JP4101560B2 - 可動接点体およびこれを用いたスイッチ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動接点体およびこれを用いたスイッチ装置に係わり、特に反転可能な膨出部を有する可動接点体およびこれを用いたスイッチ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の押し釦スイッチ等に用いられている可動接点体21は、薄板状でステンレス等の弾性がある金属板からなり、図8〜図10に示すように、基材21aの外形が円形状に形成され、この基材21aの中央部を所定高さ一方側に膨出させて、内部がドーム状の膨出部21bが形成されている。また、膨出部21bの内面が接点部21cになっている。
【0003】
また、基材21aの外周縁の互いに対向する位置には、可動接点体21をプレス加工する時に、母材であるフープ材に連結するための連結部(図示せず)を切断した切断跡である、一対の突出部21dが形成されている。この一対の突出部21dは、前記連結部を切断した切断跡が、フープ材の送りズレ等により、基材21aの外周縁より内側に喰い込んで、可動接点体21のバネ特性等を損なわないように、必ず基材21aから外側に高さ寸法Aで突出するようになっている。
また、突出部21dの先端部の形状は、基材21aの外周円と同心円状の円弧状に形成されている。
そのために、基材21aの外周縁から突出する突出部21dの突出寸法Aは、幅寸法Bにおけるどの位置においても、ほぼ均等の寸法Aになっている。
【0004】
また、前述したような可動接点体21の製造方法は、薄板状の金属板からなる母材であるフープ材(図示せず)の一部をプレス加工等で、基材21aの外周部を円形状に打ち抜くことにより、フープ材に所定のピッチ寸法で連続して連結部(図示せず)に連結された基材21aが形成される。
前記フープ材に連結部で連結された基材21aを、次のプレス加工の工程で一方側にドーム状に突き出して膨出部21bを形成する。
その後、連結部でフープ材に連結された基材21aを、プレス等で連結部から切断する。この時、連結部を切断した切断残りが発生して、基材21aの外周縁より外側に突出部21dが形成されるように切断する。
【0005】
前記基材21aをフープ材から切断するための金型(図示せず)は、突出部21dの先端部を、基材21aの円形状の外周縁と同心円の円弧状にすることにより、連結部を切断するための金型製造を簡略化できるようになっている。
このような連結部を切断する金型によって、基材21aの外周縁の互いに対向する位置に、連結部の切断跡である一対の突出部21d、21dの先端部を円弧状に形成した、従来の可動接点体11を製造するようになっている。
【0006】
このような従来の可動接点体11を用いたスイッチ装置(図示せず)は、内部に空洞状の収納部を有するハウジングの内底面中央部に中央固定接点部が形成されている。この中央固定接点部の外周側には、中央固定接点部と絶縁されると共に、基材21aの円形状の外周縁が当接して導通可能な、形状が円環状の周辺固定接点部とが形成されている。
そして、ハウジングの収納部内に収納した可動接点体21は、基材21aの外周縁を周辺固定接点部上に載置すると、ハウジング内部の収納部で位置決めされてガタ付かないようになっている。
【0007】
このようなスイッチ装置は、可動接点体21の膨出部21bの頂部を下方に押圧操作すると、膨出部21bが下方に降下して反転する。
この基材21aが反転することにより、押圧操作していた操作者がクリック感を感じることができる。
このクリック感を感じると同時に、接点部21cが中央固定接点部に当接して、中央固定接点部と周辺固定接点部とが可動接点体21を介して電気的に導通してスイッチ回路が切り換わる。
【0008】
また、可動接点体21の押圧を解除すると、可動接点体21は、基材21aの自らの弾性力でドーム状の初期状態に復帰して、接点面21cが中央固定接点部から離間する。このことにより、可動接点体21と中央固定接点部との電気的な導通が解除される。
このような従来のスイッチ装置は、可動接点体21を押圧操作したときに感じるクリック感により、スイッチ回路が切り替わったことを感知することができるので、操作性が良い。
【0009】
また、従来のスイッチ装置に用いた従来の可動接点体21は、膨出部21bの頂部を押圧操作したときに、基材21aの中心部には縮む方向の応力が加わり、また、基材21aの外周縁は、図10に示すように、円周方向の矢印C方向に延びようとする応力が加わる。
ところが、突出寸法Aで円弧状に外周縁から均等に突出する突出部21dが形成された部分は、突出部21dがない部分の外周縁より強度アップしている。
そのために、膨出部21bの頂部を押圧操作して、基材21aの外周縁に矢印C方向に延びようとする応力が加わると、この応力は、突出部21dの幅方向における両端面と、基材21aの円形状の外周縁とが交わる交点21eに集中する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の可動接点体21は、膨出部21bの頂部を繰り返し押圧操作することにより、交点21eに繰り返しの集中応力が加わり、図10に示すように、交点21eから基材21aの中心部に向けて、短時間でクラックDが発生するおそれがあった。
そのために、従来の可動接点体21を用いたスイッチ装置は、寿命特性が短くなるおそれがあった。
本発明は、前述したような課題に鑑みてなされたものであり、基材を一方側に膨出させた膨出部を繰り返し押圧操作しても、クラックが発生しにくい長寿命の可動接点体およびこれを用いたスイッチ装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第1の解決手段として本発明の可動接点体は、薄板状で弾性を有する金属板からなる基材と、この基材の中央部を反転可能に膨出させた膨出部と、この膨出部の内面に形成した接点部とを備え、前記基材は、円形状の外周縁の互いに対向する位置で帯状のフープ材に連結される連結部を切断することにより形成される外周縁より外側に突出形成した一対の突出部を有し、前記連結部を前記外周縁に接するように、前記突出部同士を結ぶ線と直交する方向の線と平行な直線状に切断したことを特徴とする。
【0015】
また、前記課題を解決するための第2の解決手段として本発明のスイッチ装置は、薄板状で弾性を有する金属板からなる基材の中央部を一方側に膨出させた膨出部を有する可動接点体と、この可動接点体を支持するハウジングとを備え、このハウジングは、一方の面に互いに絶縁された中央固定接点部と周辺固定接点部を形成し、前記可動接点体は、前記基材の円形状の外周縁の互いに対向する位置で帯状のフープ材に連結される連結部を切断することにより形成される外周縁より外側に突出形成した一対の突出部を有し、前記連結部を前記外周縁に接するように、前記突出部同士を結ぶ線と直交する方向の線と平行な直線状に切断し、 前記可動接点体の前記外周縁を前記周辺固定接点上に位置させると、前記膨出部内面に形成した接点部が、前記中央固定接点部と所定寸法離間して位置するようにしたことを特徴とするスイッチ装置。
【0016】
以下、本発明の一実施の形態を、図1〜図7に基づいて説明する。図1は本発明に関する可動接点体の平面図であり、図2は図1の要部断面図であり、図3は本発明に関する可動接点体の要部拡大図であり、図4〜図6は本発明に関する可動接点体の製造方法を説明する概略図であり、図7は本発明の可動接点体を用いたスイッチ装置の概略図である。
【0017】
本発明の実施の形態の可動接点体1は、図1、図2に示すように、薄板状で弾性を有するステンレス等の金属板からなり、外形が直径寸法Eの略円形状の基材2が形成されている。
この基材2は、図2に示すように、中央部を一方側である上方側にドーム状に所定高さ膨出させて膨出部2aを形成し、この膨出部2aの内面に接点部2bが形成されている。また、基材2は、円形状の外周縁の互いに対向する位置から外側に所定寸法突出する一対の突出部2cが形成されている。
【0018】
本発明の可動接点体1は、図1に示すように、基材2の円形状の外周縁から外側に突出する突出部2cの先端部2eの形状を、一対の突出部2c、2cを結ぶ線Hと直交する方向の線Jと平行な直線状に形成することにより、突出寸法 F を形成している。
【0019】
基材2の直径寸法Eが例えば2.5mmとすると、突出部2cの幅寸法Gは0.5mmに形成され、端部2d側の突出寸法Fは0.1mmより小さく形成されている。
前述したような可動接点体1の突出部2cの突出寸法Fは、図3に示すように、突出部2cの直線状の先端部2eが、基材2の外周縁と接するようにして、端部2dを寸法F外周縁から突出させて形成している。
【0020】
このような構成の可動接点体1は、図2に示す膨出部2aの頂部を操作者が押圧操作すると、膨出部2aの頂部が下方に降下して反転することにより、操作者がクリック感を感じ取れるようになっている。
また、可動接点体1は、連結部を外周縁に接するように、突出部2c同士を結ぶ線と直交する方向の線と平行な直線状に切断しているので、突出部2cの強度を従来より弱め、他の外周縁に近似させることができる。
そのために、基材2の外周縁に円周方向の引っ張り応力が加わっても、この引っ張り応力は、従来の技術で説明したような、外周縁と突出部2cの両端部2d、2dとが交わる交点に集中する応力を、突出部2cにも分散させることができる。
【0022】
前述したような可動接点体1の製造方法を図4〜図6に基づいて説明すると、母材として薄板状で帯状のフ−プ材4を用い、このフープ材4をプレス加工で、図4に示すように、円弧状のスリット部4aを互いに対向させて打ち抜くことにより、スリット部4aに挟まれた内側に、外周縁が円形状の基材2が連結部4bに連結されて、フープ材4に連続して形成される。また、連結部4bに連結された基材2を一方側に膨出させて膨出部2aを形成する。
【0023】
このような、フープ材4に連結部4bで連結された基材2を 、図6に示すような金型5の切断ポンチ6とダイ7とに位置合わせする。
そして、切断ポンチ6を矢印M方向に移動させることにより、連結部4bが切断されて、外周縁に一対の突出部2cが形成された膨出部2aを有する可動接点体1が、フープ材4から分離される。
前記切断ポンチ6は、連結部4bを切断する部分が、直線状に形成されているので、連結部4bを切断して形成される突出部2cの先端部2eは、図2に示すように、突出部2c、2cを結ぶ線Hと直交する方向の線Jと平行な直線状に形成される。
そして、フープ材4から分離された可動接点体1は、ダイ7の抜き穴7aから矢印N方向に排出される。
この抜き穴7から金型5の外部に排出された本発明の可動接点体1は、1枚ずつバキューム装置等で吸着されて、後述するスイッチ装置10の収納部11a内に組み込み可能になっている。
【0024】
このような製造方法で製造された本発明の可動接点体1を用いたスイッチ装置11は、図7に示すように、樹脂材料からなるハウジング12が配設されており、このハウジング12には、一方の面に可動接点体1を支持して収納可能な収納部12aが形成されている。 また、ハウジング12は、内部に空洞状の収納部12aが形成され、この収納部12aの内底面の中央部に金属板等からなる中央固定接点部12bが露出している。そして、この中央固定接点部12bは、インサート成形等によりハウジング12に埋設されて、例えば図示左側の第1端子部13に接続されている。
【0025】
また、収納部12aの内底面の外周部寄りには、収納部12aに収納した可動接点体1の外周縁が導通可能な金属板等からなる周辺固定接点部12cが露出して形成されている。
この周辺固定接点部12cは、ハウジング12にインサート成形等により埋設されて、例えば図示右側の第2端子部14に接続されている。
また、ハウジング12には、収納部12aを囲む外周側には、側壁12dが所定高さで突出形成されている。この側壁12dの高さは、収納部12aに収納した可動接点体1の膨出部2aの高さと、ほぼ同じ高さに形成されている。
【0026】
そして、収納部12aに可動接点体1を収納した状態で、開放された収納部12a上を蓋閉するように粘着シート15が配設されている。
この粘着シート15は、片面に粘着剤15aが塗布され、この粘着剤15aを下向きして、側壁12dの上端部に粘着している。
この時、収納部12aに収納している可動接点体1は、膨出部2aの頂部が粘着剤15aに粘着されて、水平方向の動きが規制されるようになっている。
また、粘着シート15上には、金属板等からなるフレーム16が被せられて、ハウジング12の側壁12dに粘着した粘着シート15が剥がれないようになっている。
また、フレーム16の中央部には、開口部16aが形成されており、この開口部16aから接着シート15の上面が露出しており、接着シート15を介して可動接点体1を押圧操作可能になっている。
【0027】
このようなスイッチ装置11を用いた機器(図示せず)側には、図7の2点鎖線で示すような、例えば棒状の操作部材17が配設されている。
そして、可動接点体1の接点部2bが中央固定接点部12bから離間した初期状態において、操作部材17を図示下方側に押圧操作すると、粘着シート15を介して可動接点体1の膨出部2aが下方に押圧されて降下する。
すると、可動接点体1は、膨出部2aが反転して、操作部材17を押圧操作している操作者がクリック感を感じることができる。
【0028】
前記膨出部2aの反転と同時に膨出部2aの内面の接点部2bが、ハウジング12に形成した中央固定接点部12bに当接する。
そして、中央固定接点部12bと周辺固定接点部12cとが、可動接点体1を介して電気的に導通してスイッチ回路が切り換えられる。
また、操作部材17の押圧を解除すると、可動接点体1は、自らの弾性力でドーム状の初期状態に復帰して、接点部2bが中央固定接点部12bから離間する。そして、可動接点体1と中央固定接点部12bとの電気的な導通が解除される。
【0029】
このような本発明のスイッチ装置11は、連結部を外周縁に接するように、突出部2c同士を結ぶ線と直交する方向の線と平行な直線状に切断しているので、操作部材17で膨出部2aの頂部を押圧操作して、膨出部2aが反転するときに、基材2の外周縁に加わる引っ張り応力を、突出部2cの先端部2eにも分散させることができる。
そのために、膨出部2aを繰り返し押圧操作しても、従来のような短時間でクラックが発生することのない、長寿命の可動接点体1とすることができる。
【0031】
尚、前述したような実施の形態の説明においては、スイッチ装置11のハウジング12に空洞状の収納部12aを形成し、この収納部12aに可動接点体1を収納支持するもので説明したが、その他の実施の形態として、図示は省略するが、平板状プリント基板でハウジングを形成し、周辺固定接点と中央固定接点を設けた一面に、粘着シートで可動接点体1を接着して支持するようにしたものでも良い。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の突出部は、連結部を外周縁に接するように、突出部同士を結ぶ線と直交する方向の線と平行な直線状に切断したので、突出部の強度を従来より低下させることができ、膨出部を押圧操作したときの基材の外周縁に加わる応力を突出部にも分散させて、突出部を形成した部分に加わる応力集中を小さくすることができる。
そのために、繰り返しの押圧操作でも、クラックが発生しにくい長寿命の可動接点体を提供できる。
【0033】
また、突出部は、外縁部から外側に突出する先端部の形状を、互いに対向する位置の一対の突出部を結ぶ線と直交する方向の線と平行な直線状に形成したので、外周縁の一部に集中する応力を突出部にも分散させることができる。
また、連結部を切断する切断ポンチの形状を単純化でき、製造が容易な金型とすることができる。
【0036】
また、本発明のスイッチ装置は、基材の円形状の外周端部からの突出部の突出寸法が、幅寸法の幅方向における両端部側より中央部側を小さく形成し、可動接点体の外周縁を周辺固定接点上に位置させると、膨出部内面に形成した接点部が、中央固定接点部と所定寸法離間して位置するようにしたので、可動接点体を押圧操作したときに外周縁に発生する引っ張り応力を、突出部にも分散させることができる。
そのために、可動接点体の寿命特性が向上するので、長寿命のスイッチ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に関する可動接点体の平面図である。
【図2】 図1の要部断面図である。
【図3】本発明に関する可動接点体の要部拡大図である。
【図4】本発明に関する可動接点体の製造方法を説明する概略図である。
【図5】本発明に関する可動接点体の製造方法を説明する概略図である。
【図6】本発明に関する可動接点体の製造方法を説明する概略図である。
【図7】本発明の可動接点体を用いたスイッチ装置の概略図である。
【図8】従来の可動接点体の平面図である。
【図9】従来の可動接点体の断面図である。
【図10】従来の可動接点体の要部拡大図である。
【符号の鋭明】
1 可動接点体
2 基材
2a 膨出部
2b 接点部
2c 突出部
2d 端部
2e 先端部
2f 交点
5 金型
6 切断ポンチ
7 ダイ
11 スイッチ装置
12 ハウジング
12a 収納部
12b 中央固定接点部
12c 周辺固定接点部
12d 側壁
15 粘着シート
16 フレーム
17 操作部材
Claims (2)
- 薄板状で弾性を有する金属板からなる基材と、この基材の中央部を反転可能に膨出させた膨出部と、この膨出部の内面に形成した接点部とを備え、前記基材は、円形状の外周縁の互いに対向する位置で帯状のフープ材に連結される連結部を切断することにより形成される外周縁より外側に突出形成した一対の突出部を有し、前記連結部を前記外周縁に接するように、前記突出部同士を結ぶ線と直交する方向の線と平行な直線状に切断したことを特徴とする可動接点体。
- 薄板状で弾性を有する金属板からなる基材の中央部を一方側に膨出させた膨出部を有する可動接点体と、この可動接点体を支持するハウジングとを備え、このハウジングは、一方の面に互いに絶縁された中央固定接点部と周辺固定接点部を形成し、前記可動接点体は、前記基材の円形状の外周縁の互いに対向する位置で帯状のフープ材に連結される連結部を切断することにより形成される外周縁より外側に突出形成した一対の突出部を有し、前記連結部を前記外周縁に接するように、前記突出部同士を結ぶ線と直交する方向の線と平行な直線状に切断し、 前記可動接点体の前記外周縁を前記周辺固定接点上に位置させると、前記膨出部内面に形成した接点部が、前記中央固定接点部と所定寸法離間して位置するようにしたことを特徴とするスイッチ装置。
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