JP2017076615A - プッシュスイッチおよび可動接点部材 - Google Patents

Abstract

【課題】操作感触が良好で、かつ、電気的な導通の安定性が良いプッシュスイッチおよび可動接点部材を提供する。【解決手段】収容部３１を備えたハウジング３０と、収容部３１の収容底面３１ａに露出する第１固定接点部２１と、ドーム状に膨出したドーム部１０ａを有し収容部３１に配置されドーム部１０ａの反転動作を伴って第１固定接点部２１と接離可能な可動接点部材１０と、を備え、可動接点部材１０には、ドーム部１０ａの頂部近傍でドーム部１０ａの内側に向かって突出するとともに、片持ちの舌片状の外形を有する接片部１０ｆを備えたプッシュスイッチ１において、接片部１０ｆと第１固定接点部２１との少なくとも一方には、他方側に向かって凸状に設けられた第１凸部１１を有し、第１凸部１１を介して可動接点部材１０と第１固定接点部２１との電気的な導通が開始される。【選択図】図９

Description

本発明は、ドーム部の反転動作を伴って電気的な接離がなされるプッシュスイッチおよび可動接点部材に関する。

電気機器に用いられるスイッチ装置において、確実なスイッチングができ、明確な操作感触のあるプッシュスイッチが求められている。例えば、特許文献１に、可動接点部材が押圧され、可動接点部材と固定接点部とが接触し、電気的なスイッチングが行なわれるとともに、可動接点部材が反転動作して操作感触を発生させるスイッチ装置が開示されている。

図２０は、特許文献１のスイッチ装置１００の構成を示す模式断面図である。図２１は、可動接点部材１０１の外観を示す模式図である。図２２は、可動接点部材１０１の変形例の一つを示す平面図である。スイッチ装置１００は、図２０に示すように、弾性および導電性を有する可動接点部材１０１と、可動接点部材１０１と電気的に接続可能な固定接点部１０３を備えた基板１０２と、可動接点部材１０１を押圧する駆動体１０４と、可動接点部材１０１を基板１０２に保持する保持シート１０５と、カバー部材１０６と、を有する。

可動接点部材１０１は、弾性および導電性を有する金属板からなり、図２１に示すように、膨出して形成されたドーム部１０１ａと、ドーム部１０１ａの外縁部に設けられドーム部１０１ａを支持する脚部１０１ｂと、操作に応じて移動可能な接触部１０１ｃと、を有している。接触部１０１ｃは、ドーム部１０１ａが膨出する方向からの平面視で開口部１０１ｄの中央位置に配置されるとともに、撓み変形可能な連結部１０１ｅによりドーム部１０１ａに連結され、ドーム部１０１ａの内方（Ｚ２方向）へ突出している。駆動体１０４の操作部１０４ｂを下方に押圧すると、第１固定接点部１０３ａと第２固定接点部１０３ｂとの間の電気的な導通を保持したまま、ドーム部１０１ａはさらに下方へ撓むとともに、連結部１０１ｅも下方へ撓み、ドーム部１０１ａは反転する。可動接点部材１０１を押圧操作したときに、接触部１０１ｃが接触した後に連結部１０１ｅおよびドーム部１０１ａが撓み、ドーム部１０１ａが反転するため、オーバーストロークに対応することができる。

スイッチ装置１００の可動接点部材１０１は、図２２に示すように、連結部１０１ｅは、接触部１０１ｃの周囲に１つの腕部１０１ｆが配置され、腕部１０１ｆは直線状に延出して形成されているものであってもよい。

特開２０１４−２２０１３０号公報

しかしながら、図２１に示すような連結部１０１ｅでは、突出できる寸法が小さく、操作ストロークをより長くすることは困難であった。一方、図２２に示すような切片状の腕部１０１ｆは単純な板状であるため、操作ストロークをより長くすることが可能となるが、固定接点と接触する際には、はじめに腕部１０１ｆの先端部分が接触するため、引っかかりが発生したり、先端断面の腐食による導通不良の発生などにより電気的な導通の安定性において懸念があった。

本発明は、上述した課題を解決するもので、操作感触が良好で、かつ、電気的な導通の安定性が良いプッシュスイッチおよび可動接点部材を提供することを目的とする。

本発明のプッシュスイッチは、収容部を備えたハウジングと、前記収容部の収容底面に露出する第１固定接点部と、ドーム状に膨出したドーム部を有し前記収容部に配置され前記ドーム部の反転動作を伴って前記第１固定接点部と接離可能な可動接点部材と、を備え、前記可動接点部材には、前記ドーム部の頂部近傍で前記ドーム部の内側に向かって突出するとともに、片持ちの舌片状の外形を有する接片部を備えたプッシュスイッチにおいて、前記接片部と前記第１固定接点部との少なくとも一方には、他方側に向かって凸状に設けられた第１凸部を有し、前記第１凸部を介して前記可動接点部材と前記第１固定接点部との電気的な導通が開始されることを特徴とする。

この構成によれば、ドーム部の反転動作による操作感触が得られるプッシュスイッチにおいて、可動接点部材と第１固定接点部との電気的な導通が開始される第１凸部を設けることで、接片部の先端断面が接触することが無くなり、電気的な導通が安定したプッシュスイッチを提供することができる。

また、本発明のプッシュスイッチは、前記ドーム部の頂部側から平面視したときに、前記接片部が、前記ドーム部の仮想頂点を中心とする円形領域内に配置された開口部によって舌片状に区画され、前記接片部の根元側の屈曲部から折り曲げられて配置され、前記第１凸部が前記ドーム部の中心を挟んで前記屈曲部と対向する側に配置されていることが好適である。

この構成によれば、接片部がドーム部の仮想頂点を中心とする円形領域内にバランスよく形成され、第１凸部での接触が安定する。

また、本発明のプッシュスイッチは、前記可動接点部材と前記第１固定接点部または前記収容底面との少なくとも一方には、他方側に向かって凸状に設けられた第２凸部を有し、前記第２凸部が、平面視したときに、前記円形領域内で、かつ、前記屈曲部を挟んで前記第１凸部の反対側に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、屈曲部を挟んで第１凸部の反対側に、可動接点部材と第１固定接点部または収容底面との一方から他方側に向かって突出する第２凸部を有していることで、接片部が第１固定接点部に押し付けられたとき、第１凸部と第２凸部とで支持されるため、接片部が折り曲げ方向とは反対側に反ることが無くなり、長寿命化を図ることができる。

また、本発明のプッシュスイッチは、前記可動接点部材が前記円形領域の円周に沿った方向に前記第２凸部を複数個有し、前記第２凸部の配置位置が、平面視したときに、前記第１凸部の中心と前記仮想頂点とを通る仮想直線に対して線対称であることが好ましい。

この構成によれば、第２凸部を、仮想頂点を通る仮想直線に対して線対称に複数個設けることで、第１凸部を含めて少なくとも３点で、バランス良く支持することができるため、接片部にねじれなども発生し難くなり、より長寿命化することができる。

また、本発明のプッシュスイッチは、前記可動接点部材を押圧する位置が、平面視したときに、前記円形領域内で、かつ、少なくとも前記開口部を覆うことができる大きさの円環状の領域であることが好ましい。

この構成によれば、開口部を覆う大きさの円環状の領域で押圧されるので、電気的な導通がより安定する。

また、本発明のプッシュスイッチにおいて、前記可動接点部材は、前記第１凸部を介して前記可動接点部材と前記第１固定接点部との電気的な導通が開始されてから、さらなる弾性変形可能に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、操作ストロークがより長くなって、操作感触がより良好である。

また、本発明のプッシュスイッチにおいて、前記接片部は、前記接片部の先端側の屈曲部からも折り曲げられて配置され、前記接片部の先端側の屈曲部からの折り曲げ角度よりも前記接片部の根元側の前記屈曲部からの折り曲げ角度の方が小さい折り曲げ角度となっていることを特徴とする。

この構成によれば、複数の屈曲部で折り曲げていることから、これら屈曲部により押圧操作による応力が分散することでより長寿命化することができる。

また、本発明の可動接点部材は、ドーム状に膨出したドーム部を有し前記ドーム部の反転動作を伴う弾性変形が可能な可動接点部材であって、前記ドーム部の頂部近傍に前記ドーム部の内側に向かって突出するとともに、片持ちの舌片状の外形を有する接片部を備え、前記ドーム部の頂部側から平面視したときに、前記接片部は、前記ドーム部の仮想頂点を中心とする円形領域内に配置された開口部によって舌片状に区画され、前記接片部の根元側の屈曲部から折り曲げられて配置され、前記接片部には前記ドーム部の内側に向かって突出する第１凸部が設けられており、前記ドーム部の頂部側には前記ドーム部の内側に向かって突出する第２凸部が設けられており、平面視したときに、前記第１凸部は前記ドーム部の中心を挟んで前記屈曲部と対向する側に配置されて、前記第２凸部は、前記円形領域内で、かつ、前記屈曲部を挟んで前記第１凸部の反対側に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、ドーム部の内側に向かって突出する接片部に第１凸部を設けることで、接片部が接触する第１固定接点部に対して、接片部の先端断面が接触することが無くなり、第１固定接点部との電気的な導通が安定する。さらに、屈曲部を挟んで第１凸部の反対側に、ドーム部の内側に向かって突出する第２凸部を設けることで、接片部がドーム部の内側に配置された第１固定接点部に押し付けられたとき、第１凸部と第２凸部とで支持するため、接片部が折り曲げ方向とは反対側に反ることが無くなり、長寿命化を図ることができる。

また、本発明の可動接点部材は、前記第２凸部の突出量が前記第１凸部の突出量以上であることが好適である。

この構成によれば、第２凸部の突出量を第１凸部の突出量以上とすることで、第１凸部と第２凸部が第１固定接点部に接触したときに、接片部は曲げ方向の反対方向へ反りにくくなり、長寿命化することができる。

また、本発明の可動接点部材は、前記屈曲部から前記第２凸部までの距離が、前記屈曲部から前記第１凸部までの距離の半分以下であることが好ましい。

この構成によれば、接片部にかかる負荷を低減することができ、動作寿命を長くすることができる。

また、本発明の可動接点部材は、前記円形領域の円周に沿った方向に前記第２凸部を複数個有し、前記第２凸部の配置位置が、平面視したときに、前記第１凸部の中心と前記仮想頂点とを通る仮想直線に対して線対称であることが好ましい。

この構成によれば、第２凸部を、仮想頂点を通る仮想直線に対して線対称に複数個設けることで、第１凸部を含めて少なくとも３点で、バランス良く支持することができるため、接片部にねじれなども発生し難くなり、より長寿命化することができる。

また、本発明の可動接点部材において、前記接片部は、前記接片部の先端側の屈曲部からも折り曲げられて配置され、前記接片部の先端側の屈曲部からの折り曲げ角度よりも前記接片部の根元側の前記屈曲部からの折り曲げ角度の方が小さい折り曲げ角度となっていることを特徴とする。

この構成によれば、複数の屈曲部で折り曲げていることから、これら屈曲部により押圧操作による応力が分散することでより長寿命化することができる。

本発明によれば、片持ちの舌片状の外形を有する接片部を備え、ドーム状に膨出したドーム部の反転動作による操作感触が得られるプッシュスイッチにおいて、可動接点部材と第１固定接点部との電気的な導通が開始される第１凸部を設けることで、接片部の先端断面が接触することが無くなり、電気的な導通が安定する。したがって、操作感触が良好で、かつ、電気的な導通の安定性が良いプッシュスイッチを提供することができる。

本発明によれば、ドーム状に膨出したドーム部を有し、ドーム部の反転動作を伴う弾性変形が可能な可動接点部材において、ドーム部の内側に向かって突出する接片部に第１凸部を設けることで、接片部が接触する第１固定接点部に対して、接片部の先端断面が接触することが無くなり、第１固定接点部との電気的な導通が安定する。したがって、操作感触が良好で、かつ、電気的な導通の安定性が良い可動接点部材を提供することができる。

本発明の第１実施形態のプッシュスイッチおよび可動接点部材を斜め上方から見た分解斜視図である。 本発明の第１実施形態のプッシュスイッチおよび可動接点部材を斜め下方から見た分解斜視図である。 本発明の第１実施形態のプッシュスイッチを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態のプッシュスイッチを示す平面図である。 本発明の第１実施形態の可動接点部材を示す平面図である。 本発明の第１実施形態の可動接点部材を示す側面図である。 本発明の第１実施形態の可動接点部材を示す底面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した断面図である。 図４のＩＸ−ＩＸ線で切断した断面図である。 図９と同じ断面においてドーム部の反転状態を示す断面図である。 図９と同じ断面において図１０に示す状態からさらに押圧された最大操作量での状態を示す断面図である。 可動接点部材の接片部の動作を示す説明図であり、図１２（ａ）は接片部の初期状態を示す模式図であり、図１２（ｂ）は最大操作量での状態を示す模式図であり、図１２（ｃ）は比較例において最大操作量で逆の折り曲げ状態に撓んだ状態を示す模式図である。 第１変形例の可動接点部材を示す外観図であり、底面図である。 第１変形例のプッシュスイッチおよび可動接点部材を示す断面図である。 第２変形例のプッシュスイッチを示す断面図である。 第３変形例のプッシュスイッチを示す断面図である。 第４変形例のプッシュスイッチを示す断面図である。 第２実施形態の可動接点部材を示す底面図である。 図８と同じ断面において図１８の可動接点部材の拡大した接片部を示す断面図である。 従来のスイッチ装置の構成を示す模式断面図である。 従来の可動接点部材の外観を示す模式図である。 従来の可動接点部材の変形例を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、分かりやすいように、図面は寸法を適宜変更している。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態のプッシュスイッチ１および可動接点部材１０を、斜め上方から見た分解斜視図である。図２は、プッシュスイッチ１および可動接点部材１０を斜め下方から見た分解斜視図である。図３は、プッシュスイッチ１を示す斜視図である。図４は、プッシュスイッチ１を示す平面図である。図５は、可動接点部材１０を示す平面図である。図６は、可動接点部材１０を示す側面図である。図７は、可動接点部材１０を示す底面図である。図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した断面図である。図９は、図４のＩＸ−ＩＸ線で切断した断面図である。図１０は、図９と同じ断面においてドーム部の反転状態を示す断面図である。図１１は、図９と同じ断面において図１０に示す状態からさらに押圧された最大操作量での状態を示す断面図である。図１２は、可動接点部材１０の接片部１０ｆの動作を示す説明図であり、図１２（ａ）は接片部１０ｆの初期状態を示す模式図であり、図１２（ｂ）は最大操作量での状態を示す模式図であり、図１２（ｃ）は比較例において最大操作量で逆の折り曲げ状態に撓んだ状態を示す模式図である。

第１実施形態のプッシュスイッチ１は、図１および図２に示すように、収容部３１を備えたハウジング３０と、収容部３１に配置される可動接点部材１０と、収容部３１を覆うシート部材４０とを備えている。

ハウジング３０は、絶縁材料の合成樹脂を用いて射出成形されており、収容部３１のＺ１側に開口を有する箱型の外形を備えている。ハウジング３０には、後述する固定接点部材２０が埋設されている。

固定接点部材２０は、導電性の金属材からなり、図１に示すように、収容部３１の収容底面３１ａの中央部に露出する第１固定接点部２１と、収容底面３１ａの外縁部に露出する第２固定接点部２２とを有している。また、固定接点部材２０は、第１固定接点部２１に接続された第１端子部２０ｃと、第２固定接点部２２に接続された第２端子部２０ｄとを備えている。第１端子部２０ｃおよび第２端子部２０ｄは、図１および図２に示すように、ハウジング３０の側面から外方に露出して設けられている。なお、ハウジング３０が絶縁材料の材料で形成されているので、第１固定接点部２１と第２固定接点部２２とは、電気的に絶縁されており、同様に第１端子部２０ｃと第２端子部２０ｄとは絶縁されている。固定接点部材２０とハウジング３０とは、例えばインサート成形によって一体化される。

シート部材４０は、可撓性を有する絶縁材料の合成樹脂からなり、操作部４１がＺ１方向に突出するとともに、押圧部４５ａを有する押し子部材４５が操作部４１のＺ２方向に配置されている。押し子部材４５の押圧部４５ａは、図２に示すように、円環状に設けられている。シート部材４０は、押圧部４５ａの周りが薄肉のシート状になっており、あらかじめＺ１方向に膨出した形状に加工されてから、可動接点部材１０が収容された収容部３１を覆って、ハウジング３０の外周部分に溶着や粘着材で取り付けられている。

可動接点部材１０は、弾性および導電性を有する金属板からなり、収容部３１に配置されている。可動接点部材１０は、図１および図２に示すように、膨出した形状のドーム部１０ａと、ドーム部１０ａを支持する脚部１０ｂと、ドーム部１０ａの頂部近傍で開口部１０ｄによって舌片状に区画され、屈曲部１０ｅから折り曲げられた接片部１０ｆとを有している。この片持ちの舌片状の外形を有する接片部１０ｆは、図２に示すように、その先端側に第１凸部１１が設けられている。

ドーム部１０ａはドーム状に膨出した形状を有し、膨出する方向（図１のＺ１方向）からの平面視で円形状である。ドーム部１０ａは、膨出方向（Ｚ１方向）からの押圧操作によって、膨出する方向が反転する反転動作可能な形状を有している。また、この押圧から解放されると元の膨出する方向に復帰する弾性を有している。

脚部１０ｂは、ドーム部１０ａの外周端部から外方へ延出して４つ形成されている。このうち２つの脚部１０ｂが、第２固定接点部２２に当接するように配置される。脚部１０ｂは、押圧操作によってドーム部１０ａが反転動作する際にはドーム部１０ａの外周端部を支持し、ドーム部１０ａの反転動作後には撓むことが可能な弾性力を備えている。後述するように、脚部１０ｂは、ドーム部１０ａが反転動作した際に、接片部１０ｆの第１凸部１１が第１固定接点部２１に当接可能となる長さ（高さ）を有している。

可動接点部材１０は、図５に示すように、ドーム部１０ａの頂部側から平面視したときに、接片部１０ｆが、ドーム部１０ａの仮想頂点１０ｃを中心とする円形領域ＣＲ内に配置された開口部１０ｄによって舌片状に区画されている。そして、図５〜図８で分かるように、接片部１０ｆが接片部１０ｆの根元側の屈曲部１０ｅから折り曲げられて、ドーム部１０ａの内側に向かって突出し、接片部１０ｆ以外のドーム部１０ａの円形領域ＣＲは、ほぼ平坦な面に加工されている。そして、図７および図８に示すように、第２凸部１２が設けられている。

接片部１０ｆに設けられた第１凸部１１と、円形領域ＣＲ内に設けられた第２凸部１２とは、どちらも、Ｚ２方向に突出する半球状に形成されている。なお、上記のような可動接点部材１０の形状は、金型を用いた金属板の打ち抜き加工およびプレス加工と折り曲げ加工との組み合わせによって形成可能である。

ここで、本実施形態における可動接点部材１０の各部分の位置関係について詳述する。

図５に示すように、ドーム部１０ａの頂部側から平面視したときに、接片部１０ｆは、ドーム部１０ａの仮想頂点１０ｃを中心とする円形領域ＣＲ内に配置された開口部１０ｄによって舌片状に区画されて形成されている。そして、接片部１０ｆは、接片部１０ｆの根元側の屈曲部１０ｅから折り曲げられて配置され、図７に示す底面視で、第１凸部１１がドーム部１０ａの中心（平面視の仮想頂点１０ｃ）を挟んで屈曲部１０ｅと対向する側に配置されている。なお、可動接点部材１０を押圧する位置は、平面視したときに、図５に示す２点鎖線の同心円を外径および内径とする円環状の領域ＰＲである。この円環状の領域ＰＲは、円形領域ＣＲ内で、かつ、少なくとも開口部１０ｄを覆うことができる大きさである。

さらに、可動接点部材１０は、円形領域ＣＲの円周に沿った方向に第２凸部１２を２個有し、２個の第２凸部１２の配置位置が、図７に示すように、第１凸部１１の中心と仮想頂点１０ｃとを通る仮想直線１０ｈに対して線対称である。第２凸部１２は、いずれも、円環状の領域ＰＲに位置している。また、第２凸部１２は、いずれも、円形領域ＣＲ内で、かつ、屈曲部１０ｅを挟んで第１凸部１１の反対側に配置されている。なお、屈曲部１０ｅから第２凸部１２までの距離Ｌ１２は、屈曲部１０ｅから第１凸部１１までの距離Ｌ１１の５分の２程度から２分の１以下となるように屈曲部１０ｅの位置が設定されている。

次に、本実施形態のプッシュスイッチ１の動作について説明する。

図９に示すように、可動接点部材１０はハウジング３０の収容部３１に配置され、シート部材４０が押圧部４５ａをドーム部１０ａの頂部側に接するように配置される。操作部４１が押圧されていない初期状態では、図９に示すように、可動接点部材１０（ドーム部１０ａおよび接片部１０ｆ）と第１固定接点部２１とは離間している。なお、可動接点部材１０は、２個の脚部１０ｂが第２固定接点部２２に接して、第２固定接点部２２との電気的な導通状態が得られている。

操作部４１が押圧され、ドーム部１０ａの反転状態になると、図１０に示すように、接片部１０ｆがＺ２方向に移動して、第１固定接点部２１側に向かって凸状に設けられた第１凸部１１が第１固定接点部２１に当接する状態になる。接片部１０ｆは、ドーム部１０ａが反転動作する弾性力に比べて小さな弾性力となるように設定されており、撓みやすくなっている。このため、接片部１０ｆは、第１凸部１１が第１固定接点部２１に当接して、屈曲部１０ｅを支点に先端側がわずかに弾性変形して接触が安定に保たれている。当接する部位が第１凸部１１であるため、後述するように、電気的にも安定した接触が得られる。なお、第１凸部１１が第１固定接点部２１に当接するタイミングは、ドーム部１０ａの反転途中から反転終了までの間で適宜設定することが可能である。そして、ドーム部１０ａの反転終了時には接片部１０ｆの第１凸部１１のみが第１固定接点部２１に当接するように、初期状態での可動接点部材１０の形状および第１固定接点部２１との離間距離を設定することが可能である。こうすれば、第１固定接点部２１との当接において、相対的に衝突エネルギーが大きくなるドーム部１０ａの衝突がこの段階では生じていないので、衝突音を小さくするという効果を得ることもできる。

可動接点部材１０と第１固定接点部２１との電気的な導通は、図１０に示す状態で開始される。第１固定接点部２１は、可動接点部材１０を介して第２固定接点部２２と導通する。すなわち、スイッチとしてオンになる。図１０に示す状態では、接片部１０ｆの第１凸部１１が安定して第１固定接点部２１に当接している。もし、接片部１０ｆに第１凸部１１を設けずに、同様な動作を行わせると、接片部１０ｆの先端断面１０ｇが接触することになる。先端断面１０ｇは特殊な加工で形成される場合を除き、破断面であり、第１固定接点部２１との接触状態を安定化させることが困難である。また、先端断面１０ｇが尖っていると、第１固定接点部２１に突き刺さったり、第１固定接点部２１を削って削りカスを生じたりするため、繰り返し操作での動作が不安定になってしまう虞があった。本実施形態では、接片部１０ｆの第１凸部１１として半球状の平滑な面を容易に得ることができるので、安定した接触状態が得られ、電気的な導通が安定するとともに、当接する際の不具合が生じにくくなっている。

そして、可動接点部材１０は、ドーム部１０ａの反転操作の移動距離より長い（高さのある）脚部１０ｂを有し、第１凸部１１を介して可動接点部材１０と第１固定接点部２１との電気的な導通が開始されてから、さらなる弾性変形可能に設けられている。図１０の状態からさらに操作部４１が押圧された最大操作量では、図１１に示すように、脚部１０ｂおよび接片部１０ｆが撓むことによって反転状態のドーム部１０ａ全体が第１固定接点部２１に接近し、第１固定接点部２１側に向かって凸状に設けられた第２凸部１２が第１固定接点部２１に当接する状態になる。この状態からは、これ以上弾性変形しにくいため、操作者に感じられる操作荷重が急激に増大する。このとき、上述したように、可動接点部材１０と第１固定接点部２１との電気的な導通はすでになされており、第２凸部１２が当接しても電気的な接離状態は変化しない。なお、第１凸部１１と２個の第２凸部１２との３点で、第１固定接点部２１に当接するので、可動接点部材１０と第１固定接点部２１との当接状態がより安定する。

操作部４１の押圧操作を解放すると、可動接点部材１０の弾性力によって初期状態（図９参照）に復帰する。

第２凸部１２は、むしろ、機械的なストッパーとして機能している。もし、第２凸部１２を設けずに、同様な動作を行わせると、屈曲部１０ｅでの曲がりが大きくなる。図１２（ｃ）は比較例における接片部１０ｆの折り曲げ状態を示す模式図であり、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に対して逆（Ｚ１方向）の折り曲げ状態に撓んでいる。このような逆の撓み状態と初期状態との間を繰り返し動作させていると、屈曲部１０ｅでの破壊を生じやすくなってしまう。接片部１０ｆが屈曲部１０ｅで折れてしまうと、プッシュスイッチ１は正常に動作しなくなるので、屈曲部１０ｅの動作寿命はきわめて重要である。図１２（ａ）に示すように第２凸部１２を備えている構成では、図１２（ｂ）に示すように屈曲部１０ｅの撓みが少なくなるので、第１凸部１１を有する接片部１０ｆであっても、動作寿命を長くすることができる。なお、ドーム部１０ａの頂部近傍に接片部１０ｆを設ける構成で、かつ、接片部１０ｆの先端側に第１凸部１１が突出していなければ、図１２（ｃ）に示すような逆向きの撓みを生じることは無かった。本実施形態における第２凸部１２のストッパー機能は、ドーム部１０ａの頂部近傍に接片部１０ｆを有する可動接点部材１０に特有の作用効果である。

図１２（ｂ）に示すように、第２凸部１２の突出量Ｄ１２が第１凸部１１の突出量Ｄ１１以上であることが好適である。この構成によれば、第１凸部１１と第２凸部１２が第１固定接点部２１に接触したときに、接片部１０ｆは屈曲部１０ｅの撓みが少なくなり、より長寿命化することができる。なお、図１〜図１２では第１凸部１１および第２凸部１２を分かりやすく示すために、可動接点部材１０の板厚寸法に対して突出量Ｄ１１および突出量Ｄ１２を大きくしているが、プレス加工によって突出させる場合には板厚寸法の半分程度の突出量にすることが好ましい。また、初期状態での屈曲部１０ｅの折り曲げ角度は、大きくすると撓み量が増加するので、なるべく小さくするほうが好ましい。

また、屈曲部１０ｅから第２凸部１２までの距離Ｌ１２を、屈曲部１０ｅから第１凸部１１までの距離Ｌ１１の半分以下とすることによって、屈曲部１０ｅがより確実に第２凸部１２で規制されるので、接片部１０ｆにかかる負荷を低減することができる。

本実施形態の構成とすることによって、２０００万回の繰り返し寿命を有することが確認されている。

なお、プッシュスイッチ１について原理的な動作を分かりやすく説明するために、ドーム部１０ａの反転終了後に脚部１０ｂの撓みを開始するとしたが、厳密にはドーム部１０ａの弾性変形と脚部１０ｂの弾性変形とが同時に進行するものである。例えば、脚部１０ｂの弾性変形が容易な場合には、ドーム部１０ａの反転動作中に脚部１０ｂの撓みが進行する。その場合でも、押圧操作の最大操作量では第２凸部１２が第１固定接点部２１に当接する状態（図１１）になるのは同じである。したがって、押圧操作途中の状態が異なる場合であっても、可動接点部材１０の動作寿命を長くすることができる。

本実施形態の可動接点部材１０を用いることによって、プッシュスイッチ１は、他の構成部材を追加したり、複雑な加工を追加したりすることなく、操作感触が良好で、かつ、電気的な導通の安定性が良いものとすることができる。また、第１凸部１１と第１固定接点部２１との電気的な導通が開始されてから、さらなる弾性変形可能に設けられているので、最大操作量になるまでの操作ストロークをより長くすることが可能である。例えば、通常の可動接点部材の反転動作では０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の操作ストロークである場合、本実施形態の可動接点部材とすることにより０．５ｍｍ程度まで操作ストロークを長くすることができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

本実施形態のプッシュスイッチ１は、収容部３１を備えたハウジング３０と、収容部３１の収容底面３１ａに露出する第１固定接点部２１と、ドーム状に膨出した形状のドーム部１０ａを有し収容部３１に配置された可動接点部材１０と、を備える。可動接点部材１０には、ドーム部１０ａの頂部近傍でドーム部１０ａの内側に向かって突出するとともに、片持ちの舌片状の外形を有する接片部１０ｆを備え、ドーム部１０ａの反転動作を伴って第１固定接点部２１と接離可能に構成されている。そして、接片部１０ｆには、第１固定接点部２１側に向かって凸状に設けられた第１凸部１１を有し、第１凸部１１を介して可動接点部材１０と第１固定接点部２１との電気的な導通が開始されることを特徴とする。

この構成によれば、ドーム部１０ａの反転動作による操作感触が得られる。さらに、可動接点部材１０と第１固定接点部２１との電気的な導通が開始される第１凸部１１を設けることで、接片部１０ｆの先端断面１０ｇが接触することが無くなり、電気的な導通が安定したプッシュスイッチ１を提供することができる。

また、ドーム部１０ａの頂部側から平面視したときに、接片部１０ｆは、ドーム部１０ａの仮想頂点１０ｃを中心とする円形領域ＣＲ内に配置された開口部１０ｄによって舌片状に区画され、接片部１０ｆの根元側の屈曲部１０ｅから折り曲げられて配置される。そして、第１凸部１１がドーム部１０ａの中心を挟んで屈曲部１０ｅと対向する側に配置されている。

この構成によれば、接片部１０ｆがドーム部１０ａの仮想頂点１０ｃを中心とする円形領域ＣＲ内にバランスよく形成され、第１凸部１１での接触が安定する。

また、本実施形態のプッシュスイッチ１は、可動接点部材１０に第１固定接点部２１側に向かって凸状に設けられた第２凸部１２を有し、第２凸部１２が、平面視したときに、円形領域ＣＲ内で、かつ、屈曲部１０ｅを挟んで第１凸部１１の反対側に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、屈曲部１０ｅを挟んで第１凸部１１の反対側に、第１固定接点部２１側に向かって突出する第２凸部１２を有していることで、接片部１０ｆが第１固定接点部２１に押し付けられたとき、第１凸部１１と第２凸部１２とで支持する。このため、接片部１０ｆが折り曲げ方向とは反対側に反ることが無くなり、可動接点部材１０の長寿命化を図ることができる。

また、本実施形態のプッシュスイッチ１は、可動接点部材１０が円形領域ＣＲの円周に沿った方向に第２凸部１２を複数個有し、第２凸部１２の配置位置が、平面視したときに、第１凸部１１の中心と仮想頂点１０ｃとを通る仮想直線１０ｈに対して線対称であることが好ましい。

この構成によれば、第２凸部１２を、仮想頂点１０ｃを通る仮想直線１０ｈに対して線対称に複数個設けることで、第１凸部１１を含めて少なくとも３点で、バランス良く支持することができるため、接片部１０ｆにねじれなども発生し難くなり、より長寿命化することができる。

また、本実施形態のプッシュスイッチ１は、可動接点部材１０を押圧する位置が、平面視したときに、円形領域ＣＲ内で、かつ、少なくとも開口部１０ｄを覆うことができる大きさの円環状の領域であることが好ましい。

この構成によれば、開口部１０ｄを覆う大きさの円環状の領域で押圧されるので、電気的な導通がより安定する。また、可動接点部材１０を均等に押圧できるので、操作感触が良い。

また、本実施形態のプッシュスイッチ１において、可動接点部材１０は、第１凸部１１を介して可動接点部材１０と第１固定接点部２１との電気的な導通が開始されてから、さらなる弾性変形可能に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、操作ストロークがより長くなって、操作感触がより良好である。また、操作ストロークを長くするための別部材を必要としないので、単純構造であり、薄型化も容易である。

また、本実施形態の可動接点部材１０は、ドーム状に膨出した形状のドーム部１０ａを有しドーム部１０ａの反転動作を伴う弾性変形が可能であって、片持ちの舌片状の外形を有する接片部１０ｆを備える。接片部１０ｆは、ドーム部１０ａの頂部近傍にドーム部１０ａの内側に向かって突出するように設けられている。そして、ドーム部１０ａの頂部側から平面視したときに、接片部１０ｆは、ドーム部１０ａの仮想頂点１０ｃを中心とする円形領域ＣＲ内に配置された開口部１０ｄによって舌片状に区画され、接片部１０ｆの根元側の屈曲部１０ｅから折り曲げられて配置されている。さらに、接片部１０ｆにはドーム部１０ａの内側に向かって突出する第１凸部１１が設けられており、ドーム部１０ａの頂部側には、ドーム部１０ａの内側に向かって突出する第２凸部１２が設けられている。そして、平面視したときに、第１凸部１１はドーム部１０ａの中心を挟んで屈曲部１０ｅと対向する側に配置されて、第２凸部１２は、円形領域ＣＲ内で、かつ、屈曲部１０ｅを挟んで第１凸部１１の反対側に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、ドーム部１０ａの内側に向かって突出する接片部１０ｆに第１凸部１１を設けることで、接片部１０ｆが接触する第１固定接点部２１に対して、接片部１０ｆの先端断面１０ｇが接触することが無くなり、第１固定接点部２１との電気的な導通が安定する。さらに、屈曲部１０ｅを挟んで第１凸部１１の反対側に、ドーム部１０ａの内側に向かって突出する第２凸部１２を設けることで、接片部１０ｆがドーム部１０ａの内側に配置された第１固定接点部２１に押し付けられたとき、第１凸部１１と第２凸部１２とで支持するため、接片部１０ｆが折り曲げ方向とは反対側に反ることが無くなり、長寿命化を図ることができる。

また、本実施形態の可動接点部材１０は、第２凸部１２の突出量Ｄ１２が第１凸部１１の突出量Ｄ１１以上であることが好適である。

この構成によれば、第２凸部１２の突出量Ｄ１２を第１凸部１１の突出量Ｄ１１以上とすることで、第１凸部１１と第２凸部１２が第１固定接点部２１に接触したときに、接片部１０ｆは曲げ方向の反対方向へ反りにくくなり、長寿命化することができる。

また、本実施形態の可動接点部材１０は、屈曲部１０ｅから第２凸部１２までの距離Ｌ１２が、屈曲部１０ｅから第１凸部１１までの距離Ｌ１１の半分以下であることが好ましい。

この構成によれば、接片部１０ｆにかかる負荷を低減することができ、動作寿命を長くすることができる。

また、本実施形態の可動接点部材１０は、円形領域ＣＲの円周に沿った方向に第２凸部１２を２個以上複数個有し、第２凸部１２の配置位置が、平面視したときに、第１凸部１１の中心と仮想頂点１０ｃとを通る仮想直線１０ｈに対して線対称であることが好ましい。

この構成によれば、第２凸部１２を、仮想頂点１０ｃを通る仮想直線１０ｈに対して線対称に２個以上複数個設けることで、第１凸部１１を含めて少なくとも３点で、バランス良く支持することができるため、接片部１０ｆにねじれなども発生し難くなり、より長寿命化することができる。

以上のように、本発明の第１実施形態のプッシュスイッチ１および可動接点部材１０を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらも本発明の技術的範囲に属する。

（１）本実施形態において、２個の第２凸部１２を設ける替わりに、リブ状に設けるように変更してもよい。図１３は、第１変形例の可動接点部材を示す外観図であり、底面図である。図１４は、第１変形例のプッシュスイッチおよび可動接点部材を示す断面図である。第１変形例の可動接点部材は、半球状の第２凸部１２を設ける替わりに、リブ状の第２凸部１３に設けている。図１３および図１４に示すように、第２凸部１３の形状以外は第１実施形態のプッシュスイッチ１および可動接点部材１０と同じである。また、図示しないが、リブ状の第２凸部１３の位置に亘って、半球状の第２凸部１２を３個以上並べるように配置してもよい。

（２）本実施形態のプッシュスイッチ１において、可動接点部材１０に第１凸部１１および第２凸部１２を設ける替わりに、それぞれが当接する位置の第１固定接点部２１側に設けるように変更してもよい。図１５は、第２変形例のプッシュスイッチを示す断面図である。図１６は、第３変形例のプッシュスイッチを示す断面図である。図１７は、第４変形例のプッシュスイッチを示す断面図である。第２変形例のプッシュスイッチは、図１５に示すように、可動接点部材１０側に向かって凸状に設けられた第２凸部１４を有し、第１固定接点部２１に第２凸部１４を配置している。第３変形例のプッシュスイッチは、図１６に示すように、可動接点部材１０側に向かって凸状に設けられた第１凸部１５を有し、第１固定接点部２１に第１凸部１５を配置している。第４変形例のプッシュスイッチは、図１７に示すように、可動接点部材１０側に向かって凸状に設けられた第１凸部１５および第２凸部１６を有し、第１固定接点部２１に第１凸部１５および第２凸部１６を配置している。これ以外は第１実施形態のプッシュスイッチ１および可動接点部材１０と同じである。なお、これらの場合は、第１凸部１５および第２凸部１６が所望の位置で当接するように配置する必要がある。また、第１凸部は、可動接点部材１０または第１固定接点部２１のいずれか一方のみに配置されている態様に限定されず、可動接点部材１０および第１固定接点部２１の両側に対向して設けられていてもよい。同様に、第２凸部が、可動接点部材１０および第１固定接点部２１の両側に対向して設けられていてもよい。また、第２凸部１２、１３は、電気的な導通に寄与しなくてもよいので、ハウジング３０の収容底面３１ａに当接する態様であってもよく、第２凸部１４、１６は、ハウジング３０の合成樹脂等で形成されていてもよい。

（３）本実施形態のプッシュスイッチ１において、円環状の領域ＰＲを押圧するように押圧部４５ａを有する押し子部材４５がシート部材４０に配置されているが、シート部材４０で押圧部４５ａを位置決めする構成でなくてもよい。例えば、カバー部材の貫通孔に押圧部４５ａを有する操作部材を挿入し、操作部材の押圧操作によって円環状の領域ＰＲを押圧するように構成してもよい。

（４）本実施形態において、ハウジング３０に固定接点部材２０が埋設されて第１固定接点部２１および第２固定接点部２２が配置されているが、可動接点部材１０は、シート状の部材の片面に固定接点部材２０がパターン形成されたスイッチに適用することもできる。例えば、これらの部材上に、スペーサ部材を介してシート部材４０が固着されたスイッチ構成とすることができる。

（５）本実施形態において、可動接点部材１０は、ドーム部１０ａを支持する脚部１０ｂが４つ形成されている構成としたが、脚部１０ｂが２個以上形成されている構成であればよい。また、脚部１０ｂを備えていないスカート状の支持構造としてもよい。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態の可動接点部材１０およびプッシュスイッチ１として、第１実施形態の可動接点部材１０の一部を変えて、図１８および図１９に示すような可動接点部材１０としても良い。図１８の可動接点部材１０は、底面図であり、接片部１０ｆを屈曲部１０ｅおよび屈曲部１０ｉで折り曲げて形成している。なお、本発明の第２実施形態は、屈曲部１０ｉが形成された可動接点部材１０であることを除き、本発明の第１実施形態と同じであり、説明を省略する。図１９は、図８（第１実施形態の可動接点部材１０）と同じ断面において、図１８の可動接点部材１０の接片部１０ｆを拡大した断面図である。接片部１０ｆの根元側の屈曲部１０ｅでの折り曲げ角度は、接片部１０ｆの先端側の屈曲部１０ｉでの折り曲げ角度よりも小さくなっている。このようにすることでより可動接点部材１０の動作寿命を延ばすことができる。

接片部１０ｆの根元側に位置する屈曲部１０ｅによる折り曲げ角度は２．５度から７．５度の間で、接片部１０ｆの先端側に位置する屈曲部１０ｉによる折り曲げ角度は７．５度から１２．５度の間とすることが動作寿命の観点からは好適である。また、接片部１０ｆの屈曲部１０ｅおよび屈曲部１０ｉ以外の部分は平面状であっても曲面状であっても良いが、曲面状の場合は上述の折り曲げ角度の範囲内での曲面となるようにする。また、接片部の根元側の屈曲部１０ｅの位置は接片部１０ｆの根元から先端までの長さに応じて第２凸部１３からより遠ざけた位置としても良い。さらに、第１実施形態に記載したものと同様、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。

１ プッシュスイッチ
１０ 可動接点部材
１０ａ ドーム部
１０ｂ 脚部
１０ｃ 仮想頂点
１０ｄ 開口部
１０ｅ 屈曲部
１０ｆ 接片部
１０ｇ 先端断面
１０ｈ 仮想直線
１０ｉ 屈曲部
１１、１５ 第１凸部
１２、１３、１４、１６ 第２凸部
２０ 固定接点部材
２０ｃ 第１端子部
２０ｄ 第２端子部
２１ 第１固定接点部
２２ 第２固定接点部
３０ ハウジング
３１ 収容部
３１ａ 収容底面
４０ シート部材
４１ 操作部
４５ 押し子部材
４５ａ 押圧部
ＣＲ 円形領域
Ｄ１１、Ｄ１２ 突出量
Ｌ１１、Ｌ１２ 距離
ＰＲ 円環状の領域

Claims (12)

1. 収容部を備えたハウジングと、
   前記収容部の収容底面に露出する第１固定接点部と、
   ドーム状に膨出したドーム部を有し前記収容部に配置され前記ドーム部の反転動作を伴って前記第１固定接点部と接離可能な可動接点部材と、
   を備え、
   前記可動接点部材には、前記ドーム部の頂部近傍で前記ドーム部の内側に向かって突出するとともに、片持ちの舌片状の外形を有する接片部を備えたプッシュスイッチにおいて、
   前記接片部と前記第１固定接点部との少なくとも一方には、他方側に向かって凸状に設けられた第１凸部を有し、
   前記第１凸部を介して前記可動接点部材と前記第１固定接点部との電気的な導通が開始されることを特徴とするプッシュスイッチ。
2. 前記ドーム部の頂部側から平面視したときに、前記接片部は、前記ドーム部の仮想頂点を中心とする円形領域内に配置された開口部によって舌片状に区画され、前記接片部の根元側の屈曲部から折り曲げられて配置され、
   前記第１凸部は前記ドーム部の中心を挟んで前記屈曲部と対向する側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプッシュスイッチ。
3. 前記可動接点部材と前記第１固定接点部または前記収容底面との少なくとも一方には、他方側に向かって凸状に設けられた第２凸部を有し、
   前記第２凸部は、平面視したときに、前記円形領域内で、かつ、前記屈曲部を挟んで前記第１凸部の反対側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のプッシュスイッチ。
4. 前記可動接点部材は前記円形領域の円周に沿った方向に前記第２凸部を複数個有し、
   前記第２凸部の配置位置は、平面視したときに、前記第１凸部の中心と前記仮想頂点とを通る仮想直線に対して線対称であることを特徴とする請求項３に記載のプッシュスイッチ。
5. 前記可動接点部材を押圧する位置は、平面視したときに、前記円形領域内で、かつ、少なくとも前記開口部を覆うことができる大きさの円環状の領域であることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のプッシュスイッチ。
6. 前記可動接点部材は、前記第１凸部を介して前記可動接点部材と前記第１固定接点部との電気的な導通が開始されてから、さらなる弾性変形可能に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のプッシュスイッチ。
7. 前記接片部は、前記接片部の先端側の屈曲部からも折り曲げられて配置され、前記接片部の先端側の屈曲部からの折り曲げ角度よりも前記接片部の根元側の前記屈曲部からの折り曲げ角度の方が小さい折り曲げ角度となっていることを特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれかに記載のプッシュスイッチ。
8. ドーム状に膨出したドーム部を有し前記ドーム部の反転動作を伴う弾性変形が可能な可動接点部材であって、
   前記ドーム部の頂部近傍に前記ドーム部の内側に向かって突出するとともに、片持ちの舌片状の外形を有する接片部を備え、
   前記ドーム部の頂部側から平面視したときに、前記接片部は、前記ドーム部の仮想頂点を中心とする円形領域内に配置された開口部によって舌片状に区画され、前記接片部の根元側の屈曲部から折り曲げられて配置され、
   前記接片部には、前記ドーム部の内側に向かって突出する第１凸部が設けられており、
   前記ドーム部の頂部側には、前記ドーム部の内側に向かって突出する第２凸部が設けられており、
   平面視したときに、前記第１凸部は前記ドーム部の中心を挟んで前記屈曲部と対向する側に配置されて、
   前記第２凸部は、前記円形領域内で、かつ、前記屈曲部を挟んで前記第１凸部の反対側に配置されていることを特徴とする可動接点部材。
9. 前記第２凸部の突出量は前記第１凸部の突出量以上であることを特徴とする請求項８に記載の可動接点部材。
10. 前記屈曲部から前記第２凸部までの距離は、前記屈曲部から前記第１凸部までの距離の半分以下であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の可動接点部材。
11. 前記円形領域の円周に沿った方向に前記第２凸部を複数個有し、
    前記第２凸部の配置位置は、平面視したときに、前記第１凸部の中心と前記仮想頂点とを通る仮想直線に対して線対称であることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の可動接点部材。
12. 前記接片部は、前記接片部の先端側の屈曲部からも折り曲げられて配置され、前記接片部の先端側の屈曲部からの折り曲げ角度よりも前記接片部の根元側の前記屈曲部からの折り曲げ角度の方が小さい折り曲げ角度となっていることを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれかに記載の可動接点部材。