JP3900607B2 - プッシュオンスイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器の操作ボタンに使用される横押しタイプのプッシュオンスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の構成上、プリント配線基板と平行に押して操作する横押しタイプの安価なプッシュオンスイッチに対する要望が高まりつつあり、また、電子機器の小型・薄型化に伴って、投影面積が小さく薄型で、自動実装性に優れていることも強く要望されている。
【０００３】
このような要望に対応する一般的な横押しタイプのプッシュオンスイッチとしては、実開平５−１１２６号公報に開示されたものが知られている。
【０００４】
図１０はこの従来のプッシュオンスイッチを示す側面断面図、図１１は同分解斜視図であり、同図において、１は樹脂製のスイッチケースで、その内底面には一対の外側固定接点２および中央固定接点３がインサート成形により形成されており、外側固定接点２の上には反転可能な板状の可動接点４が載置されている。
【０００５】
そして、その上方には絶縁樹脂からなる可撓性の防塵用のシート５が載せられ、さらにその上には操作部材６が載置されており、この操作部材６には、上記スイッチケース１から外方へ突出した操作部７と、根元に薄肉部８を設けて中央に配された弾性を有する接点押圧部９および両側面の摺動ガイド部１０が形成され、接点押圧部９の周囲には切欠部１１が設けられている。
【０００６】
また、操作部材６の上には押え板１２がその取付片１２Ａを上記スイッチケース１の係合部１Ａに係合させることにより取り付けられており、その上面に形成されたスリット部１３の間には下方に向けてくの字状に折り曲げられた折曲部１４が設けられている。
【０００７】
このように構成された従来のプッシュオンスイッチの動作について説明すると、まず、操作部材６の操作部７を後方（図１０の右方向）へ押圧すると、摺動ガイド部１０がスイッチケース１と押え板１２の間の平行面に沿って摺動するのに伴って、接点押圧部９の先端が押え板１２の折曲部１４の斜面と当接した状態で後方へ動きながら下方へ下がると共に、接点押圧部９全体は根元の薄肉部８を支点として下方へ曲がり、接点押圧部９先端の下面がシート５を介して可動接点４を下方に押して中央固定接点３に接触させてスイッチＯＮとなる。
【０００８】
そして、操作部７に対する押圧を解除すると、可動接点４の弾性復帰力によって接点押圧部９が押し戻され、折曲部１４に沿って摺動復帰することにより元の状態へ戻るように構成されたものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のプッシュオンスイッチにおいては、操作部材６の接点押圧部９を下方に曲げるために、接点押圧部９の周囲に操作部７との連結部を除いて切欠部１１を形成すると共に、操作部７との連結部を薄肉部８としているが、近年の小型・薄型化の要望に対して本プッシュオンスイッチを小型化しようとすると、このような形状の操作部材６を樹脂成形加工により精度よく製作するためには極めて精密な金型加工を必要とし、また生産時における樹脂原材料の特性、樹脂成形機の運転条件、金型のメンテナンス等の諸管理を十分に行う必要が有り、コスト高の要因になるという課題があった。
【００１０】
更に、上記従来のプッシュオンスイッチにおいては、押え板１２の上面に操作部材６の接点押圧部９を下方へガイドするためのくの字状の折曲部１４が下方に向けて設けられ、その両側はスリット部１３となっており、このスリット部１３は、くの字状の折曲部１４を容易に折り曲げ加工するために設けられたものであるが、このスリット部１３があるために、スイッチ接点部の防塵性能が悪くなると共に、本プッシュオンスイッチを自動実装機で吸着して使用機器の配線基板に装着する際に、スリット部１３から空気が漏れるために吸着ノズルの吸着力が弱くなり、実装ミスを生じやすいという課題もあった。
【００１１】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、金型加工および部品製作を安易にして安価に製造でき、しかも投影面積が小さく薄型で、スイッチの動作が安定していると共に、防塵性能および自動実装性の優れた横押しタイプのプッシュオンスイッチを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のプッシュオンスイッチは、後方が高く前方が低くなるように傾けたスイッチベースの内底面に各固定接点の接点部を露呈して固定した上に弾性を有する円形ドーム状の可動接点を載せ、その上部に操作部と接点押圧部が一体の剛体に形成された操作体を配して、操作部を後方に押圧操作することにより可動接点を押圧変形させ、その押圧操作を解除すると可動接点の弾性復帰力によって操作体が元の位置に押し戻されるものとするものである。
【００１３】
これにより、金型加工および部品製作が容易で、しかも投影面積が小さく薄型でスイッチ動作が安定していると共に、防塵性能および自動実装性の優れた横押しタイプのプッシュオンスイッチを得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、後方側が高く前方側が低くなるように傾いた内底面上に、一対の外側固定接点と中央固定接点の各接点部が露呈してインサート成形により固定された上面開放の樹脂製のスイッチベースと、外周下端部が外側固定接点上に載るようにスイッチベース内底面に位置決めして配設された弾性金属薄板製の円形ドーム状の可動接点と、スイッチベース下面と平行な平板状で、スイッチベース内底面を覆う上面平板部およびこれからスイッチベースを挟むように両側に伸ばされた下端部に取付用脚部を有する左右両側壁からなる金属板製のカバーと、カバー前方側面の壁部と組み合わせられる左右の凹部を介して先端下面に半球状の突出部を有する接点押圧部およびカバーの前方側面の開口部から突出した操作部が一体の剛体に形成され、上記操作部に押圧力を加えて後方に移動させると、上記接点押圧部の突出部が上記可動接点をその弾性力に抗して押圧して弾性反転させ、上記押圧力を除去すると、上記可動接点がその弾性復帰力により反転状態から復帰することにより上記突出部が押し戻され、その可動接点の弾性復帰力によって元の位置に復帰停止する樹脂製の操作体からなる構成のプッシュオンスイッチとしたものであり、操作体を含めて各構成部品の金型加工および部品加工が容易で安価に製造でき、更に弾性を有する可動接点を配するスイッチベース内底面が下面に対して平行である場合に比較して、スイッチの高さ寸法は少し大きくなるが、投影面積が小さく薄型でスイッチ動作が安定していると共に、上面に隙間がないため防塵性能および自動実装性が優れた横押しタイプのプッシュオンスイッチを実現できるという作用を有する。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、スイッチベース上の固定接点の各接点部が、スイッチベース下面に対して３０〜６０度傾いた内底面に露呈して固定された構成としたものであり、操作体の押し力が効率よく可動接点に伝わると共に、可動接点の弾性復帰力による戻し力も操作体を押し戻す方向に有効に働くので、スイッチ動作が円滑で安定しているという作用を有する。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、操作体の接点押圧部の両側部に、カバーの左右両側壁の内側と小さな隙間で摺動可能に係合する平行ガイド部を設けた構成としたものであり、カバー内での操作体の左右方向へのガタツキを押さえることができるので、操作体の摺動動作が安定したプッシュオンスイッチを提供できるという作用を有する。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、操作体が所定の距離だけ後方に摺動した時に、操作体の接点押圧部の後端がスイッチベースの後方壁の内側に当接するストッパ部を構成したものであり、プッシュオンスイッチの操作ストロークを一定の値に保つことができるという作用を有する。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、下面に接着剤を塗布した絶縁材料製の可撓性シートを可動接点の上面に配して、可動接点をスイッチベース内底面に位置決めするようにした構成のものであり、可動接点を常時スイッチベース内の所定の位置に維持し、その反転動作および固定接点との接触導通を安定化させると共に、接点押圧部と可動接点上面の間の摺動抵抗を減じて操作体の動作を円滑にし、また接点部の防塵性能の向上にも寄与するという作用を有する。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、操作体の操作部を押す時に接点押圧部の半球状の突出部が円形ドーム状の可動接点に当接して下方へ押圧する位置が、可動接点の中心よりも前方の位置から押し始め、更に操作部を押すことによって、接点押圧部の突出部の当接位置が可動接点の中心まできた時に可動接点が弾性変形するように接点押圧部を下方へ案内する突起をカバーの上面平板部から下方に設けた構成としたものであり、操作体の押圧操作時に、円形ドーム状の可動接点を安定した操作ストロークおよび操作荷重で確実に弾性変形させることができるという作用を有する。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の発明において、操作体の操作部を押す時に、接点押圧部の半球状の突出部が円形ドーム状の可動接点の中心部を押圧する方向と可動接点の下面が略直角となるように、カバー上面平板部から下方に突起を配した構成としたものであり、操作体の押し力が最も効率よく可動接点に伝わると共に、操作体を戻す時に可動接点の弾性復帰力を最も有効に利用でき、安定した操作ストロークおよび操作荷重で、スイッチの操作感触が優れているという作用を有する。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７記載の発明において、カバーの上面平板部から下方に設ける突起の断面形状が三角形または台形であるようにした構成のものであり、突起の加工が容易で、スイッチ動作が円滑で安定しているという作用を有する。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一つに記載の発明において、カバーに設けた取付用脚部がアース回路接続用の端子を兼ねた構成のものであり、プッシュオンスイッチを使用する際に、操作部に当接する押しボタン等に発生する静電気を金属板製のカバーを介して放電させ、スイッチ接点部に流れることを防止できるという作用を有する。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一つに記載の発明において、スイッチベースの内底面に固定された各固定接点から外部に延出された接続端子およびカバーの左右両側壁に設ける取付用脚部を、スイッチベースの下面と平行なプリント配線基板に接続するように切断折曲げすることにより横押しタイプに、スイッチベースの後方壁の外側面と平行なプリント配線基板に接続するように切断折曲げすることにより縦押しタイプとなるようにした構成のものであり、一種類の部品加工用金型およびそれを用いて加工した部品により、操作方向の異なる二種類のプッシュオンスイッチを製作することができるという作用を有する。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図、図２は同分解斜視図、図３は側面図であり、同図において、２１は後方側が高く前方側が低くなるように、ほぼ４５度の角度で傾いた内底面２１Ｂを有する樹脂製のスイッチベースで、その内底面２１Ｂに露呈して外側固定接点２２と中央固定接点２３がインサート成形で固定されると共に、それら各接点の延長部がスイッチベース２１の前方下端から突出して、使用機器の配線基板３０との接続用端子２２Ａ，２３Ａとなっている。
【００２６】
そして、スイッチベース２１の内底面２１Ｂには、弾性金属薄板製の円形ドーム状の可動接点２４がその外周下端部２４Ａが外側固定接点２２上に載るように収容され、下面に接着剤を塗布された可撓性シート２５を可動接点２４の上面に配することによってスイッチベース２１の内底面２１Ｂに対して位置決めされている。
【００２７】
また、２６は金属板製のカバーで、スイッチベース２１の下面と平行な隙間のない平板状で、スイッチベース２１の内底面２１Ｂを覆う上面平板部２６Ａ、およびこれからスイッチベース２１を挟むように両側に伸ばされた左右両側壁部２６Ｂからなっており、その左右両側壁部２６Ｂに設けられた係止穴２６Ｃがスイッチベース２１の両側面の係止用突起２１Ａにはめ込まれ、上面平板部２６Ａ後方の折り曲げ部２６Ｄがスイッチベース２１の後方壁２１Ｃ外側に係止されて固定されている。更に、左右両側壁部２６Ｂの下端にはアース端子を兼ねた使用機器の配線基板３０への取付用脚部２６Ｅが設けられている。
【００２８】
そして、カバー２６内の可動接点２４の上部には可撓性シート２５を介して樹脂製の操作体２７が前後（図１の左右）方向に摺動可能に載せられており、この操作体２７は、先端下面に半球状の突出部２７Ｃを有する接点押圧部２７Ａ、およびこれと一体に剛体のブロック状に形成され、カバー２６の前方側面の開口部２６Ｆから突出した操作部２７Ｂから形成されており、接点押圧部２７Ａと操作部２７Ｂの中間左右の凹部２８をカバー２６前方側面の壁部２６Ｇと組み合わせることによって組み込まれ、カバー２６の上面平板部２６Ａとスイッチベース２１の前方壁２１Ｄとの間で、凹部２８の隙間分だけ前後方向に動き得る構成となっている。
【００２９】
また、接点押圧部２７Ａの左右両側全体には、カバー２６の両側壁部２６Ｂの内側と小さな隙間で係合する平行ガイド部２７Ｄが設けられ、更に操作体２７が所定の距離だけ後方に摺動した時、接点押圧部２７Ａの後端２７Ｅがスイッチベース２１の後方壁２１Ｃの内側に当接してストッパ部を構成するようになっている。
【００３０】
次に、このように構成された本実施の形態のプッシュオンスイッチの動作について説明する。
【００３１】
まず、図１のスイッチオフの状態から操作部２７Ｂを押圧すると、操作体２７がカバー２６の上面平板部２６Ａの内側に沿って後方へ移動し、接点押圧部２７Ａの先端下面に設けた半球形の突出部２７Ｃが可撓性シート２５を介して可動接点２４をその弾性力に抗した形で中央固定接点２３側へ押し始める。そして、更に操作部２７Ｂを押圧して、半球形の突出部２７Ｃが所定の位置に到達した時、円形ドーム状の可動接点２４が弾性反転して中央固定接点２３に当接し、外側固定接点２２と中央固定接点２３を電気的に導通させて図４に示すスイッチオンの状態となる。
【００３２】
次に、操作部２７Ｂへの押圧力を除去すると、可動接点２４がその弾性復帰力により反転状態から復帰して中央固定接点２３より離れてスイッチオフとなると共に、接点押圧部２７Ａ先端下面の突出部２７Ｃが押し戻される方向の力を受け、接点押圧部２７Ａの上面がカバー２６の上面平板部２６Ａの内側に沿って後退し、操作体２７を図１に示した元の位置に復帰させて停止する。
【００３３】
以上のように本実施の形態によれば、固定接点２２，２３を露呈させた内底面２１Ｂをプッシュオンスイッチの取付け面である下面に対して傾けて設けたスイッチベース２１に円形ドーム状の可動接点２４を収容することによって、スイッチ全体の奥行き寸法を短くして投影面積を小さくすることができ、スイッチベース２１を覆うカバー２６は金属薄板で上面に隙間のない平板状として、防塵性能、自動実装性が優れたものとなっており、更にカバー２６の側壁部２６Ｂと一体に設けた取付用脚部２６Ｅがアース端子を兼ねて使用機器のアース回路に接続されることにより、静電気の影響を受け難くできるものである。
【００３４】
また、操作体２７を樹脂成形にてブロック状の単純な形にして製作に使用する金型の加工および部品製作を容易で安価にできると共に、可撓性シート２５を可動接点２４の上面に配して可動接点２４を常時スイッチベース２１の内底面２１Ｂの所定の位置に維持し、反転動作および固定接点２２，２３との接触導通を安定化させると共に、接点押圧部２７Ａの突出部２７Ｃと可動接点２４の間の摺動抵抗を減じて操作体２７の動作を円滑にし、また接点部の防塵性能の向上にも寄与しているものである。
【００３５】
更に、操作部２７Ｂを押圧する時、操作体２７の接点押圧部２７Ａの上面はカバー２６の上面平板部２６Ａの内側に摺動案内され、また接点押圧部２７Ａの左右両側に設けた平行ガイド部２７Ｄがカバー２６の両側壁２６Ｂの内側と小さな隙間で係合していることによってカバー２６内での操作体２７の上下左右方向へのガタツキを押さえ、操作体２７を押し込んだ時、接点押圧部２７Ａの後端２７Ｅがスイッチベース２１の後方壁２１Ｃ内側に当接して停止するようにしているため、操作ストロークを一定にし、操作感触を安定させることができるものである。
【００３６】
（実施の形態２）
図５は本発明の第２の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図、図６は同カバーの外観斜視図であり、上記の実施の形態１によるものに対して、カバー３６および操作体３７が異なっているものである。
【００３７】
すなわち、同図に示すように、軟質金属板製のカバー３６の上面平板部３６Ａの中央部に下方へ側面視三角形の突起３６Ｈを絞り加工により設けて、その突起３６Ｈの斜面の角度を可動接点２４の下面に対して略直角にし、その斜面に当接する操作体３７の接点押圧部３７Ａの後端３７Ｅに丸みを持たせて摺動し易いようにしており、その他の部分の構成は実施の形態１の場合と同じである。
【００３８】
本実施の形態によるプッシュオンスイッチの動作について説明すると、操作部３７Ｂを押圧した時、操作体３７がカバー３６の上面平板部３６Ａに沿って後方へ移動することは実施の形態１の場合と同じであるが、更に押圧すると接点押圧部３７Ａの後端３７Ｅが下方へ突出した突起３６Ｈに摺動案内されて接点押圧部３７Ａが可動接点２４を押圧する方向へ押し下げられ、接点押圧部３７Ａの先端下面に設けられた突出部３７Ｃが可撓性シート２５を介して可動接点２４をその下面に対して略直角方向に押圧して弾性反転させて図７に示すようにスイッチをオンさせる。
【００３９】
また、操作部３７Ｂへの押圧力を除去すると、可動接点２４が弾性復帰力によって反転状態から復帰してスイッチオフとなり、接点押圧部３７Ａが押し上げられると共に突起３６Ｈの斜面に沿って後退して、操作体３７を図５に示した元の位置に復帰させ停止する。
【００４０】
このように本実施の形態によれば、実施の形態１の場合に比較して、操作体３７の押し力が最も効率よく可動接点２４に伝わると共に、操作体３７を戻す時に、可動接点２４の弾性復帰力を戻し力として最も有効に利用でき、安定した操作ストロークおよび操作荷重で操作でき、操作感触が優れたものとなる。
【００４１】
なお、カバー３６の上面平板部３６Ａの中央部に下方へ突出して設けた突起３６Ｈの形状は、スイッチの大きさ等の条件によっては側面視台形でもよいものである。
【００４２】
（実施の形態３）
図８は本発明の第３の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図、図９は同側面図であり、上記の実施の形態１によるものに対して、スイッチベース４１とカバー４６が異なっているものである。
【００４３】
すなわち、同図に示すように、外側固定接点４２および中央固定接点４３をインサート成形により固定したスイッチベース４１から、使用機器の配線基板３０に接続する接続用端子４２Ａ，４３Ａをスイッチベース４１の後方壁４１Ｃ側から延出させるように切断折曲げ加工し、カバー４６と一体のアース端子を兼ねた取付用脚部４６Ｅもカバー４６の側壁部４６Ｂからスイッチベース４１の後方壁４１Ｃ側に設けたもので、その他の部分は実施の形態１によるものと同じである。
【００４４】
本実施の形態によるプッシュオンスイッチの動作については実施の形態１によるものと同じであるが、スイッチベース４１の後方壁４１Ｃの外側面と平行な使用機器の配線基板３０に接続することによって、縦押しタイプのプッシュオンスイッチを実現できるものである。
【００４５】
以上のように本実施の形態によれば、実施の形態１のスイッチベースおよびカバー製作に使用する金型の一部の切断形状および折曲げ方法を変更できるようにしておくことにより、操作方向の異なる二種類のプッシュオンスイッチを製作することができるものである。
【００４６】
また、上記の説明では実施の形態１によるプッシュオンスイッチを基準として説明したが、これは実施の形態２によるプッシュオンスイッチを基準としてもよいことは勿論である。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、操作体を含めて金型加工および部品製作を容易にして安価に製造でき、しかも投影面積が小さく薄型で、スイッチの動作が安定していると共に、防塵性能および自動実装性の優れたプッシュオンスイッチを提供することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図
【図２】 同分解斜視図
【図３】 同側面図
【図４】 同オン状態の側面断面図
【図５】 本発明の第２の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図
【図６】 同カバーの外観斜視図
【図７】 同オン状態の側面断面図
【図８】 本発明の第３の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図
【図９】 同側面図
【図１０】 従来のプッシュオンスイッチを示す側面断面図
【図１１】 同分解斜視図
【符号の説明】
２１，４１ スイッチベース
２１Ａ 係止用突部
２１Ｂ 内底面
２１Ｃ，４１Ｃ 後方壁
２１Ｄ 前方壁
２２，４２ 外側固定接点
２３，４３ 中央固定接点
２２Ａ，２３Ａ，４２Ａ，４３Ａ 接続用端子
２４ 可動接点
２４Ａ 可動接点外周下端部
２５ 可撓性シート
２６，３６，４６ カバー
２６Ａ，３６Ａ 上面平板部
２６Ｂ，４６Ｂ 側壁部
２６Ｃ 係止穴
２６Ｄ 折り曲げ部
２６Ｅ，４６Ｅ 取付用脚部
２６Ｆ 開口部
２６Ｇ 壁部
２７，３７ 操作体
２７Ａ，３７Ａ 接点押圧部
２７Ｂ，３７Ｂ 操作部
２７Ｃ，３７Ｃ 突出部
２７Ｄ 平行ガイド部
２７Ｅ，３７Ｅ 後端
２８ 凹部
３０ 配線基板
３６Ｈ 突起
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器の操作ボタンに使用される横押しタイプのプッシュオンスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の構成上、プリント配線基板と平行に押して操作する横押しタイプの安価なプッシュオンスイッチに対する要望が高まりつつあり、また、電子機器の小型・薄型化に伴って、投影面積が小さく薄型で、自動実装性に優れていることも強く要望されている。
【０００３】
このような要望に対応する一般的な横押しタイプのプッシュオンスイッチとしては、実開平５−１１２６号公報に開示されたものが知られている。
【０００４】
図１０はこの従来のプッシュオンスイッチを示す側面断面図、図１１は同分解斜視図であり、同図において、１は樹脂製のスイッチケースで、その内底面には一対の外側固定接点２および中央固定接点３がインサート成形により形成されており、外側固定接点２の上には反転可能な板状の可動接点４が載置されている。
【０００５】
そして、その上方には絶縁樹脂からなる可撓性の防塵用のシート５が載せられ、さらにその上には操作部材６が載置されており、この操作部材６には、上記スイッチケース１から外方へ突出した操作部７と、根元に薄肉部８を設けて中央に配された弾性を有する接点押圧部９および両側面の摺動ガイド部１０が形成され、接点押圧部９の周囲には切欠部１１が設けられている。
【０００６】
また、操作部材６の上には押え板１２がその取付片１２Ａを上記スイッチケース１の係合部１Ａに係合させることにより取り付けられており、その上面に形成されたスリット部１３の間には下方に向けてくの字状に折り曲げられた折曲部１４が設けられている。
【０００７】
このように構成された従来のプッシュオンスイッチの動作について説明すると、まず、操作部材６の操作部７を後方（図１０の右方向）へ押圧すると、摺動ガイド部１０がスイッチケース１と押え板１２の間の平行面に沿って摺動するのに伴って、接点押圧部９の先端が押え板１２の折曲部１４の斜面と当接した状態で後方へ動きながら下方へ下がると共に、接点押圧部９全体は根元の薄肉部８を支点として下方へ曲がり、接点押圧部９先端の下面がシート５を介して可動接点４を下方に押して中央固定接点３に接触させてスイッチＯＮとなる。
【０００８】
そして、操作部７に対する押圧を解除すると、可動接点４の弾性復帰力によって接点押圧部９が押し戻され、折曲部１４に沿って摺動復帰することにより元の状態へ戻るように構成されたものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のプッシュオンスイッチにおいては、操作部材６の接点押圧部９を下方に曲げるために、接点押圧部９の周囲に操作部７との連結部を除いて切欠部１１を形成すると共に、操作部７との連結部を薄肉部８としているが、近年の小型・薄型化の要望に対して本プッシュオンスイッチを小型化しようとすると、このような形状の操作部材６を樹脂成形加工により精度よく製作するためには極めて精密な金型加工を必要とし、また生産時における樹脂原材料の特性、樹脂成形機の運転条件、金型のメンテナンス等の諸管理を十分に行う必要が有り、コスト高の要因になるという課題があった。
【００１０】
更に、上記従来のプッシュオンスイッチにおいては、押え板１２の上面に操作部材６の接点押圧部９を下方へガイドするためのくの字状の折曲部１４が下方に向けて設けられ、その両側はスリット部１３となっており、このスリット部１３は、くの字状の折曲部１４を容易に折り曲げ加工するために設けられたものであるが、このスリット部１３があるために、スイッチ接点部の防塵性能が悪くなると共に、本プッシュオンスイッチを自動実装機で吸着して使用機器の配線基板に装着する際に、スリット部１３から空気が漏れるために吸着ノズルの吸着力が弱くなり、実装ミスを生じやすいという課題もあった。
【００１１】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、金型加工および部品製作を安易にして安価に製造でき、しかも投影面積が小さく薄型で、スイッチの動作が安定していると共に、防塵性能および自動実装性の優れた横押しタイプのプッシュオンスイッチを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のプッシュオンスイッチは、後方が高く前方が低くなるように傾けたスイッチベースの内底面に各固定接点の接点部を露呈して固定した上に弾性を有する円形ドーム状の可動接点を載せ、その上部に操作部と接点押圧部が一体の剛体に形成された操作体を配して、操作部を後方に押圧操作することにより可動接点を押圧変形させ、その押圧操作を解除すると可動接点の弾性復帰力によって操作体が元の位置に押し戻されるものとするものである。
【００１３】
これにより、金型加工および部品製作が容易で、しかも投影面積が小さく薄型でスイッチ動作が安定していると共に、防塵性能および自動実装性の優れた横押しタイプのプッシュオンスイッチを得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、後方側が高く前方側が低くなるように傾いた内底面上に、一対の外側固定接点と中央固定接点の各接点部が露呈してインサート成形により固定された上面開放の樹脂製のスイッチベースと、外周下端部が外側固定接点上に載るようにスイッチベース内底面に位置決めして配設された弾性金属薄板製の円形ドーム状の可動接点と、スイッチベース下面と平行な平板状で、スイッチベース内底面を覆う上面平板部およびこれからスイッチベースを挟むように両側に伸ばされた下端部に取付用脚部を有する左右両側壁からなる金属板製のカバーと、カバー前方側面の壁部と組み合わせられる左右の凹部を介して先端下面に半球状の突出部を有する接点押圧部およびカバーの前方側面の開口部から突出した操作部が一体の剛体に形成され、上記操作部に押圧力を加えて後方に移動させると、上記接点押圧部の突出部が上記可動接点をその弾性力に抗して押圧して弾性反転させ、上記押圧力を除去すると、上記可動接点がその弾性復帰力により反転状態から復帰することにより上記突出部が押し戻され、その可動接点の弾性復帰力によって元の位置に復帰停止する樹脂製の操作体からなる構成のプッシュオンスイッチとしたものであり、操作体を含めて各構成部品の金型加工および部品加工が容易で安価に製造でき、更に弾性を有する可動接点を配するスイッチベース内底面が下面に対して平行である場合に比較して、スイッチの高さ寸法は少し大きくなるが、投影面積が小さく薄型でスイッチ動作が安定していると共に、上面に隙間がないため防塵性能および自動実装性が優れた横押しタイプのプッシュオンスイッチを実現できるという作用を有する。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、スイッチベース上の固定接点の各接点部が、スイッチベース下面に対して３０〜６０度傾いた内底面に露呈して固定された構成としたものであり、操作体の押し力が効率よく可動接点に伝わると共に、可動接点の弾性復帰力による戻し力も操作体を押し戻す方向に有効に働くので、スイッチ動作が円滑で安定しているという作用を有する。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、操作体の接点押圧部の両側部に、カバーの左右両側壁の内側と小さな隙間で摺動可能に係合する平行ガイド部を設けた構成としたものであり、カバー内での操作体の左右方向へのガタツキを押さえることができるので、操作体の摺動動作が安定したプッシュオンスイッチを提供できるという作用を有する。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、操作体が所定の距離だけ後方に摺動した時に、操作体の接点押圧部の後端がスイッチベースの後方壁の内側に当接するストッパ部を構成したものであり、プッシュオンスイッチの操作ストロークを一定の値に保つことができるという作用を有する。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、下面に接着剤を塗布した絶縁材料製の可撓性シートを可動接点の上面に配して、可動接点をスイッチベース内底面に位置決めするようにした構成のものであり、可動接点を常時スイッチベース内の所定の位置に維持し、その反転動作および固定接点との接触導通を安定化させると共に、接点押圧部と可動接点上面の間の摺動抵抗を減じて操作体の動作を円滑にし、また接点部の防塵性能の向上にも寄与するという作用を有する。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、操作体の操作部を押す時に接点押圧部の半球状の突出部が円形ドーム状の可動接点に当接して下方へ押圧する位置が、可動接点の中心よりも前方の位置から押し始め、更に操作部を押すことによって、接点押圧部の突出部の当接位置が可動接点の中心まできた時に可動接点が弾性変形するように接点押圧部を下方へ案内する突起をカバーの上面平板部から下方に設けた構成としたものであり、操作体の押圧操作時に、円形ドーム状の可動接点を安定した操作ストロークおよび操作荷重で確実に弾性変形させることができるという作用を有する。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の発明において、操作体の操作部を押す時に、接点押圧部の半球状の突出部が円形ドーム状の可動接点の中心部を押圧する方向と可動接点の下面が略直角となるように、カバー上面平板部から下方に突起を配した構成としたものであり、操作体の押し力が最も効率よく可動接点に伝わると共に、操作体を戻す時に可動接点の弾性復帰力を最も有効に利用でき、安定した操作ストロークおよび操作荷重で、スイッチの操作感触が優れているという作用を有する。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７記載の発明において、カバーの上面平板部から下方に設ける突起の断面形状が三角形または台形であるようにした構成のものであり、突起の加工が容易で、スイッチ動作が円滑で安定しているという作用を有する。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一つに記載の発明において、カバーに設けた取付用脚部がアース回路接続用の端子を兼ねた構成のものであり、プッシュオンスイッチを使用する際に、操作部に当接する押しボタン等に発生する静電気を金属板製のカバーを介して放電させ、スイッチ接点部に流れることを防止できるという作用を有する。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一つに記載の発明において、スイッチベースの内底面に固定された各固定接点から外部に延出された接続端子およびカバーの左右両側壁に設ける取付用脚部を、スイッチベースの下面と平行なプリント配線基板に接続するように切断折曲げすることにより横押しタイプに、スイッチベースの後方壁の外側面と平行なプリント配線基板に接続するように切断折曲げすることにより縦押しタイプとなるようにした構成のものであり、一種類の部品加工用金型およびそれを用いて加工した部品により、操作方向の異なる二種類のプッシュオンスイッチを製作することができるという作用を有する。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図、図２は同分解斜視図、図３は側面図であり、同図において、２１は後方側が高く前方側が低くなるように、ほぼ４５度の角度で傾いた内底面２１Ｂを有する樹脂製のスイッチベースで、その内底面２１Ｂに露呈して外側固定接点２２と中央固定接点２３がインサート成形で固定されると共に、それら各接点の延長部がスイッチベース２１の前方下端から突出して、使用機器の配線基板３０との接続用端子２２Ａ，２３Ａとなっている。
【００２６】
そして、スイッチベース２１の内底面２１Ｂには、弾性金属薄板製の円形ドーム状の可動接点２４がその外周下端部２４Ａが外側固定接点２２上に載るように収容され、下面に接着剤を塗布された可撓性シート２５を可動接点２４の上面に配することによってスイッチベース２１の内底面２１Ｂに対して位置決めされている。
【００２７】
また、２６は金属板製のカバーで、スイッチベース２１の下面と平行な隙間のない平板状で、スイッチベース２１の内底面２１Ｂを覆う上面平板部２６Ａ、およびこれからスイッチベース２１を挟むように両側に伸ばされた左右両側壁部２６Ｂからなっており、その左右両側壁部２６Ｂに設けられた係止穴２６Ｃがスイッチベース２１の両側面の係止用突起２１Ａにはめ込まれ、上面平板部２６Ａ後方の折り曲げ部２６Ｄがスイッチベース２１の後方壁２１Ｃ外側に係止されて固定されている。更に、左右両側壁部２６Ｂの下端にはアース端子を兼ねた使用機器の配線基板３０への取付用脚部２６Ｅが設けられている。
【００２８】
そして、カバー２６内の可動接点２４の上部には可撓性シート２５を介して樹脂製の操作体２７が前後（図１の左右）方向に摺動可能に載せられており、この操作体２７は、先端下面に半球状の突出部２７Ｃを有する接点押圧部２７Ａ、およびこれと一体に剛体のブロック状に形成され、カバー２６の前方側面の開口部２６Ｆから突出した操作部２７Ｂから形成されており、接点押圧部２７Ａと操作部２７Ｂの中間左右の凹部２８をカバー２６前方側面の壁部２６Ｇと組み合わせることによって組み込まれ、カバー２６の上面平板部２６Ａとスイッチベース２１の前方壁２１Ｄとの間で、凹部２８の隙間分だけ前後方向に動き得る構成となっている。
【００２９】
また、接点押圧部２７Ａの左右両側全体には、カバー２６の両側壁部２６Ｂの内側と小さな隙間で係合する平行ガイド部２７Ｄが設けられ、更に操作体２７が所定の距離だけ後方に摺動した時、接点押圧部２７Ａの後端２７Ｅがスイッチベース２１の後方壁２１Ｃの内側に当接してストッパ部を構成するようになっている。
【００３０】
次に、このように構成された本実施の形態のプッシュオンスイッチの動作について説明する。
【００３１】
まず、図１のスイッチオフの状態から操作部２７Ｂを押圧すると、操作体２７がカバー２６の上面平板部２６Ａの内側に沿って後方へ移動し、接点押圧部２７Ａの先端下面に設けた半球形の突出部２７Ｃが可撓性シート２５を介して可動接点２４をその弾性力に抗した形で中央固定接点２３側へ押し始める。そして、更に操作部２７Ｂを押圧して、半球形の突出部２７Ｃが所定の位置に到達した時、円形ドーム状の可動接点２４が弾性反転して中央固定接点２３に当接し、外側固定接点２２と中央固定接点２３を電気的に導通させて図４に示すスイッチオンの状態となる。
【００３２】
次に、操作部２７Ｂへの押圧力を除去すると、可動接点２４がその弾性復帰力により反転状態から復帰して中央固定接点２３より離れてスイッチオフとなると共に、接点押圧部２７Ａ先端下面の突出部２７Ｃが押し戻される方向の力を受け、接点押圧部２７Ａの上面がカバー２６の上面平板部２６Ａの内側に沿って後退し、操作体２７を図１に示した元の位置に復帰させて停止する。
【００３３】
以上のように本実施の形態によれば、固定接点２２，２３を露呈させた内底面２１Ｂをプッシュオンスイッチの取付け面である下面に対して傾けて設けたスイッチベース２１に円形ドーム状の可動接点２４を収容することによって、スイッチ全体の奥行き寸法を短くして投影面積を小さくすることができ、スイッチベース２１を覆うカバー２６は金属薄板で上面に隙間のない平板状として、防塵性能、自動実装性が優れたものとなっており、更にカバー２６の側壁部２６Ｂと一体に設けた取付用脚部２６Ｅがアース端子を兼ねて使用機器のアース回路に接続されることにより、静電気の影響を受け難くできるものである。
【００３４】
また、操作体２７を樹脂成形にてブロック状の単純な形にして製作に使用する金型の加工および部品製作を容易で安価にできると共に、可撓性シート２５を可動接点２４の上面に配して可動接点２４を常時スイッチベース２１の内底面２１Ｂの所定の位置に維持し、反転動作および固定接点２２，２３との接触導通を安定化させると共に、接点押圧部２７Ａの突出部２７Ｃと可動接点２４の間の摺動抵抗を減じて操作体２７の動作を円滑にし、また接点部の防塵性能の向上にも寄与しているものである。
【００３５】
更に、操作部２７Ｂを押圧する時、操作体２７の接点押圧部２７Ａの上面はカバー２６の上面平板部２６Ａの内側に摺動案内され、また接点押圧部２７Ａの左右両側に設けた平行ガイド部２７Ｄがカバー２６の両側壁２６Ｂの内側と小さな隙間で係合していることによってカバー２６内での操作体２７の上下左右方向へのガタツキを押さえ、操作体２７を押し込んだ時、接点押圧部２７Ａの後端２７Ｅがスイッチベース２１の後方壁２１Ｃ内側に当接して停止するようにしているため、操作ストロークを一定にし、操作感触を安定させることができるものである。
【００３６】
（実施の形態２）
図５は本発明の第２の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図、図６は同カバーの外観斜視図であり、上記の実施の形態１によるものに対して、カバー３６および操作体３７が異なっているものである。
【００３７】
すなわち、同図に示すように、軟質金属板製のカバー３６の上面平板部３６Ａの中央部に下方へ側面視三角形の突起３６Ｈを絞り加工により設けて、その突起３６Ｈの斜面の角度を可動接点２４の下面に対して略直角にし、その斜面に当接する操作体３７の接点押圧部３７Ａの後端３７Ｅに丸みを持たせて摺動し易いようにしており、その他の部分の構成は実施の形態１の場合と同じである。
【００３８】
本実施の形態によるプッシュオンスイッチの動作について説明すると、操作部３７Ｂを押圧した時、操作体３７がカバー３６の上面平板部３６Ａに沿って後方へ移動することは実施の形態１の場合と同じであるが、更に押圧すると接点押圧部３７Ａの後端３７Ｅが下方へ突出した突起３６Ｈに摺動案内されて接点押圧部３７Ａが可動接点２４を押圧する方向へ押し下げられ、接点押圧部３７Ａの先端下面に設けられた突出部３７Ｃが可撓性シート２５を介して可動接点２４をその下面に対して略直角方向に押圧して弾性反転させて図７に示すようにスイッチをオンさせる。
【００３９】
また、操作部３７Ｂへの押圧力を除去すると、可動接点２４が弾性復帰力によって反転状態から復帰してスイッチオフとなり、接点押圧部３７Ａが押し上げられると共に突起３６Ｈの斜面に沿って後退して、操作体３７を図５に示した元の位置に復帰させ停止する。
【００４０】
このように本実施の形態によれば、実施の形態１の場合に比較して、操作体３７の押し力が最も効率よく可動接点２４に伝わると共に、操作体３７を戻す時に、可動接点２４の弾性復帰力を戻し力として最も有効に利用でき、安定した操作ストロークおよび操作荷重で操作でき、操作感触が優れたものとなる。
【００４１】
なお、カバー３６の上面平板部３６Ａの中央部に下方へ突出して設けた突起３６Ｈの形状は、スイッチの大きさ等の条件によっては側面視台形でもよいものである。
【００４２】
（実施の形態３）
図８は本発明の第３の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図、図９は同側面図であり、上記の実施の形態１によるものに対して、スイッチベース４１とカバー４６が異なっているものである。
【００４３】
すなわち、同図に示すように、外側固定接点４２および中央固定接点４３をインサート成形により固定したスイッチベース４１から、使用機器の配線基板３０に接続する接続用端子４２Ａ，４３Ａをスイッチベース４１の後方壁４１Ｃ側から延出させるように切断折曲げ加工し、カバー４６と一体のアース端子を兼ねた取付用脚部４６Ｅもカバー４６の側壁部４６Ｂからスイッチベース４１の後方壁４１Ｃ側に設けたもので、その他の部分は実施の形態１によるものと同じである。
【００４４】
本実施の形態によるプッシュオンスイッチの動作については実施の形態１によるものと同じであるが、スイッチベース４１の後方壁４１Ｃの外側面と平行な使用機器の配線基板３０に接続することによって、縦押しタイプのプッシュオンスイッチを実現できるものである。
【００４５】
以上のように本実施の形態によれば、実施の形態１のスイッチベースおよびカバー製作に使用する金型の一部の切断形状および折曲げ方法を変更できるようにしておくことにより、操作方向の異なる二種類のプッシュオンスイッチを製作することができるものである。
【００４６】
また、上記の説明では実施の形態１によるプッシュオンスイッチを基準として説明したが、これは実施の形態２によるプッシュオンスイッチを基準としてもよいことは勿論である。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、操作体を含めて金型加工および部品製作を容易にして安価に製造でき、しかも投影面積が小さく薄型で、スイッチの動作が安定していると共に、防塵性能および自動実装性の優れたプッシュオンスイッチを提供することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図
【図２】 同分解斜視図
【図３】 同側面図
【図４】 同オン状態の側面断面図
【図５】 本発明の第２の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図
【図６】 同カバーの外観斜視図
【図７】 同オン状態の側面断面図
【図８】 本発明の第３の実施の形態によるプッシュオンスイッチを示す側面断面図
【図９】 同側面図
【図１０】 従来のプッシュオンスイッチを示す側面断面図
【図１１】 同分解斜視図
【符号の説明】
２１，４１ スイッチベース
２１Ａ 係止用突部
２１Ｂ 内底面
２１Ｃ，４１Ｃ 後方壁
２１Ｄ 前方壁
２２，４２ 外側固定接点
２３，４３ 中央固定接点
２２Ａ，２３Ａ，４２Ａ，４３Ａ 接続用端子
２４ 可動接点
２４Ａ 可動接点外周下端部
２５ 可撓性シート
２６，３６，４６ カバー
２６Ａ，３６Ａ 上面平板部
２６Ｂ，４６Ｂ 側壁部
２６Ｃ 係止穴
２６Ｄ 折り曲げ部
２６Ｅ，４６Ｅ 取付用脚部
２６Ｆ 開口部
２６Ｇ 壁部
２７，３７ 操作体
２７Ａ，３７Ａ 接点押圧部
２７Ｂ，３７Ｂ 操作部
２７Ｃ，３７Ｃ 突出部
２７Ｄ 平行ガイド部
２７Ｅ，３７Ｅ 後端
２８ 凹部
３０ 配線基板
３６Ｈ 突起
Claims (10)
- 後方側が高く前方側が低くなるように傾いた内底面上に、一対の外側固定接点と中央固定接点の各接点部が露呈してインサート成形により固定された上面開放の樹脂製のスイッチベースと、外周下端部が外側固定接点上に載るようにスイッチベース内底面に位置決めして配設された弾性金属薄板製の円形ドーム状の可動接点と、スイッチベース下面と平行な平板状で、スイッチベース内底面を覆う上面平板部およびこれからスイッチベースを挟むように両側に伸ばされた下端部に取付用脚部を有する左右両側壁からなる金属板製のカバーと、カバー前方側面の壁部と組み合わせられる左右の凹部を介して先端下面に半球状の突出部を有する接点押圧部およびカバーの前方側面の開口部から突出した操作部が一体の剛体に形成され、上記操作部に押圧力を加えて後方に移動させると、上記接点押圧部の突出部が上記可動接点をその弾性力に抗して押圧して弾性反転させ、上記押圧力を除去すると、上記可動接点がその弾性復帰力により反転状態から復帰することにより上記突出部が押し戻され、その可動接点の弾性復帰力によって元の位置に復帰停止する樹脂製の操作体からなるプッシュオンスイッチ。
- スイッチベース上の固定接点の各接点部が、スイッチベース下面に対して３０〜６０度傾いた内底面に露呈して固定された請求項１記載のプッシュオンスイッチ。
- 操作体の接点押圧部の両側部に、カバーの左右両側壁の内側と小さな隙間で摺動可能に係合する平行ガイド部を設けた請求項１または２記載のプッシュオンスイッチ。
- 操作体が所定の距離だけ後方に摺動した時に、操作体の接点押圧部の後端がスイッチベースの後方壁の内側に当接するストッパ部を構成した請求項１〜３のいずれか一つに記載のプッシュオンスイッチ。
- 下面に接着剤を塗布した絶縁材料製の可撓性シートを可動接点の上面に配して、可動接点をスイッチベース内底面に位置決めする請求項１〜４のいずれか一つに記載のプッシュオンスイッチ。
- 操作体の操作部を押す時に接点押圧部の半球状の突出部が円形ドーム状の可動接点に当接して下方へ押圧する位置が、可動接点の中心よりも前方の位置から押し始め、更に操作部を押すことによって、接点押圧部の突出部の当接位置が可動接点の中心まできた時に可動接点が弾性変形するように接点押圧部を下方へ案内する突起をカバーの上面平板部から下方に設けた請求項１〜５のいずれか一つに記載のプッシュオンスイッチ。
- 操作体の操作部を押す時に、接点押圧部の半球状の突出部が円形ドーム状の可動接点の中心部を押圧する方向と可動接点の下面が略直角となるように、カバー上面平板部から下方に突起を配した請求項６記載のプッシュオンスイッチ。
- カバーの上面平板部から下方に設ける突起の断面形状が、三角形または台形である請求項６または７記載のプッシュオンスイッチ。
- カバーに設けた取付用脚部がアース回路接続用の端子を兼ねた請求項１〜８のいずれか一つに記載のプッシュオンスイッチ。
- スイッチベースの内底面に固定された各固定接点から外部に延出された接続端子およびカバーの左右両壁部に設ける取付用脚部を、スイッチベースの下面と平行なプリント配線基板に接続するように切断折曲げすることにより横押しタイプに、スイッチベースの後方壁の外側面と平行なプリント配線基板に接続するように切断折曲げすることにより縦押しタイプとなる請求項１〜９のいずれか一つに記載のプッシュオンスイッチ。
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