JP2625137B2

JP2625137B2 - スイッチ

Info

Publication number: JP2625137B2
Application number: JP63010441A
Authority: JP
Inventors: 宏一三戸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-01-19
Filing date: 1988-01-19
Publication date: 1997-07-02
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JPH01186722A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電子機器などのスイッチに関するものであ
る。

従来の技術近年、電子機器においては、小型化，薄形化が急速に
進められている。従来の押ボタンスイッチは、たとえば
第12図に示すような構造を有している。第12図において
は、１は操作体、２はその操作体を保持する保持体であ
り、操作体１の下にダイヤフラム３を配置し、そのダイ
ヤフラム３の下に弾性を有する上絶縁性板４を配設し、
その上絶縁基板４の下にダイヤフラム３に対応した位置
に貫通孔5aを有するスペーサ５を配置し、その下に下絶
縁基板６を配置している。前記上絶縁基板４と下絶縁基
板６には、前記貫通孔5aに対応する位置で対向するよう
に上接点4aと下接点6aを設けている。

上記の従来の押ボタンスイッチにおいて、操作体１を
上方から押圧動作することによりダイヤフラム３を押し
て変形させ、その変形時に操作に節度を与えて上絶縁基
板４を下方へたわませ、第13図に示すようにスペーサ５
の貫通孔5a内に対向して配置した上絶縁基板４の下面側
の上接点4aと、下絶縁基板６の上面側の下接点6aを接触
させて回路を閉じさせる。また前記操作体１への押圧力
を徐々に解除させると、上絶縁基板４とダイヤフラム３
の復帰力により第12図に示す初期状態に復帰し、上接点
4aと下接点6aを離間させて回路を開放させる。すなわち
上記の押ボタンスイッチでは、操作体１に押圧力を加え
れば上下接点を接触させてONとし、押圧力を除けば上下
接点を離間させてOFFとするように動作する。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記の従来の押ボタンスイッチでは、
操作体に押圧力を加えている間は、スイッチONにさせて
おくことが可能であるが、押圧力を除けばスイッチOFF
にする。このため押ボタンスイッチの操作体１への押圧
力を除いた状態では、上下接点4a,6aを接触させてONと
したままで保持することができないという問題があっ
た。

近年、機器が小型化，高密度化していく中において、
少ないスイッチ数で多くの機能を果たすため、たとえば
第14図のような16箇所のスイッチＳを第10図に示すよう
に10個のスイッチで動作させようとしている。

さらに、たとえば予約時間自動録画などの設定スイッ
チなどでは、第11図のスイッチScのように、S₁〜S₄のス
イッチを駆動可，駆動不可に切り換えるスイッチの必要
性も生じている。しかしながら、従来はスライドスイッ
チなどをつけるしかなく、スイッチ部分が厚くなり、コ
ストも高く、組み立て工数も大になるという問題があっ
た。

本発明はこのような従来の問題を解決するものであ
り、操作体への押圧を解除しても回路を閉じたままの状
態を保持できるスイッチを提供することを目的とするも
のである。

課題を解決するための手段上記の問題を解決するために本発明のスイッチは、弾
性を有し中央部が上方にわん曲した曲面状部とこの曲面
状部と一体で周縁部の少なくとも１箇所から突出した舌
片とからなるダイヤフラムと、このダイヤフラムの曲面
状部を片面側から操作するＡ操作部を有したＡ操作体
と、舌片を操作するＢ操作部を有したＢ操作体と、前記
ダイヤフラムの操作により接離する二つの接点とからな
り、前記Ａ操作体の操作によって前記曲面状部が反転変
形して前記二つの接点間の初期状態が変化し、前記Ｂ操
作体による前記舌片の操作によって前記曲面状部が反転
復帰して前記二つの接点間が初期状態に復帰するように
構成したものである。

作用本発明の構成によれば、たとえばＡ操作体に押圧力を
加えればダイヤフラムの曲面状部が反転変化して両接点
が導通状態（ON）となり、その押圧力を除いた状態でも
ONの状態を保持でき、またＢ操作体を押圧することによ
りダイヤフラムの舌片を押して曲面状部が初期状態に復
帰して容易にOFFとすることができる。

実施例以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１の実施例のスイッチにおける初
期状態の断面図である。第１図において、スイッチ11は
操作ボタン12と操作ボタン12の保持体13と、操作ボタン
12の下方に配設したダイヤフラム14と、このダイヤフラ
ム14の下方に配設した接点部15とを組合わせて形成して
いる。

前記操作ボタン12は下面側の両端付近に下方へ延びた
脚状のＡ操作部12AとＢ操作部12Bを設けており、下面側
の中央付近を軸受16Aで支持した軸16Bで揺動自在に支承
している。前記ダイヤフラム14は弾性を有する材料から
なり、第３図に示すようにほぼ球面皿状で中央部凸面側
が上方にわん曲した曲面状部14Aと、その曲面状部14Aの
周縁部から上方へ傾斜して突出して設けた長方形状の舌
片14Bとで形成しており、曲面状部14Aの上面の中央部付
近に前記操作ボタン12のＡ操作部12Aの下端が当接し、
舌片14Bの先端にＢ操作部12Bが当接するように配置して
いる。前記曲面状部14Aは、上面の凸面中央付近を押圧
すると凸面が反転変形して凹面となり、押圧力を除いて
もその形態を保持するように凸面高さ、形状、材質など
を調整して形成している。また曲面状部14Aの周縁部の
舌片14Bに対向する部分と舌片14Bの左右部分に保持片14
C,14Dを突出して設け、ダイヤフラム14の動作時に保持
体13の下部に形成したダイヤフラム保持部13aと軸受16A
の下面側16Aaに当接させて、ダイヤフラム14の移動を防
止している。前記接点部15は、スペーサ17を介して弾性
を有する上絶縁基板18と下絶縁基板19とを重ね、前記ダ
イヤフラム14の曲面状部14Aに対応してスペーサ17に設
けた貫通孔17aの位置において、前記上絶縁基板18の下
面側にＡ接点20を、前記下絶縁基板19の上面側にＢ接点
21を互に対向して配設している。

前記ダイヤフラム保持部13aは保持体13と別体に設け
てもよい。

またダイヤフラム14の形状は第３図に示すような曲面
状部14Aがほぼ球面皿状のほか、円筒類似の形状でもよ
い。たとえば第５図（イ）〜（ニ）に示すような、
（イ）球面皿状の曲面状部14Aの周縁部の対向する位置
に舌片14Bと保持片14Cを設けたもの、（ロ）ダイヤフラ
ム14が四辺形で、中央部に対向する両辺間の橋状の連結
部分を残して透孔14aを形成し、前記連結部分を上方に
凸に湾曲させて球面状部14Aを形成し、一辺側に舌片14B
を設けたもの、（ハ）球面皿状の曲面状部14の周縁部の
全周に舌片14Bを設けたもの、（ニ）曲面状部Ａの一箇
所に切込みを形成して舌片14Bを設けたものなどがあ
る。

次にスイッチ11の動作について説明する。第１図にお
いて、操作ボタン12のＡ操作部12A側の押圧部12aを上方
から押圧動作することにより、ダイヤフラム14の曲面状
部14Aの上面をＡ操作部12Aの下端で押して変形させ、変
形時に操作に節度を与えて、ダイヤフラム14は、第２図
に示すように逆凸方向に反転変形する。この反転変形に
より、ダイヤフラム14の曲面状部14Aの逆凸面となった
下面の中央部が弾性を有する上絶縁基板18を押圧変形さ
せ、貫通孔17a内で上絶縁基板18の下面側のＡ接点20と
下絶縁基板19の上面側のＢ接点21とを接触させる。その
後、操作ボタン12の押圧部12aへの押圧力を除いても、
上記のようにダイヤフラム14の曲面状部14Aは反転され
たままの状態を保持する。そしてこの状態において、Ａ
操作部12Aに荷重を加えていない状態であるにもかかわ
らず、スイッチONの状態を保持できる。

次に第２図に示すようなスイッチONの状態において、
操作ボタン12のＢ操作部12B側の押圧部12bを押圧操作す
ることにより、ダイヤフラム14の舌片14Bの先端部をＢ
操作部12Bの下端で押圧し、これによりダイヤフラム14
の周縁部が下方へ押され、かつ第４図に示すように舌片
14Bの取付部14Baを支点にして舌片14Bが下方へ回動し、
それにともなつて前記取付部14Baの近傍のダイヤフラム
14の曲面状部14Aの反転した部分を初期の凸面の状態に
復帰させる力Ｆが働き曲面状部14Aが反転復帰してダイ
ヤフラム14が初期状態にもどることにより、上絶縁基板
18への上方からの押圧力がなくなり、それにともなつて
上絶縁基板18の復帰力により初期の状態に復帰し、Ａ接
点20とＢ接点21との接触を離間させOFFとする。

以上のようにスイッチ11はＡ接点20とＢ接点21の接触
状態および離間状態（初期状態）を保持できるので、電
子機器類の複雑なスイッチ機構の中に組込んですぐれた
機能を発揮し、しかも構造も簡単で、小型化，低コスト
化に大きく寄与する。

第６図および第７図は本発明の第２の実施例のスイッ
チを示す。第１の実施例では、接点部15においてはＡ接
点20とＢ接点21とを上絶縁基板18と下絶縁基板19にそれ
ぞれ対向するように配設し、上絶縁基板18の上面側をダ
イヤフラム14の曲面状部14Aの下面側で押してＡ接点20
とＢ接点21とを接触させるように形成していたが、本実
施例の接点部15ではダイヤフラム22を導電材料で形成
し、かつこのダイヤフラム22を上絶縁基板18と下絶縁基
板19との間のスペーサ17の貫通孔17aの内部に配設する
とともに、上絶縁基板18の下面側の前記ダイヤフラム22
における曲面状部22Aの周縁部に設けた保持片22Cと22D
に対応する位置にＡ接点23a,23bを配設し、下絶縁基板1
9の上面の前記曲面状部22Aの中心部に対応する位置にＢ
接点24を設けている。本実施例では接点部15が上記のよ
うな構造を有しているので、Ａ操作部12Aを押圧動作さ
せれば、第６図に示す初期状態から第７図に示すよう
に、上絶縁基板18とダイヤフラム22の曲面状部22Aを下
方へ押して変形させて、曲面状部22Aは凸面が反転して
凹面となると同時にその下面側がＢ接点24と接触し、か
つ曲面状部22Aの周縁部の保持片22CがＡ接点23aと、ま
た保持片22DがＢ接点23bとそれぞれ接触し、ダイヤフラ
ム22を介してＡ接点23a,23bとＢ接点24とは導通し、ス
イッチONとなる。その後Ａ操作部12Aの押圧力を除け
ば、上絶縁基板18の弾性によりＡ操作部12Aと上絶縁基
板18は上方へ復帰するが、ダイヤフラム22の曲面状部22
Aは反転した状態を保ってスイッチONの状態を保持す
る。

次にＢ操作部12Bを押圧操作すれば、第１の実施例の
場合と同様に、ダイヤフラム22の舌片22BをＢ操作部12B
の下端が上絶縁基板18を介して下方へ押して、ダイヤフ
ラム22の曲面状部22Aの反転した状態を初期の凸面の状
態に復帰させ、Ａ接点23A,23BとＢ接点24とのダイヤフ
ラム22を介した導通状態が解除され、スイッチOFFの状
態となる。

第８図は本発明の第３の実施例のスイッチを示し、操
作ボタン12をその上面が保持体13の上面より下方に位置
するように配置して、その上面の上に弾性シート25を設
けており、弾性シート25の上から押ボタンスイッチのよ
うに操作ボタン12を操作することができる。また、本実
施例では第１の実施例などの場合で用いた上絶縁基板18
を用いることなく、Ａ接点26はＢ接点27と同じく下絶縁
基板19の上面側に、常に導電性のダイヤフラム22の舌片
22Bの取付け部22Baの下面側に接触するように配設し、
ダイヤフラム22の曲面状部22Aの中心部に対応する位置
に配置した前記Ｂ接点27と、Ａ操作部12Aを押圧するこ
とにより反転変形したダイヤフラム22を介して導通す
る。

第９図は本発明の第４の実施例のスイッチを示す。上
記の第１〜第３の実施例においては操作ボタン12にＡ操
作部12AとＢ操作部12Bとを一体的に形成し、シーソー式
に両操作体を動作させていたが、本実施例はＡ操作体28
AとＢ操作体28Bを別体に設けた例であり、上記第１〜第
３の実施例のＡ操作部12AとＢ操作部12Bと同様に動作さ
せることができる。また本実施例においては、導電性の
ダイヤフラム22を上絶縁基板18と下絶縁基板19との間の
スペーサ17の貫通孔17aの内部に配置し、Ａ接点29を第
８図の実施例と同様に下絶縁基板19の上面側に、常にダ
イヤフラム22の舌片22Bの取付部22Baの下面側に接触す
るように配設し、Ｂ接点30をダイヤフラム22の曲面状部
22Aの中心部に応対する上絶縁基板18の下面側に配設し
ており、Ａ操作体28Aを操作しない初期状態においてＢ
接点30は常にダイヤフラム22の曲面状部22Aと接触し、
このダイヤフラム22を介してＡ接点29と導通してスイッ
チONの状態となつている。そしてＡ操作体28Aの押圧に
よるダイヤフラム22の曲面状部22Aの反転変形により、
両接点の導通状態は解除してスイッチOFFの状態とな
る。

発明の効果以上のように本発明のスイッチにおいては、曲面状部
と舌片とからなるダイヤフラムを用いて二つの接点を動
作させて、両接点の導通状態（ON状態）と離間状態（OF
F状態）を保持できるので、電子機器類の複雑なスイッ
チ機構の中に組込んですぐれた効果を発揮し、しかも構
造も簡単で、電子機器類などの小型化，低コスト化に大
きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１の実施例のスイッチを示
し、第１図は初期状態の概略断面図、第２図は動作状態
の概略断面図、第３図はダイヤフラムの平面図、第４図
はダイヤフラムの動作状態の要部の概略断面図、第５図
（イ）〜（ニ）は他の形状のダイヤフラムを示す斜視
図、第６図は本発明の第２の実施例のスイッチを示す初
期状態の要部の概略断面図、第７図は同スイッチの動作
状態の要部概略断面図、第８図は本発明の第３の実施例
のスイッチを示す初期状態の概略断面図、第９図は本発
明の第４の実施例のスイッチを示す初期状態の概略断面
図、第10図および第11図は本発明にかかるスイッチを用
い得る回路図、第12図は従来のスイッチを示す初期状態
の概略断面図、第13図は同スイッチの動作状態の概略断
面図、第14図は従来のスイッチを用いた回路図である。 12……操作ボタン、12A……Ａ操作部、12B……Ｂ操作
部、14,22……ダイヤフラム、14A,22A……曲面状体、14
B,22B……舌片、15……接点部、20,23a,23b,26,29……
Ａ接点、21,24,27,30……Ｂ接点、28A……Ａ操作体、28
B……Ｂ操作体。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】弾性を有し中央部が上方にわん曲した曲面
状部とこの曲面状部と一体で周縁部の少なくとも１箇所
から突出した舌片とからなるダイヤフラムと、このダイ
ヤフラムの曲面状部を片面側から操作するＡ操作部を有
したＡ操作体と、舌片を操作するＢ操作部を有したＢ操
作体と、前記ダイヤフラムの操作により接離する二つの
接点とからなり、前記Ａ操作体の操作によって前記曲面
状部が反転変形して前記二つの接点間の初期状態が変化
し、前記Ｂ操作体による前記舌片の操作によって前記曲
面状部が反転復帰して前記二つの接点間が初期状態に復
帰するように構成されたスイッチ。
【請求項２】ダイヤフラムが導電性である特許請求の範
囲第１項記載のスイッチ。
【請求項３】ダイヤフラムの曲面状部を片面側から操作
するＡ操作部側の押圧部を上面の一端に、ダイヤフラム
の舌片を操作するＢ操作部側の押圧部を上面の他端に設
けることにより、Ａ操作体とＢ操作体とを一体的に形成
した特許請求の範囲第１項または第２項記載のスイッ
チ。