JP3163575B2 - マイクロスイッチ - Google Patents

マイクロスイッチ

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JP3163575B2
JP3163575B2 JP12229695A JP12229695A JP3163575B2 JP 3163575 B2 JP3163575 B2 JP 3163575B2 JP 12229695 A JP12229695 A JP 12229695A JP 12229695 A JP12229695 A JP 12229695A JP 3163575 B2 JP3163575 B2 JP 3163575B2
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coil spring
contact piece
actuator
case
fixed contact
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修也 横堀
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  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はマイクロスイッチに関
し、特に構造が簡単で、かつストローク荷重に対する種
々の要求に柔軟に対応できるマイクロスイッチに関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
マイクロスイッチは、比較的部品点数が多く、構造が複
雑で、高価になる問題があった。またユーザのストロー
ク荷重に対する多様な要求に柔軟に対応できない問題が
あった。この発明は、これら従来の問題を解決するため
になされたものである。
【0003】
【課題を解決するための手段】
(1) 請求項1の発明は、ケース1と、ケースカバー2
と、第1固定接片4と、第2固定接片5と、第1コイル
ばね3と、第2コイルばね7と、アクチュエータ6とよ
り成るマイクロスイッチである。ケース1は、合成樹脂
材より成り、板状のベース1aと、その上に突設された
回動軸1eと、接片取付手段(1b,1j)とを有す
る。第1固定接片4及び第2固定接片5は、ケース1の
接片取付手段(1b,1j)に保持される。
【0004】アクチュエータ6は、スイッチをオン/オ
フさせる操作部であって、ケースの回動軸1eに嵌合す
る中心孔6aを有する筒状部6bと、第1コイルばね3
を筒状部6b上に同軸心状に位置させるようにコイルの
一端を保持する第1コイルばね保持部6dと、レバー6
cとより成り、筒状部6bの底面に第2コイルばね7を
同軸心状に収納保持する凹部6fまたは収納スペースを
有する。
【0005】第1コイルばね3は、アクチュエータ6に
駆動されて、第1、第2固定接片4,5間を接続又は解
放させる可動子であって、ケースの回動軸1eに嵌合す
る中心孔3cを有し、コイルの両端末が延長されて、接
触片3a,3bとされ、一方の接触片3bは第2固定接
片5に接触し、他方の接触片3aはアクチュエータ6の
第1コイルばね保持部6dに保持され、第1固定接片4
と摺接又は解放する摺動子とされる。
【0006】第2コイルばね7は、アクチュエータ6の
凹部6fまたは収納スペースに収納され、回動軸1eに
嵌合する中心孔7cを有し、ストローク荷重によりアク
チュエータ6が回動軸1eの周りに回動されることによ
り偏倚され、ストローク荷重が無くなると、自身の復元
力によってアクチュエータ6を初期状態に復帰させる。
【0007】(2) 請求項2の発明では、アクチュエー
タ6の第1コイルばね保持部6dに保持される第1コイ
ルばねの接触片3aは、延長端でヘアピン状に折り返し
延長され、その折り返し延長片3a1が第1固定接片に
摺接される。 (3) 請求項3の発明では、ケースカバー2のベース1
aと対向する内面に、回動軸1eの先端部と嵌合する回
動軸受け2dを有する。
【0008】(4) 請求項4の発明では、ケースカバー
2の内面に、第1固定接片の端部4dに当接して僅かに
変位させ、摺動接触部4aを位置決めするリブ2cを有
する。 (5) 請求項5の発明では、ケース1は、コネクタケー
ス1dを有し、第1、第2固定接片4,5よりそれぞれ
一体に延長された端子部4c,5bがコネクタケース1
d内に圧入されて、それら端子部をコンタクトとするコ
ネクタ部が構成される。
【0009】(6) 請求項6の発明では、アクチュエー
タの第1コイルばね保持部6dは、第1コイルばねの接
触片3aの基部と突出端との2箇所を支持する構造を有
する。 (7) 請求項7の発明では、第1固定接片4の摺接部4
aに第1コイルばねの延長片3a1と摺接する張り出し
4eが形成される。
【0010】(8)請求項8の発明では、第2コイルば
ね7の一端と係合してストッパとなるばね押さえ1iが
ケースのベース1aに形成される。 (9)請求項9の発明では、第1コイルばねの接触片3
aは、延長端でコイル状に巻回された後折り返し延長さ
れ、その折り返し延長片3a1が第1固定接片4に摺接
される。
【0011】(10)請求項10の発明では、前記
(9)において、第1コイルばね保持部6dは、筒状部
6bより一体にその内周または外周のほぼ接線方向にア
ーム6d2が突設され、アーム6d2の先端部に接触片
3aのコイル状部分3a2に係合する突起6d1が形成
されている。 (11)請求項11の発明では、ベース1aの回動軸1
eの基部及びその周りの筒状部6bと対向する面が他の
面より1段低く形成されている。
【0012】(12)請求項12の発明では、回動軸1
eは、その基部側に大径部1e1が、上方に小径部1e
2が、中間にテーパ部または段部1e3が形成されてい
る。 (13)請求項13の発明では、回動軸1eが筒状に形
成されている。
【0013】
【実施例】この発明のマイクロスイッチを図1〜図5を
参照して説明する。マイクロスイッチは、ケース1、カ
バー2、コイルばね3、第1、第2固定接片4,5及び
アクチュエータ6より構成される。この例ではマイクロ
スイッチの固定接片4,5の延長端をピンコンタクトに
兼用してコネクタ部を併設した場合を示している。
【0014】ケース1は合成樹脂材を一体成形して作ら
れる。板状のベース1a上に直角に第1、第2固定接片
4,5を取付けるための矩形状の取付板1bが一体に突
設される。取付板1bの周縁より一体に側壁が前方Fの
方向に延長されて、前方に開口1cをもつコネクタケー
ス1dが形成される。ベース1a上の取付板1b寄り
に、円柱状の回動軸1eが、またベース1a上の周辺に
カバー2と凹凸係合するためのスナップフィット式の複
数の爪1fが、またベース1a上の中央部にばね押え1
i及び接片押え1jがそれぞれ一体に突設される。また
ベース1aの底面の周辺にマイクロスイッチを装置に凹
凸係合させて取付けるためのスナップフィット式の複数
の爪1hが一体に突設される。
【0015】カバー2はベース1a上に被せるもので、
合成樹脂材より成り、その側壁にケースの爪1fに係合
する複数の係合孔2aが形成される。カバー2のベース
1aと対向する内面に、回動軸1eの先端部と嵌合する
リング状の回動軸受2dが一体に突設される。またカバ
ー2の内面に、第1固定接片の端部(平坦部)4dに当
接して僅かに変位させ、摺接部4aを位置決めするリブ
2cが形成される。
【0016】第1コイルばね3は、アクチュエータ6に
駆動されて、第1、第2固定接片4,5間を電気的に接
続又は解放させる可動子であって、ケースの回動軸1e
に嵌合する中心孔3cを有し、コイルの両端末が接線方
向に延長されて、接触片3a、3bとされ、互いにほぼ
90°の角度をなして配される。接触片3bは第2固定
接片5に接触し、接触片3aはアクチュエータ6の第1
コイルばね保持部6dに保持され、第1固定接片4と摺
接又は解放する摺動子とされる。
【0017】第2コイルばね7は、アクチュエータ6の
凹部6fに収納され、その延長片7aはケースのばね押
さえ(ストッパ)1iに当接して配される。第2コイル
ばね7は回動軸1eに嵌合する中心孔7cを有し、スト
ローク荷重によりアクチュエータ6が回動軸1eの周り
に回動されることにより偏倚され、ストローク荷重が無
くなると、自身の復元力によってアクチュエータ6を初
期状態に復帰させる。
【0018】アクチュエータ6は、スイッチをオン/オ
フさせる操作部であって、合成樹脂材で一体に成形さ
れ、回動軸1eに嵌合する中心孔6aをもつ筒状部6b
と、第1コイルばね3を筒状部6b上に同軸心状に位置
させるようにコイルの一端を保持する第1コイルばね保
持部6dと、レバー6cとより構成される。筒状部6b
の底面に第2コイルばね7を同軸心状に収納保持する凹
部6fが形成される。
【0019】第1、第2固定接片4,5は、ばね材より
成る板状体で、第1固定接片4は図4に示すように接触
片3aと摺接する平坦な摺接部4a、テーパ部4b、平
坦な端部4d及び図1に示す端子部4cとより成る。第
2固定接片5は接触片3bが圧接する圧接部5aと端子
部5bとより成る。第1固定接片4は端子部4cを取付
板1bの端子用孔1gの一方に圧入され、端子部4cの
基部が接片押え1jに圧入される。第2固定接片5は取
付板1bの端子用孔1gの他方に圧入され、圧接片5a
は取付板1bに当接される。
【0020】第1コイルばね保持部6dに保持される接
触片3aは、延長端でヘアピン状に折り返し延長され、
その折り返し延長片3a1が第1固定接片4に摺接され
る(図5) 。このように接触片3aをヘアピン状に形成
すると、折り返し延長片3a1はヘアピンのばね性によ
って接圧を得ることができる。第1コイルばね保持部6
dは、第1コイルばねの接触片3aの基部と突出端の近
傍との2箇所を支持する構造をもつ。即ち、接触片3a
の基部とその折り返し延長片3a1の先端(遊端とされ
る)とは、該保持部6dの係合孔6eに、その折り返し
延長片3a1の基部が、係合溝6e′にそれぞれ係合さ
れて保持される。このように接触片3aは両端支持構造
により安定に保持される。
【0021】マイクロスイッチの組立は次の手順で行わ
れる。 第1、第2固定接片4,5の端子部を取付板1bの
端子用孔1gに圧入して取付ける。 アクチュエータ6の凹部6fに第2コイルばね7を
組み込む(図2) 。 第1コイルばね3の接触片3aをアクチュエータ6
の第1コイルばね保持部6dに取付ける。
【0022】 第1、第2コイルばね7を組み込んだ
アクチュエータ6の中心孔6aをケース1の回動軸1e
に嵌合させると共に、接触片3bが第2固定接片5の圧
接片5aに接触するように位置を合せる。その結果、レ
バー6cはケース1の外部に突出して配され、第1、第
2コイルばね3,7は回動軸1eに良好に嵌合する。そ
の時ばね押え1iに、第2コイルばね7の延長片7aが
ひっかかりストッパとなる。
【0023】 カバー2の係合孔2aをベース1aの
爪1fに係合させて、取付ける。 次に、マイクロスイッチのオン/オフ動作を図3により
説明する。 (a)レバー6cが押圧されない初期状態では、第1コ
イルばね3の接触片3bは第2固定接片の圧接部5aに
接触するが、接触片3aは接触片3bとほぼ直角方向に
第1固定接片のテーパ部4bの上空に離れて位置され、
スイッチはオフ状態にある(図3A)。
【0024】(b)レバー6cを第1、第2コイルばね
3,7の偏倚力に抗して押圧すると、アクチュエータの
筒状部6bはレバー6cと共に回動軸1eの周りを回動
し、筒状部6bと一体の第1コイルばね保持部6dに取
付けられている接触片3aも回動軸1eの周りを回動さ
れて、テーパ部4bの上空を移動して、摺接部4aに摺
動接触される。これにより第1、第2固定接片4,5間
が閉成されて、スイッチはオンとなる(図3B)。第1
コイルばね3の折り返し延長片3a1は接圧を持って摺
接部4aに接触する(図5) 。アクチュエータ6はその
レバー6cがケース1又はカバー2に当接してストップ
がかかる迄回動し、オン状態を継続する(図3C)。
【0025】(c)レバー6cの押圧力を解放させれ
ば、第2コイルばね7の復元力によりアクチュエータ6
は図Aの状態に復帰され、オフ状態となる。なお、カバ
ー2をベース1に装着したとき、リブ2cの底面が平坦
部4dに当接して、僅かに下方に変位されて平坦部4
d、テーパ部4b及び摺接部4aは位置決めされる。そ
のためリブ2cで押圧しない状態において、平坦部4d
が位置決めされる高さより僅かに高い位置をとるように
予め第1固定接片を付勢させておき、リブ2cで押し戻
すようにしている。
【0026】図4に示すように、第1固定接片の摺接部
4a及びテーパ部4bの上面に張り出し4eを接触片3
aの回動する円周方向に設け、接触片3aと張り出し4
eとでクロス接点構造を構成するようにして、面或いは
線ではなく点で接触するようにして、両者のワイピング
(wiping)効果、つまり接点部の摺接によるクリ
ーニング効果を高めて接触安定性及び接続信頼性を向上
させている。
【0027】なお、第2コイルばね7を設けず、第1コ
イルばね3で第2コイルばねの機能を兼ねる考えもある
が、その場合には、ユーザのストローク荷重に対する多
様な要求に柔軟に対応することができない。即ち、小さ
なストローク荷重の要求に対処するために第1コイルば
ね3の偏倚力を弱くすると、アクチュエータを復帰させ
るのが難しくなり、一方、大きなストローク荷重の要求
に対処するため、第1コイルばね3の偏倚力を強くする
と、ワイピング効果が強くなり過ぎ、接点部の摩耗が著
しく、寿命が大幅に低下する。
【0028】この発明では、第2コイルばね7として偏
倚力の異なるものを多種類用意して置けば、ストローク
荷重に対する多様な要求に柔軟に対応することができ
る。この発明のマイクロスイッチは、第1固定接片4の
形状を変えることによって、オフ→オンのスイッチでは
なく、オン→オフのスイッチにすることもできる。ま
た、第2コイルばね7の偏倚力の変更が容易であるた
め、位置検出スイッチとしてのみならず、重量検出スイ
ッチとして使うこともできる。
【0029】(他の実施例)この発明の第2の実施例を
図6に、図1と対応する部分に同じ符号を付けて示し、
重複説明を省略する。図1の実施例と異なる主な点を以
下に列記する。 図1の第1コイルばね3のヘアピン状の接触片3a
をコイル状に変更する。即ち、接触片3aの延長端に付
加コイルばね3a2が形成され、それより延長片3a1
が折り返される。
【0030】 アクチュエータ6の第1コイルばね保
持部6dは筒状部6bより一体にその内周または外周の
ほぼ接線方向に突設されたアーム6d2とその先端の突
起6d1等で構成される。突起6d1は図7に示すよう
に、付加コイルばねの中心孔3a3に係合される。延長
片3a1は筒状部6bの上面に形成した係合溝6b1に
係合される。
【0031】,により、図8に示すように、第1コ
イルばね3の接触片3aの折り返し点(係合溝6e′ま
たは突起6d1により接触片3aが支持される点の近傍
に位置する)と第1固定接片4と摺接する点(力の作用
点)との距離Lが短くなり、マイクロスイッチを小形化
するのに有効である。なお図8Aは図1の場合、図8B
は図6の場合である。
【0032】 ベース1aの回動軸1eの基部及びそ
の周辺の筒状部6bと対向する面を1段下げて、下ベー
ス1a1を形成し、ベースが下がった分だけ回動軸1e
を長くし、これと嵌合する筒状部6bも長くする。 回動軸1eの基部を大径部1e1,上部を小径部1
e2,両者の間をテーパ部/段部1e3とし、これと嵌
合するアクチュエータ6の中心孔6aの径も同様とす
る。
【0033】,により、回動軸1eと筒状部6bと
の摺動面積が大きくなり、アクチュエータ6のガタを防
止することができる。 1段低い下ベース1a1を設けたのに伴い、第2コ
イルばね7の位置も低くなるので、その延長片7aを抑
える突起状のばね押え1i(図1ではベース1a上に設
けていた)をベースの段部1a2の取付板1bの近くに
平行に設ける。延長片7aはばね押え1iと取付板1b
の延長部との間に作られた係合溝1a4に係合される。
他方の延長片7bは図10に示すようにレバー6cの基
部(筒状部6bとの連結部)6c1の底面に設けた凹部
6fに係合される。
【0034】 第1固定接片4の端部4dはテーパ部
4bの先端を下方に折り曲げ延長して形成され、その端
部4dを保持する接片押え1jが追加される。それに伴
い、図1で端部4dを押えていたカバー2のリブ2cは
削除される。 アクチュエータ6の第1コイルばね保持部6dの上
面に図7に示すように一対の突起6gを設け、その先端
がカバー2の内面に摺接するようにしている。このよう
にすると、アクチュエータ6のガタを防止することがで
きる。
【0035】 ケース1の回動軸1eに中心孔1e4
を設け(図11A参照)、肉を薄くして“ひけ”を防止
している。即ち、ケース1を成形金型から抜いた場合
に、材料は表面から冷却されて固化される。そのとき回
動軸1eの肉が厚いと、表面部分と内部とで固まる時間
に大きな差ができて、回動軸が傾いたり、歪んだりす
る。このような現象を“ひけ”と呼んでいる。
【0036】第2の実施例のスイッチ動作状態を説明す
るために、図3と対応する図を図11に示す。Aはレバ
ーにストローク荷重が作用せず、スイッチがオフの状
態、Bはストローク荷重Pが作用して、スイッチがオン
となった状態、Cはスイッチオンで、最大ストロークの
状態を示している。これと対応して、スイッチオン、オ
フ時の第1コイルばね3の延長片3a1の状態を図12
に示してある。
【0037】
【発明の効果】
(1) 以上述べたようにこの発明では、第2コイルばね
7の偏倚力を変更するのみで、ユーザのストローク荷重
に対する多様な要求に柔軟に対応することができる。 (2) この発明のマイクロスイッチは部品点数が比較的
少く、構造が簡単であるので、安価に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す部分分解斜視図。
【図2】図1のアクチュエータを示す図で、Aは側面
図、Bは底面図。
【図3】図1のマイクロスイッチの動作状態を説明する
ために、カバー2を外し、一部を切欠き断面にした平面
図。
【図4】A及びBはそれぞれ図1の第1固定接片4と第
1コイルばね3の接触片3aとの摺接過程を説明するた
めの、要部の平面図及び側面図。
【図5】図1のアクチュエータ6に第1コイルばね3を
組み込んだ背面図。
【図6】この発明の第2の実施例を示す部分分解斜視
図。
【図7】図6のアクチュエータ6に第1コイルばね3を
取付けた状態を示すための要部の拡大した斜視図。
【図8】第1コイルばね3の接触片3aの折り返し点と
第1固定接片4に摺接する点(力の作用点)との距離L
を説明するために第1コイルばねを保持したアクチュエ
ータ6の要部を示す背面図で、Aは図1の場合、Bは図
6の場合。
【図9】図6において、回動軸1eの陰になって見えな
い部分を示すために、回動軸をカットして示した部分分
解斜視図。
【図10】A及びBはそれぞれ第2コイルばね7を取付
けた図6のアクチュエータ6の要部の正面図及び底面
図。
【図11】図6のマイクロスイッチの動作状態を説明す
るために、カバー2を外し、一部を切欠き断面にした平
面図。
【図12】図6の第1コイルばね3の延長片3a1の第
1固定接片4との摺接状態を示すための要部の正面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−283004(JP,A) 特開 昭61−22585(JP,A) 実開 平5−57735(JP,U) 実開 昭61−71934(JP,U) 実開 平5−82702(JP,U) 実開 平4−54125(JP,U) 実開 平4−8337(JP,U) 実公 昭42−8049(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01H 21/28

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケース(1) と、ケースカバー(2)
    と、第1固定接片(4) と、第2固定接片(5) と、第
    1コイルばね(3) と、第2コイルばね(7)と、アク
    チュエータ(6) とより成るマイクロスイッチであっ
    て、 ケース(1) は、合成樹脂材より成り、板状のベース
    (1a)と、その上に突設された回動軸(1e)と、接
    片取付手段(1b,1j)とを有し、 第1固定接片(4) 及び第2固定接片(5) は、ケース
    (1) の接片取付手段(1b,1j)に保持され、 アクチュエータ(6) は、スイッチをオン/オフさせる
    操作部であって、ケースの回動軸(1e)に嵌合する中
    心孔(6a)を有する筒状部(6b)と、第1コイルば
    ね(3) を筒状部(6b)上に同軸心状に位置させるよ
    うにコイルの一端を保持する第1コイルばね保持部(6
    d)と、レバー(6c)とより成り、筒状部(6b)の
    底面側に第2コイルばね(7) を同軸心状に収納保持す
    る凹部(6f)または収納スペースを有し、 第1コイルばね(3) は、アクチュエータ(6) に駆動
    されて、第1、第2固定接片(4,5) 間を接続又は解
    放させる可動子であって、ケースの回動軸(1e)に嵌
    合する中心孔(3c)を有し、コイルの両端末が延長さ
    れて、接触片(3a,3b)とされ、一方の接触片(3
    b)は第2固定接片(5) に接触し、他方の接触片(3
    a)はアクチュエータ(6) の第1コイルばね保持部
    (6d)に保持され、第1固定接片(4) と摺接又は解
    放する摺動子とされ、 第2コイルばね(7) は、アクチュエータ(6) の凹部
    (6f)または収納スペースに収納され、回動軸(1
    e)に嵌合する中心孔(7c)を有し、ストローク荷重
    によりアクチュエータ(6) が回動軸(1e)の周りに
    回動されることにより偏倚され、ストローク荷重が無く
    なると、自身の復元力によってアクチュエータ(6) を
    初期状態に復帰させることを特徴とする、 マイクロスイッチ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、第1コイルばねの接
    触片(3a)は、延長端でヘアピン状に折り返し延長さ
    れ、その折り返し延長片(3a1) が第1固定接片に摺
    接されることを特徴とするマイクロスイッチ。
  3. 【請求項3】 請求項1において、ケースカバー(2)
    のベース(1a)と対向する内面に、回動軸(1e)の
    先端部と嵌合する回動軸受け(2d)を有することを特
    徴とするマイクロスイッチ。
  4. 【請求項4】 請求項1において、ケースカバー(2)
    の内面に、第1固定接片の端部(4d)に当接して僅か
    に変位させ、摺動接触部(4a)を位置決めするリブ
    (2c)を有することを特徴とするマイクロスイッチ。
  5. 【請求項5】 請求項1において、ケース(1) は、コ
    ネクタケース(1d)を有し、第1、第2固定接片
    (4,5) よりそれぞれ一体に延長された端子部(4
    c,5b)がコネクタケース(1d)内に圧入されて、
    それら端子部をコンタクトとするコネクタ部が構成され
    ていることを特徴とするマイクロスイッチ。
  6. 【請求項6】 請求項1において、アクチュエータの第
    1コイルばね保持部(6d)は、第1コイルばねの接触
    片(3a)の基部と突出端との2箇所を支持する構造を
    有することを特徴とするマイクロスイッチ。
  7. 【請求項7】 請求項1において、第1固定接片(4)
    の摺接部(4a)に第1コイルばねの延長片(3a1)
    と摺接する張り出し(4e)が形成されていることを特
    徴とするマイクロスイッチ。
  8. 【請求項8】 請求項1において、第2コイルばね
    (7)の一端と係合してストッパとなるばね押さえ(1
    i)がケースのベース(1a)に形成されていることを
    特徴とするマイクロスイッチ。
  9. 【請求項9】 請求項1において、第1コイルばねの接
    触片(3a)は、延長端でコイル状に巻回された後折り
    返し延長され、その折り返し延長片(3a1)が第1固
    定接片(4)に摺接されることを特徴とするマイクロス
    イッチ。
  10. 【請求項10】 請求項9において、第1コイルばね保
    持部(6d)は、筒状部(6b)より一体にその内周ま
    たは外周のほぼ接線方向にアーム(6d2)が突設さ
    れ、アーム(6d2)の先端部に接触片(3a)の前記
    コイル状部分(3a2)に係合する突起(6d1)が形
    成されていることを特徴とするマイクロスイッチ。
  11. 【請求項11】 請求項1において、ベース(1a)の
    回動軸(1e)の基部及びその周りの筒状部(6b)と
    対向する面が他の面より1段低く形成されていることを
    特徴とするマイクロスイッチ。
  12. 【請求項12】 請求項1において、回動軸(1e)
    は、その基部側に大径部(1e1)が、上方に小径部
    (1e2)が、中間にテーパ部または段部(1e3)が
    形成されていることを特徴とするマイクロスイッチ。
  13. 【請求項13】 請求項1において、回動軸(1e)が
    筒状に形成されていることを特徴とするマイクロスイッ
    チ。
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