JP4133696B2 - 押ボタンスイッチ構造 - Google Patents

Description

本発明は、押ボタンスイッチ構造に関するものである。

押ボタンスイッチは、ボタン部を押すことで操作を行うもので、一般的に、ボタン本体を有する操作機構と、接点部を有するコンタクト機構とからなり、例えば、自動車の自動変速機のシフトレバーに用いられる。

従来の押ボタンスイッチ構造として、プッシュロックスイッチが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
実開平４−１０１３２９号公報

図１０は、特許文献１の図１の再掲図である。
特許文献１のプッシュロックスイッチは、ケース１にスライド可能に嵌めた操作子３を移動させることで、可動盤５が移動して可動接片８を固定接点９に接触させる。
ケース１は、断面形状が略コ字形状で、開口側に基盤２を取り付けた構成である。
可動接片８は、可動盤５に嵌合するとともに、基盤２内面を弾性を有して摺接し、固定接点９と接離する。

しかし、特許文献１のプッシュロックスイッチは、ケース１の横（図の左右）の開口側に基盤２を取り付けた構成であり、使用条件によっては、横の開口を底（図の下方）の開口に変えた仕様にしたいことがある。例えば、基盤２側への押し付け力が大きい場合、ケース１の横を一体に成形し、底の開口にボトムキャップを嵌めると、簡単な構成で剛性を確保しやすい。ただ、ボトムキャップを嵌める構造では、ボトムキャップを嵌める際に、ボトムキャップが可動接片８の先端に干渉することがあり、その点では、従来の横から可動接片８に抗して基盤２などの蓋材を嵌める構成が有利であった。

本発明は、スイッチケースにボトムキャップを取り付ける際に、ボトムキャップと可動接触子との干渉を防止し、押ボタンスイッチの組立てを容易にすることを課題とする。

請求項１に係る発明は、スイッチケースと、このスイッチケースに押込み動可能に設けるとともに可動接触子を備えるボタン部と、このボタン部の可動接触子に対応する固定接触子を備えスイッチケースのボトム部に取り付けるボトムキャップとを有する押ボタンスイッチ構造において、ボタン部のボトムキャップ側に、可動接触子の拡がりを規制するストッパ面と、ボトムキャップのボタン部側に、このボトムキャップをスイッチケースに取り付ける際、スイッチケースと可動接触子の端との間に押し込まれて、ストッパ面で規制された可動接触子の端をスイッチの中央に導く傾斜ガイド面と、ボタン部を待機位置に戻す復帰スプリングと、復帰スプリングとは別に設けられ、ボタン部の操作時にクリック感を付与するクリック片と、を備え、クリック片は、ボタン部に設けられ、ボトムキャップに設けられるクリック凸部に掛合することでボタン部の操作時にクリック感を付与することを特徴とする。
請求項２は、可動接触子と、クリック片とがボタン部に一体的、且つボタン部を中心軸とした円周上に別々に設けられ、復帰スプリングは、圧縮コイルばねであり、ボタン部の中心軸と同心に配置されていることを特徴とする。
請求項３では、固定接触子は、ボトムキャップの側面と下面に面一となるＬ字形状であり、可動接触子は、ボタン部を押圧した場合に、端を含む接点部側がＬ字形状の固定接触子の側面と下面との両方に接触することを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ボタン部のボトムキャップ側に、可動接触子の拡がりを規制するストッパ面を備え、ボトムキャップのボタン部側に、このボトムキャップをスイッチケースに取り付ける際、ストッパ面で規制された可動接触子の端をスイッチの中央に導く傾斜ガイド面を備えたので、ボトムキャップをほぼ半部、押し込むと、傾斜ガイド面が可動接触子の端に当たり、傾斜ガイド面は、自身の傾斜で可動接触子の端をスイッチの中央に移動させる。移動する可動接触子は、傾斜ガイド面から離れてたわむ。従って、ボトムキャップと可動接触子との干渉を防止するという利点があるとともに、押ボタンスイッチの組立ては容易になるという利点がある。
また、ボタン部を待機位置に戻す復帰スプリングを備えているので、ボタン本体から手を離すと、復帰スプリングによって、ボタン本体を自動的に待機位置に戻すことができる。そして、復帰スプリングとは別に設けられ、ボタン部の操作時にクリック感を付与するクリック片を備えているので、押ボタンスイッチを押すと、クリック片はボトムキャップに掛合し、クリック感を付与することができる。その結果、押ボタンスイッチを押す感触とクリック感の感触とを各々設定することができる。
請求項１では、クリック片は、ボタン部に設けられ、ボトムキャップに設けられるクリック凸部に掛合することでボタン部の操作時にクリック感を付与するので、ボトムキャップにクリック凸部を設けるだけでよい。
請求項２では、可動接触子と、クリック片とがボタン部に一体的、且つボタン部を中心軸とした円周上に別々に設けられ、復帰スプリングは、圧縮コイルばねであり、ボタン部の中心軸と同心に配置されているので、押ボタンスイッチを小型化することができる。
請求項３では、固定接触子は、ボトムキャップの側面と下面に面一となるＬ字形状であり、可動接触子は、ボタン部を押圧した場合に、端を含む接点部側がＬ字形状の固定接触子の側面と下面との両方に接触するので、側面と下面との両方に接触することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は、本発明の押ボタンスイッチを用いたシフトレバー構造及び車両室内を示す図であり、車両１１は、オートマチック・トランスミッション車（ＡＴ車）、つまり、自動変速機を搭載した車両で、右に設けた運転席１２と、この運転席１２の前方に設けたインストルメントパネル１３と、ステアリングホイール１４と、インストルメントパネル１３の中央に配置したシフトレバー装置１５と、を備える。

シフトレバー装置１５は、予め決められた走行条件から所望の走行条件を選択し、設定するもので、走行条件をそれぞれ「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「２」の略語で表示するとともに、これらをこの順に並べた５ポジションとし、ゲート２１を一直線に形成し、シフトレバー２２のグリップ２３を左手で握り、走行条件を表示したポジションへシフトレバー２２をゲート２１に沿って一直線に移動させる。その際、条件によってはノブ２４を押しながら、移動させる。図１は「Ｎ」レンジを選択したシフトレバー２２の状態を示す。２５は押ボタンスイッチ、２６はロック解除キー穴を示す。

Ｐは、パーキングレンジで、駐車専用のブレーキのレンジである。
Ｒは、リバース（後退）レンジで、バックギアで走行するレンジである。
Ｎは、ニュートラル（中立）レンジで、エンジンと駆動系との間で動力を切るレンジである。
Ｄは、ドライブレンジで、通常走行時、全ギアの自動変速を行うレンジである。
２は、セカンドレンジで、セカンドギアホールドで走行するレンジである。

図２は、本発明の押ボタンスイッチの正面図である。
押ボタンスイッチ２５は、オーバードライブ（ＯＤ）ボタンとして用いたもので、円形のボタン部３１と、このボタン部３１を支持するコンタクト機構３２と、コンタクト機構３２に接続した電線部３３とからなる。Ｆは待機位置、Ｓは動作（導通）を開始するまでのストロク量、Ｌｍは最大ストロク量を示す。

図３は、図２の３−３線断面図であり、押ボタンスイッチの待機状態を示す。
ボタン部３１は、操作者が押すボタン本体３４と、ボタン本体３４の軸部３５に嵌合してボタン本体３４とともにスライドするスライダ３６と、スライダ３６に取り付けた可動接触子３７並びにクリック片３８と、からなる。

可動接触子３７は、断面Ｕ字形に成形したもので、スライダ３６に固定する固定部４１を形成し、固定部４１に連ねてたわみ部４２を距離Ｌ１だけ伸ばし、たわみ部４２に連ねて接点部４３を円弧状に成形したものである。４４は可動接触子３７の端を示す。
クリック片３８は、断面Ｕ字形に成形したもので、スライダ３６に固定する固定部４５を形成し、固定部４５に連ねてたわみ部４６を距離Ｌ２だけ伸ばし、たわみ部４６に連ねて凸部４７を成形したもので、クリック感を付与する。

コンタクト機構３２は、スイッチケース５１と、スイッチケース５１のボトム部５２に取り付けるボトムキャップ５３と、ボトムキャップ５３に取り付けた図３及び図４の示されている構造で明らかな固定接触子５４と、中央に設けた復帰スプリング５５と、からなる。５６はスイッチケース５１の上部を示す。
スイッチケース５１は、升形状のケース本体５７の上（図の上方）にガイド筒６１を成形し、底（図の下方）に開口６２を成形したものである。
復帰スプリング５５は、非操作時にスライダ３６とともにボタン本体３４を待機位置Ｆに戻す。

図４は、本発明の押ボタンスイッチの動作説明図であり、押ボタンスイッチの断面を示す。
押ボタンスイッチ２５を最大ストロク量Ｌｍだけ押すと、図４に示されているように可動接触子３７の接点部４３及び端４４が固定接触子５４に密着し、導通を維持する。
押ボタンスイッチ２５をストロク量Ｓだけ押すと、可動接触子３７が固定接触子５４に接触し始め、互いに導通可能となる。

また、押ボタンスイッチ２５を最大ストロク量Ｌｍだけ押すと、クリック片３８の凸部４７はボトムキャップ５３のクリック凸部８４に一旦掛合し、クリック感を付与する。ボタン本体３４から手を離すと、復帰スプリング５５によって、ボタン本体３４は自動的に待機位置Ｆに戻る。

図５は、本発明の押ボタンスイッチのスライダの断面図である。
スライダ３６は、可動接触子３７の拡がり（矢印ａの方向）を規制するストッパ面６５を備える。具体的には、ボタン本体３４を嵌めかつ、スイッチケース５１のガイド筒６１にスライド可能に嵌る筒状の嵌合部６６を成形し、嵌合部６６の端に可動接触子３７を固定する第１固定部６７を成形し、固定部６７に連ねてストッパ面６５を角度θ１で成形し、嵌合部６６の端にクリック片３８を固定する第２固定部７１を成形し、第２固定部７１に連ねてクリック片３８の拡がり（矢印ｂの方向）を規制する規制面７２を角度θ２で成形し、嵌合部６６の端の中央にばね掛止部７３を成形したものである。
つまり、ボタン部３１のボトムキャップ側であるところの下部７４に、可動接触子３７の拡がりを規制するストッパ面６５を備える。

図６は、本発明の押ボタンスイッチのボトムキャップの断面図である。
ボトムキャップ５３は、傾斜ガイド面７５を備える。具体的には、ボトムキャップ５３は、スイッチケース５１のケース本体５７内に嵌合する本体７６を升形状に成形し、ボトムキャップ５３（本体７６）のボタン部側であるところの上部７７に、このボトムキャップ５３をスイッチケース５１に取り付ける際、ストッパ面６５（図５参照）で規制された可動接触子３７（図３参照）の端４４（図３参照）をスイッチの中央７８に導く（矢印ｄの方向）傾斜ガイド面７５を角度θ３で形成し、ボトムキャップ５３の隅８１に固定接触子５４をインサートし、固定接触子５４に対向するボトムキャップ５３の内面８３にクリック凸部８４を成形し、ボトムキャップ５３の底中央にばね掛止部８５を成形したものである。

次に本発明の押ボタンスイッチの組立て要領及び作用を説明する。
図７は、本発明の押ボタンスイッチの組立て要領説明図（その１）である。
まず、スイッチケース５１の開口６２からスライダ３６を入れ（矢印ｅの方向）、スイッチケース５１のガイド筒６１にスライダ３６の嵌合部６６を嵌めることで、スライダ３６を組み込む。続けて、嵌合部６６にボタン部３１の軸部３５を一体的に取り付ける。

図８は、本発明の押ボタンスイッチの組立て要領説明図（その２）である。
引き続き、ボトムキャップ５３のばね掛止部８５に復帰スプリング５５を載せ、復帰スプリング５５を載せたボトムキャップ５３をスイッチケース５１の開口６２から矢印ｆの如く入れ、押し込む。押し込むと、ボトムキャップ５３の傾斜ガイド面７５は可動接触子３７に矢印ｇの如く当たり始める。

図９は、本発明の押ボタンスイッチの組立て要領説明図（その３）である。
さらに押し込むことで、押ボタンスイッチの組立ては完了する。その際、ボトムキャップ５３をほぼ半部、押し込むと、傾斜ガイド面７５が可動接触子３７の端４４並びに円弧状の接点部４３に当たるので、傾斜ガイド面７５は、自身の傾斜で可動接触子３７の端４４並びに円弧状の接点部４３を矢印ｈの如くスイッチの中央７８に移動させるとともに、ストッパ面６５から離れた可動接触子３７の角度δ１を増加させ、可動接触子３７のたわみ部４２をたわませる。従って、ボトムキャップ５３と可動接触子３７との干渉を防止しするという利点があるとともに、押ボタンスイッチ２５の組立ては容易になるという利点がある。

また、ボトムキャップ５３をほぼ半部、押し込むと、クリック凸部８４がクリック片３８を矢印ｊの如くスイッチの中央７８に移動させるとともに、規制面７２から離れたクリック片３８の角度δ２を増加させ、クリック片３８のたわみ部４６をたわませる。従って、ボトムキャップ５３とクリック片３８との干渉を防止しするという利点があるとともに、押ボタンスイッチ２５の組立ては容易になるという利点がある。

尚、本発明の押ボタンスイッチ構造は、実施の形態では四輪車に適用したが、三輪車、建設機械、農業機械、産業機械にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。

本発明の押ボタンスイッチ構造は、四輪車に好適である。

本発明の押ボタンスイッチを用いたシフトレバー構造及び車両室内を示す図 本発明の押ボタンスイッチの正面図 図２の３−３線断面図 本発明の押ボタンスイッチの動作説明図 本発明の押ボタンスイッチのスライダの断面図 本発明の押ボタンスイッチのボトムキャップの断面図 本発明の押ボタンスイッチの組立て要領説明図（その１） 本発明の押ボタンスイッチの組立て要領説明図（その２） 本発明の押ボタンスイッチの組立て要領説明図（その３） 特許文献１の図１の再掲図

符号の説明

２５…押ボタンスイッチ、３１…ボタン部、３７…可動接触子、４４…可動接触子の端、５１…スイッチケース、５２…スイッチケースのボトム部、５３…ボトムキャップ、５４…固定接触子、６５…ストッパ面、７４…ボタン部のボトムキャップ側（ボタン部の下部）、７５…傾斜ガイド面、７７…ボトムキャップのボタン部側（ボトムキャップの上部）、７８…スイッチの中央。

Claims (3)

1. スイッチケース（５１）と、このスイッチケース（５１）に押込み動可能に設けるとともに可動接触子（３７）を備えるボタン部（３１）と、このボタン部（３１）の可動接触子（３７）に対応する固定接触子（５４）を備え前記スイッチケース（５１）のボトム部（５２）に取り付けるボトムキャップ（５３）とを有する押ボタンスイッチ構造（２５）において、
   前記ボタン部（３１）の前記ボトムキャップ（５３）側に、前記可動接触子（３７）の拡がりを規制することで、前記スイッチケース（５１）に前記可動接触子（３７）の端（４４）を触れないようにするストッパ面（６５）と、
   前記ボトムキャップ（５３）の前記ボタン部（３１）側に、このボトムキャップ（５３）をスイッチケース（５１）に取り付ける際、該スイッチケース（５１）と前記可動接触子（３７）の端（４４）との間に押し込まれて、前記ストッパ面（６５）で規制された可動接触子（３７）の端（４４）をスイッチ（２５）の中央（７８）に導く傾斜ガイド面（７５）と、
   前記ボタン部（３１）を待機位置に戻す復帰スプリング（５５）と、
   前記復帰スプリング（５５）とは別に設けられ、前記ボタン部（３１）の操作時にクリック感を付与するクリック片（３８）と、を備え、
   前記クリック片（３８）は、前記ボタン部（３１）に設けられ、前記ボトムキャップ（５３）に設けられるクリック凸部（８４）に掛合することでボタン部（３１）の操作時にクリック感を付与することを特徴とする押ボタンスイッチ構造。
2. 前記可動接触子（３７）と、前記クリック片（３８）とが前記ボタン部（３１）に一体的、且つ前記ボタン部（３１）を中心軸とした円周上に別々に設けられ、
   前記復帰スプリング（５５）は、圧縮コイルばねであり、前記ボタン部（３１）の中心軸と同心に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の押ボタンスイッチ構造。
3. 前記固定接触子（５４）は、前記ボトムキャップ（５３）の側面と下面に面一となるＬ字形状であり、
   前記可動接触子（３７）は、前記ボタン部（３１）を押圧した場合に、前記端（４４）を含む接点部（４３）側が前記Ｌ字形状の固定接触子（５４）の側面と下面との両方に接触することを特徴とする請求項１に記載の押ボタンスイッチ構造。

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