５において、導体板７と圧縮ばね９とは駆動板８を介して連結されている。このように連結された状態において、スナップアクション機構５は、導体板７の凹部７０７でコモン接点端子３１に支持される一方、圧縮ばね９の凹部９０７で突出片２２２に支持されている。この場合において、導体板７に取り付けられた可動接点６は、挟持部６１２、６２２で切替接点端子３２（切替接点部３２１）の近傍の板状部２２２ａの一部を挟持した状態となっている。このため、コモン接点端子３１と切替接点端子３２との間は、非導通状態となっている。

圧縮ばね９においては、他端側（図５に示す右端側）の移動がケース２１の内壁面等で制限される一方、一端側（図５に示す左端側）が圧縮された状態で駆動板８により保持されている。このため、圧縮ばね９には、初期状態において短辺部９０２ａ、９０２ｂを開く力（以下、適宜「弾性復帰力」という）が付与された状態となっている。スナップアクション機構５においては、この圧縮ばね９の弾性復帰力を利用して、操作部材４が一定位置まで押圧された場合に反転する一方、その押圧操作が解除された場合に初期状態に復帰可能に構成されている。

圧縮ばね９の一端側（図５に示す左端側）に設けられた短辺部９０２ｂは、コモン接点端子３１の外側（図５に示す左方側）に配置されている。一方、圧縮ばね９の他端側（図５に示す右端側）に設けられた短辺部９０２ａは、切替接点端子３２（切替接点部３２１）の外側（図５に示す右方側）に配置されている。このため、ハウジング２の収納部内の限られた空間においても、圧縮ばね９のばね長を長く設計できるので、圧縮ばね９に掛かる負荷を分散して長寿命化することができるものとなっている。

導体板７は、図６に示すように、駆動板８の開口部８０４及び圧縮ばね９の開口部９０６に対応し、これらを通過可能な位置に配置されている。このため、操作部材４に対する押圧操作に伴って駆動板８及び圧縮ばね９の回動動作を行う場合でも導体板７が駆動板８及び圧縮ばね９と接触することが防止されるので、圧縮ばね９及び駆動板８をスムーズに回動させることができるものとなっている。また、導体板７の長孔７０５は、突出片２２２の板状部２２２ａの上端部に対応する位置に配置されている。このため、導体板７の回動動作が突出片２２２の上端部との接触により制限されることはない。

ここで、本実施の形態に係るスイッチ装置１が有するスナップアクション機構５の各構成部材の回動支点及び各構成部材に対して作用する力について説明する。図７は、本実施の形態に係るスイッチ装置１が有するスナップアクション機構５の各構成部材の回動支点及び各構成部材に対して作用する力の説明図である。なお、図７においては、初期状態におけるスナップアクション機構５について示し、説明の便宜上、ケース２１及び操作部材４を省略している。

図７に示すように、導体板７は、延出部７０２に設けられた凹部７０７でコモン接点端子３１の突出部３１３を収容しており、この突出部３１３の頂点を第１の回動支点Ａとして回動可能に構成されている。一方、駆動板８は、短辺部８０２ａの凹部８０５で導体板７の舌片部７０８と係合しており、この凹部８０５と接触する舌片部７０８の一部を第２の回動支点Ｂとして回動可能に構成されている。

圧縮ばね９は、短辺部９０２ｂに設けられた突出板部９０５で駆動板８の短辺部８０２ｂと係合しており、この突出板部９０５と接触する短辺部８０２ｂの一部を第３の回動支点Ｃとして回動可能に構成されている。なお、この第３の回動支点Ｃは、スナップアクション機構５が反転する際に駆動板８の回動支点としても機能する。一方、圧縮ばね９は、短辺部９０２ａの凹部９０７で固定基台２２に設けられた突出片２２２の段差部２２２ｂを収容しており、この凹部９０７と接触する段差部２２２ｂの一部を第４の回動支点Ｄとして回動可能に構成されている。

第１の回動支点Ａは、切替接点端子３２側のコモン接点端子３１の端面の一部に形成されている。このようにコモン接点端子３１の端面の一部に、導体板７の回動支点である第１の回動支点Ａが形成されることから、簡単な構成でコモン接点端子３１と導体板７との導通を可能としつつ、導体板７を回動させることが可能となっている。また、第４の回動支点Ｄは、切替接点端子３２を挟んで第１の回動支点Ａと反対側に配置されている。このように切替接点端子３２を基準として第１の回動支点Ａの反対側の位置に圧縮ばね９の回動支点を構成する第４の回動支点Ｄが配置されることから、圧縮ばね９のばね長を長く設計できるので、圧縮ばね９に掛かる負荷を分散することが可能となっている。

初期状態において、第１の回動支点Ａは、第２の回動支点Ｂ及び第３の回動支点Ｃよりも下方側に配置され、第４の回動支点Ｄよりも上方側に配置されている。すなわち、第１の回動支点Ａは、第２の回動支点Ｂと第３の回動支点Ｃとを結んだ直線よりも下方側に配置されている。また、第２の回動支点Ｂは、４つの回動支点の中で最も上方側に配置されている。さらに、第３の回動支点Ｃは、第２の回動支点Ｂよりも下方側に配置され、第１の回動支点Ａ及び第４の回動支点Ｄよりも上方側に配置されている。さらに、第４の回動支点Ｄは、４つの回動支点の中で最も下方側に配置されている。

このように第１〜第４の回動支点Ａ〜Ｄが配置される場合において、圧縮ばね９には短辺部９０２ａ、９０２ｂを開こうとする力（弾性復帰力）が付与されている。このため、第３の回動支点Ｃと第４の回動支点Ｄとの間に作用する力（すなわち、圧縮ばね９に作用する力）Ｆ_１は、図７に示す左上方側を向いている。そして、第２の回動支点Ｂと第３の回動支点Ｃとの間に作用する力（すなわち、駆動板８に作用する力）Ｆ_２は、僅かに左下方側に向いている。ここで、力Ｆ_１と力Ｆ_２との間の角度がθ_１である場合、力Ｆ_２は、以下の（式１）により求められる。
Ｆ_２＝Ｆ_１ｃｏｓθ_１（式１）

第１の回動支点Ａと第２の回動支点Ｂとの間に作用する力をＦ_ｄとし、力Ｆ_２の方向と力Ｆ_ｄの方向との間の角度がθ_２であるものとすると、導体板７に作用する力Ｆ_３は、以下の（式２）により求められる。すなわち、角度θ_２が少なくとも０°より大きい場合、力Ｆ_３は、上方側に向いた状態となっている。
Ｆ_３＝Ｆ_２ｓｉｎθ_２（式２）

また、第３の回動支点Ｃに作用する力をＦ_４とすると、この力Ｆ_４は、以下の（式３）により求められる。すなわち、角度θ_１が少なくとも０°より大きい場合、力Ｆ_４は、上方側に向いた状態となっている。このとき、第３の回動支点Ｃを上方側に移動させる力Ｆ_５は、この力Ｆ_５の方向と力Ｆ_４との方向との間の角度がθ３であるものとすると、以下の（式４）により求められる。
Ｆ_４＝Ｆ_１ｓｉｎθ_１（式３）
Ｆ_５＝（Ｆ_１ｓｉｎθ_１）×ｃｏｓθ_３（式４）

ここで、スナップアクション機構５においては、力Ｆ_１は、常に力Ｆ_２よりも上方側に配置されている。このため、力Ｆ_１と力Ｆ_２との間の角度θ_１は、常に０°より大きい。角度θ１が０°より大きい場合、第３の回動支点Ｃには、（式３）及び（式４）から上方側に移動する力Ｆ_５が作用する。この結果、操作部材４は、スナップアクション機構５により常に上方側に付勢された状態となっている。

ここで、本実施の形態に係るスイッチ装置１が有するスナップアクション機構５と、その周辺の構成部材との位置関係について図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、本実施の形態に係るスイッチ装置１のケース２１を取り外した状態の説明図である。図８Ａにおいては、スイッチ装置１の側面を示し、図８Ｂにおいては、スイッチ装置１を固定基台２２の突出片２２２側から示している。図９は、本実施の形態に係るスイッチ装置１の側断面図である。図９においては、操作部材４の移動方向（上下方向）の中心線を通る断面を示している。なお、図８及び図９のいずれも初期状態におけるスイッチ装置１を示している。

図８に示すように、スナップアクション機構５の上方側には操作部材４が配置される。操作部材４は、基部４１の下面に設けられた押圧片４４を圧縮ばね９の突出板部９０５に載置した状態で配置される（図８Ａ参照）。この場合、操作部材４は、スナップアクション機構５（より具体的には、第３の回動支点Ｃ）に作用する上方側向きの力（上述した力Ｆ_５）により上方側に付勢された状態となっている。この操作部材４の上方側への移動は、ケース２１の天面部の下面で規制されている。このため、操作部材４は、初期状態で一定位置に配置されている。

操作部材４の側面部４３は、図８Ｂに示すように、軸部４２よりも外側の位置で上下方向に延在している。スイッチ装置１が組み立てられた状態において、これらの側面部４３は、ケース２１の内壁面に形成された不図示のガイド溝に収容される。これらのガイド溝は、ケース２１の内壁面の中央で上下方向に延在して設けられている。押圧操作に伴って上下移動する際、操作部材４は、これらのガイド溝で側面部４３を案内されながら、一定位置を上下移動可能に構成されている。

ケース２１の天面部の下面には、図９に示すように、コモン接点端子３１の支持する支持片２１２が下方側に突出して設けられている。この支持片２１２は、コモン接点端子３１の上端部を囲繞するように設けられており、コモン接点端子３１を支持している。操作部材４に対する押圧操作に伴い、スナップアクション機構５を介してコモン接点端子３１に押圧力が作用する場合においても、支持片２１２によりコモン接点端子３１が支持されているので、コモン接点端子３１の位置がずれる事態を抑制することができるものとなっている。

また、ケース２１の天面部の下面には、駆動板８の上方側への移動を規制する規制片２１３と、圧縮ばね９の上方側及び右方側への移動を規制する一対の規制片２１４とが下方側に突出して設けられている。規制片２１３は、ケース２１内にスナップアクション機構５が収容された状態において、駆動板８の延出部８０３の上端部に当接する位置に配置されている。一方、規制片２１４は、ケース２１内にスナップアクション機構５が収容された状態において、圧縮ばね９の短辺部９０２ａの肩部９０４ａ、９０４ｂの上端部に当接する位置に配置されている。規制片２１４が圧縮ばね９の肩部９０４ａ、９０４ｂに当接することにより、例えば、図１２に示すように、スナップアクション機構５がスナップアクション動作した場合においても、短辺部９０２ａの凹部９０７が、突出片２２２の板状部２２２ａ（段差部２２２ｂ）を収容した状態が維持される。

以下、本実施の形態に係るスイッチ装置１が有するスナップアクション機構５のスナップアクション動作について図１０〜図１４を参照しながら説明する。本実施の形態に係るスイッチ装置１が有するスナップアクション機構５においては、操作部材４に対する押圧操作に伴って、上述した複数の回動支点（第１〜第４の回動支点Ａ〜Ｄ）で各構成部材が回動しながらスナップアクション動作を行う。特に、操作部材４が一定位置以上に押し込まれると、スナップアクション機構５が反転して固定接点端子３間（コモン接点端子３１と切替接点端子３２との間）が導通状態に切り替えられる。

図７に示す初期状態から操作部材４がハウジング２内に押圧されると、ケース２１内においては、押圧片４４により圧縮ばね９の突出板部９０５が下方側に押圧される。押圧片４４における突出板部９０５と接触する位置は、操作部材４からの押圧力の作用点を構成する。圧縮ばね９は、第４の回動支点Ｄを回動支点として左方側端部側が反時計回り方向に回動する。この圧縮ばね９の回動に伴い、スナップアクション機構５においては、駆動板８が第２の回動支点Ｂを回動支点として左方側端部側が反時計回り方向に回動して図１０に示す状態となる。図１０においては、本実施の形態に係るスイッチ装置１において、反転する直前の状態のスナップアクション機構５について示している。なお、図１０においては、説明の便宜上、ケース２１及び操作部材４を省略している。以下に示す図１１〜図１４においても同様である。

図１０に示すように、スナップアクション機構５が反転する直前の状態に移行した場合において、第１の回動支点Ａは、第２の回動支点Ｂと第３の回動支点Ｃとを結んだ直線よりも上方側に配置されている。すなわち、力Ｆ_２の方向と力Ｆ_ｄの方向との間の角度θ_２が０°以下となり、導体板７に作用する力Ｆ_３の向きは、下方側に向いた状態に変化する。しかしながら、スナップアクション機構５においては、導体板７に摺動接点型の可動接点６が固定されており、その先端に設けられた挟持部６１２、６２２は、突出片２２２の板状部２２２ａを挟持している。この挟持部６１２、６２２の摩擦抵抗により発生する力Ｆ_μは、力Ｆ_３と反対方向に作用する。図１０に示すスナップアクション機構５においては、この力Ｆ_μの大きさが力Ｆ_３の大きさと同等である場合について示している。このように力Ｆ_μの大きさが力Ｆ_３の大きさと同等である場合、或いは、力Ｆ_３の大きさが力Ｆ_μの大きさを下回る場合には、スナップアクション機構５が反転することはない。

図１０に示す状態から操作部材４が僅かにハウジング２内に押圧されると、力Ｆ_２の方向と力Ｆ_ｄの方向との間の角度θ_２が更に大きくなっていく。これに伴い、導体板７に作用する力Ｆ_３の大きさが、挟持部６１２、６２２の摩擦抵抗により発生する力Ｆ_μの大きさを上回ると、スナップアクション機構５が反転する。すなわち、スナップアクション機構５においては、導体板７の右方側端部が第１の回動支点Ａを回動支点として時計回り方向に一気に回動して図１１に示す状態となる。図１１においては、本実施の形態に係るイッチ装置１において、反転した直後の状態のスナップアクション機構５について示している。

図１１に示すように、導体板７が回動すると、これに伴って導体板７に固定された可動接点６も時計回り方向に回動する。これにより、可動接点６においては、挟持部６１２、６２２が、突出片２２２の板状部２２２ａから摺動して、切替接点端子３２の切替接点部３２１に接触した状態となる。この結果、可動接点６を介してコモン接点端子３１と切替接点端子３２とが導通状態に切り替えられ、スイッチ装置１がオン状態となる。なお、このようにスナップアクション機構５が反転した状態において、導体板７は、開口部７０５を規定する延出部７０３の下端部が突出片２２２の上端部に当接しており、右方側端部はそれ以上の回動が制限された状態となっている。

図１１に示す状態から操作部材４が更にハウジング２内の最下位置まで押圧されると、圧縮ばね９及び駆動板８は、それぞれ第４の回動支点Ｄ及び第２の回動支点Ｂを回動支点として左方側端部が回動して図１２に示す状態となる。図１２においては、本実施の形態に係るスイッチ装置１において、操作部材４が最下位置まで押圧された状態（フルストローク状態）のスナップアクション機構５について示している。なお、図１２においても、スナップアクション機構５においては反転した状態であり、スイッチ装置１がオン状態を維持している。

スナップアクション機構５を構成する圧縮ばね９においては、上述したように、短辺部９０２ａ、９０２ｂを開こうとする弾性復帰力が働いている。このため、図１２に示すように、操作部材４がハウジング２内の最下位置まで押圧された状態から、その押圧操作が解除されると、スナップアクション機構５は、圧縮ばね９のこの弾性復帰力により図７に示す初期状態に復帰しようとする。以下、初期状態への復帰時のスナップアクション機構５の動作について説明する。

図１２に示すフルストローク状態においても、力Ｆ_１と力Ｆ_２との間の角度θ１は、０°より大きい。したがって、第３の回動支点Ｃには、上方側に移動する力Ｆ_５が作用した状態となっている。このため、図１２に示す状態から操作部材４に対する押圧操作が解除されると、ケース２１内においては、圧縮ばね９の弾性復帰力により、圧縮ばね９の左方側端部側が第４の回動支点Ｄを回動支点として時計回り方向に回動する。この圧縮ばね９の回動に伴い、スナップアクション機構５においては、駆動板８が第２の回動支点Ｂを回動支点として左方側端部側が時計回り方向に回動して図１３に示す状態となる。図１３においては、本実施の形態に係るスイッチ装置１において、復帰時に反転する直前の状態のスナップアクション機構５について示している。

図１３に示すように、スナップアクション機構５が復帰時に反転する直前の状態に移行した場合において、第１の回動支点Ａは、第２の回動支点Ｂと第３の回動支点Ｃとを結んだ直線よりも下方側に配置されている。すなわち、力Ｆ_２と力Ｆ_ｄとの間の角度θ_２が０°より大きくなり、導体板７に作用する力Ｆ_３の向きは、上方側に向いた状態に変化する。しかしながら、スナップアクション機構５において、可動接点６の挟持部６１２、６２２の摩擦抵抗により発生する力Ｆ_μは、上述のように力Ｆ_３と反対方向に作用する。図１３に示すスナップアクション機構５においては、この力Ｆ_μの大きさが力Ｆ_３の大きさと同等である場合について示している。このように力Ｆ_μの大きさが力Ｆ_３の大きさと同等である場合、或いは、力Ｆ_３の大きさが力Ｆ_μの大きさを下回る場合には、スナップアクション機構５が反転することはない。

図１３に示す状態から操作部材４が僅かに上方側に押し戻されると、力Ｆ_２の方向と力Ｆ_ｄの方向との間の角度θ_２が更に大きくなっていく。これに伴い、導体板７に作用する力Ｆ_３の大きさが、挟持部６１２、６２２の摩擦抵抗により発生する力Ｆ_μの大きさを上回ると、スナップアクション機構５が反転する。すなわち、スナップアクション機構５においては、導体板７の右方側端部が第１の回動支点Ａを回動支点として反時計回り方向に一気に回動して図１４に示す状態となる。図１４においては、本実施の形態に係るスイッチ装置１において、反転した直後の状態のスナップアクション機構５について示している。

図１４に示すように、導体板７が回動すると、これに伴って導体板７に固定された可動接点６も反時計回り方向に回動する。これにより、可動接点６においては、挟持部６１２、６２２が、切替接点部３２１から摺動して、突出片２２２の板状部２２２ａに接触した状態となる。この結果、コモン接点端子３１と切替接点端子３２とが非導通状態に切り替えられ、スイッチ装置１がオフ状態となる。その後、スナップアクション機構５においては、圧縮ばね９の弾性復帰力により、更に操作部材４を上方側に押し戻し、図７に示す初期状態に復帰する。

このように本実施の形態に係るスイッチ装置１においては、操作部材４が所定位置まで押圧された場合に導体板７に固定された可動接点６を駆動するスナップアクション機構５を備え、このスナップアクション機構５を構成する駆動板８及び圧縮ばね９を環状に形成すると共に、これらの開口部８０４及び開口部９０６内にコモン接点端子３１を貫通させている。これにより、コモン接点端子３１を圧縮ばね９及び駆動板８の内側に配置できるので、コモン接点端子３１の設置領域を別途設ける必要がなく、スイッチ装置１を小型化することできる。また、コモン接点端子３１が圧縮ばね９の内側に配置されることから、収納部内の空間を最大限活用しながら圧縮ばね９を配置できるので、圧縮ばね９のばね長を確保でき、圧縮ばね９に掛かる負荷を分散して圧縮ばね９の長寿命化を図ることができる。この結果、圧縮ばね９の長寿命化を図りつつ、スイッチ装置１を小型化することが可能となる。

特に、本実施の形態に係るスイッチ装置１において、スナップアクション機構５は、コモン接点端子３１を挟んで第２の回動支点Ｂ及び第４の回動支点Ｄと反対側に配置される圧縮ばね９の突出板部９０５で操作部材４の押圧力を受ける。これにより、コモン接点端子３１を基準として駆動板８の回動支点を構成する第２の回動支点Ｂ及び圧縮ばね９の回動支点を構成する第４の回動支点Ｄと反対側の位置で操作部材４から押圧力を受けることができるから、操作部材４からの押圧力の作用点と、第２の回動支点Ｂ又は第４の回動支点Ｄとの長さを確保できるので、操作部材４における押圧操作のストロークを長くすることが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

例えば、上記実施の形態に係るスナップアクション機構５においては、操作部材４の押圧片４４を介して、押圧操作に伴う押圧力を圧縮ばね９の突出部９０５で受ける構成について説明している。しかしながら、スナップアクション機構５における押圧力を受ける構成については圧縮ばね９に限定されるものではなく、コモン接点端子３１の外側（左方側）に配置される駆動板８の一部で構成するようにしてもよい。このように変更する場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、コモン接点端子３１の外側に配置される圧縮ばね９と駆動板８のそれぞれの一部で、押圧操作に伴う押圧力を受ける構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、可動接点６が切替接点端子３２（切替接点部３２１）の表面を摺動する摺動接点型の接点構成について説明しているが、接点構成は、これに限定されるものではない。例えば、可動接点が、切替接点端子の切替接点部と当接する形態の接点構成であってもよい。なお、この場合には、可動接点６の挟持部６１２、６２２と板状部２２２ａ（または切替接点部３２１）との間の摩擦抵抗による力を考慮する必要はない。

１押圧型スイッチ装置（スイッチ装置）
２ハウジング
２１ケース
２１１開口部
２２固定基台
２２１突出面
２２２突出片
３固定接点端子
３１コモン接点端子
３１１コモン接点部
３１２端子部
３２切替接点端子
３２１切替接点部
３２２端子部
４操作部材
４１基部
４２軸部
４３側面部
４４押圧片
５スナップアクション機構
６、６１、６２可動接点
６１２、６２２挟持部
７導体板
７０１基部
７０２、７０３延出部
７０４、７０５長孔
７０６突出部
７０７凹部
７０８舌片部
８駆動板
８０１長辺部
８０２、８０２ａ、８０２ｂ短辺部
８０３延出部
８０４開口部
８０５凹部
９圧縮ばね
９０１長辺部
９０２、９０２ａ、９０２ｂ短辺部
９０３突出部
９０４、９０４ａ、９０４ｂ肩部
９０５突出板部
９０６開口部
９０７凹部
Ａ第１の回動支点
Ｂ第２の回動支点
Ｃ第３の回動支点
Ｄ第４の回動支点

Claims

収納部を有するハウジングと、押圧操作を受け付ける操作部材と、前記収納部内に設けられたコモン接点端子及び切替接点端子を有する固定接点端子と、前記切替接点端子と接離する可動接点と、前記操作部材が所定位置まで押圧された場合に前記可動接点を駆動するスナップアクション機構とを備えた押圧型スイッチ装置であって、
前記コモン接点端子は、前記収納部内に立設されており、前記スナップアクション機構は、前記コモン接点端子に第１の回動支点で一端側が支持されると共に前記可動接点が設けられた導体板と、この導体板の他端側において第２の回動支点で一端側が係合される駆動板と、この駆動板の他端側において前記第１の回動支点側に位置する第３の回動支点で一端側が係止されると共に他端側が前記第２の回動支点側に位置する第４の回動支点で前記ハウジングと一体化された固定基台に係止される板ばねからなる圧縮ばねとを有し、前記圧縮ばねと前記駆動板とを環状に形成し、それらの開口内に前記コモン接点端子を貫通させたことを特徴とする押圧型スイッチ装置。
前記スナップアクション機構は、前記コモン接点端子を挟んで前記第２の回動支点及び前記第４の回動支点と反対側に配置される前記駆動板又は前記圧縮ばねの一部で前記操作部材の押圧力を受けることを特徴とする請求項１記載の押圧型スイッチ装置。
前記スナップアクション機構は、前記切替接点端子を挟んで前記第１の回動支点と反対側に前記第４の回動支点を配置したことを特徴とする請求項２記載の押圧型スイッチ装置。
前記スナップアクション機構は、前記切替接点端子側の前記コモン接点端子の端面の一部に前記第１の回動支点を形成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の押圧型スイッチ装置。
前記スナップアクション機構は、前記圧縮ばね及び前記駆動板の開口内を通過可能に前記導体板を配置したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の押圧型スイッチ装置。
前記圧縮ばねは、前記操作部材の移動方向と交差する方向に延在する一対の長辺部と、前記一対の長辺部の端部に設けられた一対の短辺部とを有し、前記一対の短辺部近傍の前記長辺部の一部が前記操作部材側に折り曲げられると共に前記駆動板又は前記固定基台に係止されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の押圧型スイッチ装置。
前記可動接点は、前記切替接点端子の表面を摺動する摺動接点で構成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の押圧型スイッチ装置。