JP4039535B2

JP4039535B2 - 押しボタンスイッチ

Info

Publication number: JP4039535B2
Application number: JP32057597A
Authority: JP
Inventors: 功宮下
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2017-11-07
Also published as: JPH11144559A; US5947269A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車載オーディオ装置、カメラ、ファクシミリ、ＶＴＲ等に使用される押しボタンスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の押しボタンスイッチとしては、例えば実開昭５８−１３５８３０号に示されたものがあり、これは図３のように、箱状のスイッチ本体１の開口部をカバー２で閉じ、押しボタン３がカバー２の窓から突き出しているが、フランジ３ａにより抜け止めされている構造である。スイッチ本体１の底部からは端子４、５が出ている。
【０００３】
図４の平面図に見るように、端子４は二つに分岐した第１の固定接点４ａ、４ｂを有し、これらの固定接点４ａ、４ｂはスイッチ本体１の底部で外寄りの両側に配置され、端子５と一体の第２の固定接点５ａが、第１の固定接点４ａ、４ｂの間に配置されている。
【０００４】
図３にて、スイッチ本体１の内部に接点板７が配置され、押しボタン３の下に位置している。接点板７は図５のような形状で、平行な二つのスリット８、９の間がアーチ状に湾曲した可動接点部１０になっている。また、両側に常接接点部１１、１２が形成されていて、これらは中央部が可動接点部１０と逆方向に湾曲している。可動接点部１０と常接接点部１１、１２の両端を、連接部１３、１４が一体に連結している。
図３に見るように、接点板７は可動接点部１０のアーチ状の頂点が押しボタン３の球状凸部３ｂに当接しており、押しボタンにばね力を働かせて外方向に付勢するとともに、下面側が第２の固定接点５ａ（図４）に面している。また、接点板７の常接接点部１１、１２は、スイッチ本体１の内側底面に配置された第１の固定接点４ａ、４ｂに常時接触して、これらと電気的に導通している。
【０００５】
使用者が押しボタン３を押して接点板７の可動接点部１０の湾曲の頂点を押し下げると、接点板７は平らになろうとするが、両端の動きが連接部１３、１４を介して両側の常接接点部１１、１２により規制されているため、平らになることはできず、押しボタンの押圧力がある大きさになったところで一種の挫屈を起こし、中央部が逆方向に湾曲して下面が第２の固定接点５ａに当接し、スイッチが閉じる。可動接点部１０のこのような形状の反転はごく短時間に生じるので、クリック動作になる。使用者が指を離せば、可動接点部１０は元の形状に復帰して第２の固定接点５ａから離れ、スイッチが開く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような押しボタンスイッチにおいて、ボタンを押した時の動作が適度の抵抗とクリック音を伴って好ましい使用感を与えるためには、可動接点部１０が頂点を押された時に平らに伸びるのでなく、湾曲が瞬時に反転して波型になることが必要で、それには可動接点部１０の両端がしっかり固定されてなければならない。図５のように、可動接点部１０の両端は連接部１３、１４を介して常接接点部１１、１２と一体になっているから、常接接点部１１、１２の剛性が大きくて変形しにくいなら、可動接点部１０は両端がしっかり固定されてめりはりの利いた反転動作をするが、常接接点部１１、１２は可動接点部１０と同じ板厚であって、一部に可動接点部１０と反対方向の湾曲があり、剛性は可動接点部１０と大差ない。このため押しボタンが押されると常接接点部１１、１２が伸びて押圧力を一部吸収し、可動接点部１０の反転のめりはりが鈍る。そして繰り返し使用することによって常接接点部１１、１２の疲労が進むと、さらにこの傾向が増す。
【０００７】
上記の構造におけるもう一つの問題は、図３、図４に見るように、第１の固定接点４ａ、４ｂと常接接点部１１、１２の接触が面接触に近くて面圧力が小さくなり、電気的導通の信頼性が十分といえないことである。
【０００８】
これらに関し実開昭５９−２３１１９号は、図６のように両側の常接接点部１１、１２の湾曲の折り曲げ線部１５、１６、１７、１８を、スリット８、９に対し角度θだけ傾斜させた接点板７を提案している。これによって常接接点部１１、１２の剛性が若干増加して可動接点部の動作のクリック感を増し、また常接接点部１１、１２の湾曲部が傾斜面となるので、第１の固定接点４ａ、４ｂとの接触面積が小さくなって面圧力が上がるが、湾曲の曲率が大きいので効果としてはまだ十分なものでない。
本発明は、接点板の改良により上記の問題を解決する押しボタンスイッチを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の押しボタンスイッチは次のような接点板を用いる。すなわち、平行な二つのスリットの間の部分を湾曲した可動接点部とし、両側の部分をそれぞれ常接接点部とする接点板において、常接接点部の複数箇所に可動接点部の湾曲と反対方向に隆起する凸部を設け、凸部は頂点のあるものであって、頂点が常接接点部の両方の辺上またはその近くにあるように配分したものである。
【００１０】
この構造により、従来のように常接接点部の一部が大きな曲率で湾曲している接点板と違って、常接接点部の剛性が大幅に増加し、可動接点部の動作のめりはりが上がる。また、凸部には頂点があるので固定接点への当接が頂点で起こって面接触でなく点接触に近くなり、頂点が常接接点部の長手の両側に存在するので、どちら側の頂点でスイッチ本体側の固定接点に当接させてもよく、設計の自由度を増してスイッチを小型化できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、前記の説明を含め、同種の部品や部分については同じ符号を用いることにする。
図１は本発明の実施形態の一つである接点板７の斜視図、図２は平面図である。一枚の板でほぼ長方形に作られ、平行な二つのスリット８、９の間の部分が可動接点部１０であってアーチ状に湾曲させてある。スリットの両側は常接接点部１１、１２であり、可動接点部１０と常接接点部１１、１２は両端で連接部１３、１４により一体に連結されている。
【００１２】
常接接点部１１、１２には、可動接点部１０の湾曲と反対方向に隆起し、常接接点部１１、１２を横断する凸部２１をそれぞれ３箇所に設けてある。もっとも凸部２１は接点板７の上面から見れば凹部である。そして図１、２に見るように、凸部はテーパ状、すなわち円錐あるいは稜線を隆起方向に向けた四角錐などを軸線に平行に切って横向きにしたのに近い形である。従って凸部は錐体の根元側で高さが高く、先端側で低くなっている。３個の凸部は軸線が互いに平行であり、中央のものは先端が接点板７の内側を向き、両側のものは外側を向いている。このように常接接点部１１、１２には、先端が反対方向を向く複数の凸部２１を適宜組み合わせて設ける。
【００１３】
図５、６のような従来の接点板７は、両側の常接接点部１１、１２を中央部で比較的大きな曲率で湾曲させただけだったので、湾曲部は長い梁状となって弾性が大きく、可動接点部１０が押されて平らになろうとするのを制止する作用が十分でなかった。これに対し本発明の接点板７は、常接接点部１１、１２に曲率の小さな凸部２１を複数個設け、しかも凸部の平面形状がテーパー状なので、平坦部と凸部との境界である折り曲げ線部１５が常接接点部１１、１２の長手方向に対し傾斜している。これによって常接接点部１１、１２の剛性がはるかに大きくなり、連接部１３、１４を介して可動接点部１０の両端の動きを確実に規制し、可動接点部１０のクリック動作が明瞭なものになる。
【００１４】
また、常接接点部１１、１２とスイッチ本体１側の第１の固定接点４ａ、４ｂとの接触（図３、図４参照）を考えると、従来の図５の接点板７では常接接点部１１、１２の湾曲部と固定接点４ａ、４ｂの接触が面接触に近くなり、導通の信頼性を保つには図４におけるスイッチ本体１側の第１の固定接点４ａ、４ｂの占める領域の幅Ｗ₂ を接点板７の幅Ｗ₁ （図５）以下にするわけに行かず、スイッチの小型化を制限していた。また、図６の接点板７は常接接点部１１、１２の湾曲部が傾斜しているから、固定接点４ａ、４ｂとは常接接点部１１、１２の外側の辺で接触することになり、接触面積が小さくなる点では図５のものより改善されているが、固定接点領域の幅Ｗ₂ を接点板７の幅Ｗ₁ より大きくすることが必須であった。
【００１５】
しかし本発明の接点板７は、まず常接接点部１１、１２に設けた凸部２１の稜線が傾斜していて、凸部の頂点で第１の固定接点４ａ，４ｂに当接し、これは図５の接点板のような面接触でなく、しかも図６のものより湾曲の曲率がはるかに小さくて、大きな面圧を生じ、電気的導通の信頼性が向上する。さらに、凸部２１のテーパが広がった側が隆起の頂点になるが、複数の凸部２１はテーパの向きを逆にしたものを組み合わせて設けてあるから、常接接点部１１、１２の長手の両辺に必ず隆起の頂点が確保される。例えば図１、図２の実施形態では、各常接接点部１１、１２の外側に１個、内側に２個の隆起の頂点がある。従って固定接点４ａ、４ｂの領域の幅Ｗ₂ （図４）が接点板７の幅Ｗ₁ （図２）より広い場合はもとより問題なく、固定接点側の幅Ｗ₂ が接点板７の幅Ｗ₁ より若干狭くても、凸部２１の常接接点部１１、１２の内側の辺の隆起の頂点が固定接点に当接して、確実な電気的導通を生じる。これによって固定接点側の幅Ｗ₂ を狭くできるのであり、スイッチ本体の小型化が可能になる。
【００１６】
以上、図１および図２で本発明の一実施形態を説明したが、もとより実施形態はこれに限らず、例えば上記のものでは凸部２１が常接接点部１１、１２を横断しているが、凸部の稜線の傾斜を急にして、反対側の辺に凸部が達しないようにする場合がある。
また、図示は省くが、図１、図２のように長軸のある凸部でなしに球面の凸部にすることもあり、その場合、球面の中心の投影位置は各辺上あるいは辺から若干内外にずれた位置にする。またテーパ状の凸部を設ける場合にも、図１、図２のような直線的なテーパでなく、例えばラグビーボール状の曲面の一部を用いることがあり、その場合は折り曲げ線１５は楕円状になる。
【００１７】
また、常接接点部１１、１２の二つの辺に対する凸部の頂点の配分は、図１、図２の実施形態では凸部２１が３個あって、頂点は外側に１個、内側に２個であるが、凸部２１のテーパの向きを逆にして、頂点が外側に２個、内側に１個としても差し支えなく、さらには凸部の数を４個にし、テーパの向きが交互になるよう配置して、両辺にそれぞれ２個ずつの頂点を設けることももとより可能である。頂点の数の配分に関しては、凸部が球面状、ラグビーボール状等の場合も同様である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の押しボタンスイッチは次のような効果を有する。
１．常接接点部に複数の凸部を設けることにより剛性が上がるので、可動接点部が両端で強固に支持されてクリック動作が明瞭になる。
２．常接接点部の凸部が頂点を持つので、固定接点への当接が点接触に近づき、面圧が上がって電気的導通が確実になる。
３．常接接点部の両側の辺にそれぞれ凸部の頂点が配置されるので、常接接点部の内側または外側のどちらの辺で固定接点に当接させてもよく、スイッチ本体の設計の自由度が増し、内側の辺に頂点を設けるなら固定接点領域の幅を接点板の幅よりも小さくできて、製品が小型になる。
一方、製造に関しては格別の困難はなく、従来同様に単一の板材からプレス加工等によって製作でき、スイッチの性能が上り小型化したものを廉価に提供できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による接点板の斜視図である。
【図２】図１の接点板の平面図である。
【図３】押しボタンスイッチの断面図である。
【図４】図３の押しボタンスイッチの平面図である。
【図５】従来の接点板の斜視図である。
【図６】別の従来の接点板の斜視図である。
【符号の説明】
３押しボタン
４、５端子
４ａ、４ｂ第１の固定接点
５ａ第２の固定接点
７接点板
８、９スリット
１０可動接点部
１１、１２常接接点部
１３、１４連接部
１５、１６、１７、１８折り曲げ線部
２１凸部

Claims

スイッチ本体内に配置した接点板が、押しボタン側にアーチ状に湾曲した可動接点部と、その両側に一枚ずつあって第１の固定接点に常時当接する常接接点部と、前記可動接点部と前記常接接点部の両端を一体に結合する連接部からなり、押しボタンの押圧により前記可動接点部が湾曲の反対方向に変形して第２の固定接点に接触する押しボタンスイッチにおいて、前記各常接接点部の複数箇所を、前記可動接点部の湾曲と反対側に隆起させて凸部とし、該複数の凸部はいずれも、前記各常設接点部を横断する方向において稜線が傾斜または湾曲しており、該凸部の隆起が大きい側の部分が前記各常接接点部の両辺近傍に位置するように配置してあって、前記辺の側面形状に凸部を生じていることを特徴とする押しボタンスイッチ。
請求項１に記載の押しボタンスイッチにおいて、
前記常接接点部の前記凸部は球面の一部であることを特徴とする押しボタンスイッチ。
請求項１に記載の押しボタンスイッチにおいて、
前記常接接点部の前記凸部はテーパ状、すなわち円錐、多角錐、回転楕円体等に近い形状の一部を横にして前記常接接点部を横断する方向に置いたもので、テーパの向きが反対のものを組み合わせることにより、前記凸部の頂点を前記常接接点部の両辺にそれぞれ配分してあることを特徴とする押しボタンスイッチ。
請求項３に記載の押しボタンスイッチにおいて、
前記常接接点部の前記複数の凸部はテーパの軸線が互いに平行であることを特徴とする押しボタンスイッチ。