JP3861482B2

JP3861482B2 - スイッチ

Info

Publication number: JP3861482B2
Application number: JP33472298A
Authority: JP
Inventors: 佳久稲葉
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1998-11-25
Filing date: 1998-11-25
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2018-11-25
Also published as: JP2000164060A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パネル状の被取付部材に形成した取付孔に一部を挿入した形で取り付けられるスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にこの種のスイッチは、ボディ１３（図１（ａ）参照）の一面に操作部であるハンドル１１が露出し、ハンドル１１を設けた一面に沿って形成したフランジ１２と、ボディ１３の両側面に沿って配置した板ばね状の一対の取付ばね１５との間で、被取付部材に設けた取付孔の周部を挟持することによって、被取付部材に固定されるように構成されている。
【０００３】
取付ばね１５はフランジ１２から遠い一端部（図の下端部）がボディ１３に一体に結合され、フランジ１２に近い他端部（図の上端部）はボディ１３とは分離されている。これは、取付ばね１５の両端部をボディ１３に結合する場合に比較すると、取付ばね１５を撓ませるのが容易になるからである。取付ばね１５の上端部はボディ１３から離れて位置し、取付ばね１５を上端部がボディ１３に近付くように撓ませると復帰力が作用する。また、取付ばね１５の上下の中間部には外側に突出する形の屈曲部が形成され、取付ばね１５が厚み方向（つまり左右方向）により撓みやすくなっている。
【０００４】
図７に示すように、取付ばね１５の上端部の外側面には階段状の凹凸部１５ｂが形成され、この凹凸部１５ｂが被取付部材２に設けた取付孔２ａの周縁に係止されることにより、被取付部材２に対して取付ばね１５が係止される。凹凸部１５ｂは被取付部材２の厚みの相違に対応可能となるように取付ばね１５の上下の所定範囲に形成される。ここに、図７では右側の取付ばね１５のみを示しているが、取付ばね１５は左右対称であるから、左側の取付ばね１５も同様に機能するのは言うまでもない。
【０００５】
ところで、上述したように、取付ばね１５の上端部がボディ１３から分離され、しかも取付ばね１５には屈曲部が形成されているから、取付ばね１５を小さい力で撓ませることができ、被取付部材２の取付孔２ａにボディ１３を挿入する際の挿入力が比較的小さくなっている。
【０００６】
その一方で、取付ばね１５は撓みやすいから、スイッチ１が被取付部材２に固定された状態で、スイッチ１に図中に矢印で示す上向きの外力Ｆ１が作用すると、取付ばね１５の屈曲部が撓んでスイッチ１がパネル２から浮き上がる可能性がある。そこで、取付ばね１５の上端部にはボディ１３に近付く向きに突出する突起１５ａを設け、ボディ１３の側面には突起１５ａが下方に移動するのを阻止するように突起１５ａを係止する爪１６を突設してある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、取付ばね１５に設けた突起１５ａの先端部は、図８に示すように、突起１５ａと爪１６とを含む面内で湾曲しているから、爪１６が突起１５ａに接触すると突起１５ａを爪１６の先端側に移動させる向きの力が作用することになる。その結果、外力Ｆ１が大きいときには、突起１５ａが爪１６を乗り越えて、図９のように、取付ばね１５が被取付部材２に押されて座屈することがあり、このような状態になると取付ばね１５は復帰できなくなって破損することになる。
【０００８】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的小さい挿入力で取り付けることができるようにしながらも、取付ばねの座屈による破損を防止することができるスイッチを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、操作部が露出するとともに操作部側にフランジが形成されたボディと、板ばね状であってボディの側面に沿って配置されフランジから離れた一端部がボディの側面に結合されるとともにフランジ側の他端部がボディとは分離されてボディの側面から離れている複数個の取付ばねとを備え、パネル状の被取付部材に形成した取付孔にボディが挿入された状態で上記取付孔の周部を上記フランジと上記取付ばねの上記他端部との間に挟持するスイッチであって、取付ばねの上記他端部にボディに向かって突起が突設され、ボディの側面において取付ばねに対向する部位には上記突起のフランジから離れる向きへの移動を阻止する爪が突設され、上記突起と上記爪との対向面は平面状に形成されているものである。この構成によれば、取付ばねにおけるフランジ側の端部がボディから分離されていることによって取付ばねが撓みやすく、被取付部材の取付孔に挿入する際の挿入力が比較的小さいのはもちろんのこと、取付ばねに設けた突起とボディに設けた爪との対向面が平面状であることにより、両者の接触面積を比較的大きくとることができるので、突起と爪との距離を小さくする向きの外力が作用したとしても突起が爪を乗り越えて外れるのを防止することができ、結果的に取付ばねの突起が爪から外れることによる取付ばねの座屈を防止することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記爪における上記対向面とは反対側に上記爪の先端側ほど上記フランジに近付く向きに傾斜した傾斜面が形成されているものである。この構成によれば、仮に突起が爪から外れたとしても突起を傾斜面に沿って案内することで突起を爪に係止される位置に戻すのが容易になる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、上記突起におけるフランジとの対向面から先端面に至る部位に面取部が形成されているものである。この構成によれば、仮に突起が爪から外れたとしても爪に形成された傾斜面に対して突起の面取部を接触させながら突起を案内して突起を爪に係止される位置に戻すことができるから、突起が爪から外れたときに元の位置に戻すのが一層容易になる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、上記ボディの側面における上記爪と上記フランジとの間は他の部位よりも後退しているものである。この構成によれば、ボディの側面が後退していない場合よりも突起と爪との対向面の面積を大きくとることができ、結果的に突起が爪から外れるのを一層確実に防止することが可能になる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、上記爪における上記突起との対向面が、上記突起と上記爪との上記対向面を近付ける向きの外力に対して取付ばねに作用する応力の向きと直交する平面に平行とされているものである。この構成によれば、突起と爪との距離を小さくする向きの外力が作用したときに取付ばねに作用する応力に対して突起と爪との対向面が直交しているから、突起と爪とを滑らせる向きの分力が発生せず、突起と爪とをより強固に係止することができる。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、上記突起の先端面に凹部が形成され、上記ボディの側面において上記爪よりも上記フランジに近い側に上記凹部と係合する凸部が突設されているものである。この構成によれば、突起と爪との距離を近付ける向きの外力が作用しても、爪と凸部との２箇所で突起を係止することができるから、突起が爪を乗り越えるのを一層確実に防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（実施形態１）
本実施形態では、図１（ａ）に示すように、箱状のボディ１３の一面（図の上面）に露出した操作部としてのハンドル１１が、ボディ１３に対してシーソー動作することにより接点がオンオフされるシーソースイッチをスイッチ１として例示する。このスイッチ１は、ボディ１３においてハンドル１１が露出する面とは反対側の面（図の下面）に、外部回路と接続するための差込形接続端子１４が突出する。差込形接続端子１４は、相手側端子に差し込むことによって相手側端子に保持接続されるものである。なお、以下の説明では上下、左右などを図１に示す向きを用いて説明するが、スイッチ１の取付方向を限定する趣旨ではない。
【００１７】
従来構成としても説明したように、ボディ１３におけるハンドル１１側の外周にはフランジ１２が突設され、ボディ１３の両側面には板ばね状の一対の取付ばね１５がそれぞれ設けられる。各取付ばね１５は、ボディ１３の各側面に沿って配置されており、フランジ１２から離れた端部がボディ１３の側面に一体に結合されて固定端となり、フランジ側１２に近い端部がボディ１３からは分離されて自由端になっている。ボディ１３は一般に合成樹脂成形品であって、フランジ１２および取付ばね１５は通常はボディ１３と同時一体に成形される。取付ばね１５の自由端は、ボディ１３の側面から離れており、取付ばね１５の自由端をボディ１３に近付ける向きに外力を作用させると、取付ばね１５には復帰力が生じる。また、取付ばね１５の固定端と自由端との間にはボディ１３から離れる向きに突出する形の屈曲部が形成され、取付ばね１５は固定端と自由端とを通る断面が略く字形に形成されている。
【００１８】
取付ばね１５の自由端側には、図１（ｂ）のように、ボディ１３に向かって突出する突起１５ａが突設され、この突起１５ａが下方に移動するのを防止するためにボディ１３の側面には爪１６が突設されている。取付ばね１５の上端部であってボディ１３とは反対側の面（つまり、取付ばね１５の外側面）には、取付ばね１５の長手方向（上下方向）に凹凸を繰り返す階段状に形成された凹凸部１５ｂが形成される。
【００１９】
しかして、このスイッチ１は、パネル状の被取付部材２（図７参照）に取り付けられるものであって、被取付部材２に設けた取付孔２ａにボディ１３を挿入しフランジ１２を被取付部材２の前面（図７の上面）に当接させることで被取付部材２に固定されるようになっている。すなわち、フランジ１２が被取付部材２に当接した状態では、取付孔２ａの周縁により取付ばね１５がボディ１３に近付く向きに押されるとともに、凹凸部１５ｂが取付孔２ａの周縁に係止され、フランジ１２と取付ばね１５の上端部との間で取付孔２ａの周部が挟持される。この状態において、ハンドル１１を操作するときにはフランジ１２を被取付部材２に押し付ける向きの力が作用するから、被取付部材２に対してボディ１３が下向きに移動することはない。
【００２０】
一方、差込形接続端子１４に相手側端子を接続する際には、図１（ｂ）に矢印で示すように、ボディ１３を上向きに押す外力Ｆ１が作用する。このとき、取付ばね１５の凹凸部１５ｂは取付孔２ａの周縁により下向きに押され、取付ばね１５に下向きの応力が発生する。つまり、突起１５ａが爪１６に近付くように下向きに移動する。ここに、フランジ１２と爪１６との距離は突起１５ａが上下に移動可能となる程度に設定されている。突起１５ａが爪１６に当接すると突起１５ａは爪１６に係止されて下向きの移動が禁止されるから、ボディ１３が被取付部材２に対して上向きに移動することも防止される。
【００２１】
ただし、従来構成として説明したように、爪１６が突起１５ａを十分に係止することができなければ、突起１５ａが爪１６を乗り越えて突起１５ａが爪１６から外れることがある。そこで、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、爪１６における突起１５ａとの対向面を、取付ばね１５の固定端と自由端とを含む面およびボディ１３の側面に直交する平面状の係止面１６ａとし、突起１５ａには爪１６の係止面１６ａに対向する平面状の接触面１５ｃを形成してある。この構成によって、突起１５ａと爪１６とが当接する際に平面同士が接触することになり、突起１５ａと爪１６とに滑りが生じないから、図１（ｂ）に矢印で示す向きの外力Ｆ１がボディ１３に作用しても、突起１５ａが爪１６を乗り越えるのを防止することができる。つまり、差込形接触端子１４に相手側端子を接続するときなどに被取付部材２に対してボディ１３が移動するのを防止することができる。
【００２２】
ところで、爪１６の下面側は爪１６の先端に向かってフランジ１２に近付くように傾斜した傾斜面１６ｂになっている。したがって、仮に突起１５ａが爪１６を乗り越えて係止状態が解除されるようなことがあっても（図９の状態）、突起１５ａを傾斜面１６ｂに沿って案内することができ、突起１５ａと爪１６との位置関係を図１（ｂ）に示す元の位置に容易に戻すことができる。さらに、突起１５ａにおいてボディ１３との対向面とフランジ１２との対向面とに跨る部位は、弧状に湾曲する面取部を形成しており、傾斜面１６ｂにはこの面取部が接触するから、突起１５ａを爪１６の傾斜面１６ｂに沿って一層容易に案内することができる。
【００２３】
図１に示す実施形態では、爪１６の係止面１６ａと傾斜面１６ｂの上端との間に所定の上下幅Ｗを有する直線部１６ｃを形成することで、爪１６の突出量をあまり大きくせずに突起１５ａを戻りやすくし、しかも爪１６全体の上下幅を比較的大きくとって爪１６の強度を高めてある。なお、図２に示すように、傾斜面１６ｂの上端を係止面１６ａまで延長した形状を採用してもよい。図２に示す爪１６と図１に示す爪１６との上下幅および突出寸法が等しいとすれば、図２に示す爪１６の傾斜面１６ｂはボディ１３に対する立ち上がり角度が図１に示す爪１６の傾斜面１６ｂよりも小さくなり、突起１５ａが爪１６から外れたときに復帰させるのがより容易になる。
【００２４】
（実施形態２）
本実施形態は、図３に示すように、ボディ１３の側面において爪１６とフランジ１２との間を他の部分よりも後退させたものである。この構成を採用すると、他の寸法が実施形態１の構成と等しいならば、爪１６の係止面１６ａの面積が大きくなり、それだけ突起１５ａにおける接触面１５ｃの面積も大きくすることができる。つまり、突起１５ａと爪１６との係止しろＫを実施形態１よりも大きくとることができ、突起１５ａが爪１６を乗り越えるのを一層確実に防止することができる。
【００２５】
なお、ボディ１３の側面を後退させるにあたって、図４のように、ボディ１３の側壁の厚みＢを小さくすれば内部形状に影響を与えることなく係止しろＫを大きくとることができる。ただし、ハンドル１１を操作してもボディ１３の強度が保たれるように、ボディ１３の側壁の厚みＢを小さくするには限界があるが、成形可能な限界寸法（約０．３ｍｍ）までは小さくすることができる。他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【００２６】
（実施形態３）
上述の実施形態では、爪１６に設けた係止面１６ａをフランジ１２と平行となる平面状に形成していたが、ボディ１３を被取付部材２（図７参照）に対して上方に移動させるような外力Ｆ１が作用したときに、実際には取付ばね１５に図５に矢印で示す向きの応力Ｆ２が発生するのであって、応力Ｆ２はフランジ１２に対して直交していないから、実施形態１の構成では突起１５ａの接触面１５ｃと爪１６の係止面１６ａとが接触したときに、両者を滑らせる向きの分力が生じることになる。
【００２７】
そこで、本実施形態では、図５に示すように、爪１６に設けた係止面１６ａを取付ばね１５の固定端と自由端とを含む面（図の面に平行な面）内でボディ１３の側面に対して角度θで傾斜させてある。つまり、係止面１６ａは爪１６の先端に向かってフランジ１２に近付く向きに傾斜しているのであり、角度θは係止面１６ａが応力Ｆ２に対して直交するように設定される。また、突起１５ａの接触面１５ｃは係止面１６ａに対向するように形成される。
【００２８】
上述の条件でボディ１３の側面に対して係止面１６ａがなす角度θを設定すれば、ボディ１３に上向きの外力Ｆ１が作用して突起１５ａの接触面１５ｃと爪１６の係止面１６ａとが接触したときに、取付ばね１５に生じた応力Ｆ２は接触面１５ｃと係止面１６ａとを滑らせる向きの分力を発生させないから、突起１５ａと爪１６との係止強度が高くなる。他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【００２９】
（実施形態４）
本実施形態は、図６に示すように、実施形態３の構成に加えて取付ばね１５に設けた突起１５ａの先端面に凹部１５ｄを形成し、ボディ１３の側面にはこの凹部１５ｄと係合する凸部１７を形成したものである。また、スイッチ１を被取付部材２（図７参照）に取り付けたときに、突起１５ａの接触面１５ｃと爪１６の係止面１６ａとの距離Ｃ２と、凹部１５ｄの上面１５ｅと凸部１７の上面１７ａとの距離Ｃ１が等しくなるように寸法を設定してある。
【００３０】
このような構成を採用すると、突起１５ａの接触面１５ｃと爪１６の係止面１６ａとの距離を近付ける向きに外力Ｆ１が作用したときに、接触面１５ｃと係止面１６ａとが接触するだけではなく、同時に凹部１５ｄの上面１５ｅと凸部１７の上面１７ａとが接触するから、取付ばね１５に生じる応力Ｆ２を爪１６と凸部１７とで分割して受けることになり、大きな応力Ｆ２が作用しても突起１５ａが爪１６から外れるのを防止することができる。他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【００３１】
なお、上述した各実施形態では、スイッチ１としてハンドル１１がシーソー動作するシーソースイッチを例示したが、スイッチ１としては押釦スイッチやスライドスイッチなどを用いることもできる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、操作部が露出するとともに操作部側にフランジが形成されたボディと、板ばね状であってボディの側面に沿って配置されフランジから離れた一端部がボディの側面に結合されるとともにフランジ側の他端部がボディとは分離されてボディの側面から離れている複数個の取付ばねとを備え、パネル状の被取付部材に形成した取付孔にボディが挿入された状態で取付孔の周部をフランジと取付ばねの他端部との間に挟持するスイッチであって、取付ばねの他端部にボディに向かって突起が突設され、ボディの側面において取付ばねに対向する部位には突起のフランジから離れる向きへの移動を阻止する爪が突設され、突起と爪との対向面は平面状に形成されているものであり、取付ばねにおけるフランジ側の端部がボディから分離されていることによって取付ばねが撓みやすく、被取付部材の取付孔に挿入する際の挿入力が比較的小さいのはもちろんのこと、取付ばねに設けた突起とボディに設けた爪との対向面が平面状であることにより、両者の接触面積を比較的大きくとることができるので、突起と爪との距離を小さくする向きの外力が作用したとしても突起が爪を乗り越えて外れるのを防止することができ、結果的に取付ばねの突起が爪から外れることによる取付ばねの座屈を防止することができるという利点がある。
【００３３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、爪における対向面とは反対側に爪の先端側ほどフランジに近付く向きに傾斜した傾斜面が形成されているものであり、仮に突起が爪から外れたとしても突起を傾斜面に沿って案内することで突起を爪に係止される位置に戻すのが容易になるという利点がある。
【００３４】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、突起におけるフランジとの対向面から先端面に至る部位に面取部が形成されているものであり、仮に突起が爪から外れたとしても爪に形成された傾斜面に対して突起の面取部を接触させながら突起を案内して突起を爪に係止される位置に戻すことができるから、突起が爪から外れたときに元の位置に戻すのが一層容易になるという利点がある。
【００３５】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、ボディの側面における爪とフランジとの間は他の部位よりも後退しているものであり、ボディの側面が後退していない場合よりも突起と爪との対向面の面積を大きくとることができ、結果的に突起が爪から外れるのを一層確実に防止することが可能になるという効果がある。
【００３６】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、爪における突起との対向面が、突起と爪との対向面を近付ける向きの外力に対して取付ばねに作用する応力の向きと直交する平面に平行とされているものであり、突起と爪との距離を小さくする向きの外力が作用したときに取付ばねに作用する応力に対して突起と爪との対向面が直交しているから、突起と爪とを滑らせる向きの分力が発生せず、突起と爪とをより強固に係止することができるという効果がある。
【００３７】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、突起の先端面に凹部が形成され、ボディの側面において爪よりもフランジに近い側に凹部と係合する凸部が突設されているものであり、突起と爪との距離を近付ける向きの外力が作用しても、爪と凸部との２箇所で突起を係止することができるから、突起が爪を乗り越えるのを一層確実に防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は要部を拡大した側面図である。
【図２】同上の他の構成例を示す要部を拡大した側面図である。
【図３】本発明の実施形態２を示す要部を拡大した側面図である。
【図４】同上を示す要部断面図である。
【図５】本発明の実施形態３を示す要部を拡大した側面図である。
【図６】本発明の実施形態４を示す要部を拡大した側面図である。
【図７】従来例を示す要部断面図である。
【図８】同上を示す要部を拡大した側面図である。
【図９】同上の問題点を示す動作説明図である。
【符号の説明】
１スイッチ
２被取付部材
１１ハンドル
１２フランジ
１３ボディ
１５取付ばね
１５ａ突起
１５ｃ接触面
１５ｄ凹部
１６爪
１６ａ係止面
１６ｂ傾斜面
１７凸部

Claims

操作部が露出するとともに操作部側にフランジが形成されたボディと、板ばね状であってボディの側面に沿って配置されフランジから離れた一端部がボディの側面に結合されるとともにフランジ側の他端部がボディとは分離されてボディの側面から離れている複数個の取付ばねとを備え、パネル状の被取付部材に形成した取付孔にボディが挿入された状態で上記取付孔の周部を上記フランジと上記取付ばねの上記他端部との間に挟持するスイッチであって、取付ばねの上記他端部にボディに向かって突起が突設され、ボディの側面において取付ばねに対向する部位には上記突起のフランジから離れる向きへの移動を阻止する爪が突設され、上記突起と上記爪との対向面は平面状に形成されていることを特徴とするスイッチ。
上記爪において上記対向面とは反対側には上記爪の先端側ほど上記フランジに近付く向きに傾斜した傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
上記突起においてフランジとの対向面から先端面に至る部位には面取部が形成されていることを特徴とする請求項２記載のスイッチ。
上記ボディの側面において上記爪と上記フランジとの間は他の部位よりも後退していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のスイッチ。
上記爪における上記突起との対向面は、上記突起と上記爪との上記対向面を近付ける向きの外力に対して取付ばねに作用する応力の向きと直交する平面に平行であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のスイッチ。
上記突起の先端面に凹部が形成され、上記ボディの側面において上記爪よりも上記フランジに近い側に上記凹部と係合する凸部が突設されて成ることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のスイッチ。