JP4148714B2

JP4148714B2 - 押釦スイッチ

Info

Publication number: JP4148714B2
Application number: JP2002211440A
Authority: JP
Inventors: 直樹花輪; 一成高橋
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2022-07-19
Also published as: JP2004055343A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比較的小さなストロークで押圧操作されカメラ等の電子機器に用いて好適な押釦スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の押釦スイッチはタクトスイッチとも称され、ハウジングの収納部内に配置させた接点ばねを押し込んで反転させると、周辺固定接点と中央固定接点とが接点ばねを介して導通されてオン動作するというものである。接点ばねは通常浅いドーム状にフォーミングされており、この接点ばねの中央部が反転可能である。各固定接点はハウジングの収納部の内底面の互いに離れた位置に固設されており、周辺固定接点上に接点ばねの外周部が搭載され、中央固定接点が接点ばねの中央部と接離可能に対向している。
【０００３】
このように構成された押釦スイッチは、操作者が接点ばねを上方から所定ストローク押し込むと、接点ばねの中央部が反転して下方の中央固定接点に接触し、中央および周辺固定接点どうしの導通に基づくオン信号が出力されるので、オフからオン状態へと切り換わる。このとき、操作者の手指には接点ばねの反転時に生起されるクリック感が伝わるので、作動ストロークが短くても操作者は押釦スイッチがオン動作したことを感得することができる。また、かかる押し込み操作力を除去すると、接点ばねは自身の弾性力で元のドーム形状に戻るので中央固定接点から離間し、よって自動的にオフ状態に復帰する。
【０００４】
しかしながら、上述した押釦スイッチは、浅いドーム状にフォーミングされた接点ばねの高さ寸法が外径寸法に比べて極端に小さく、小径の接点ばねを高さ方向に大きく弾性変形させることができないため、小型化すると作動ストロークが不所望に短くなってしまうという難点がある。例えば、接点ばねと下方の固定接点との間にメタルコンタクトを介在させて、接点ばねを浅く押し込んだ場合には該接点ばねとメタルコンタクトとの導通に基づく第１のオン信号が出力され、接点ばねを深く押し込んだ場合には中央固定接点とメタルコンタクトとの導通に基づく第２のオン信号が出力されるようにしてある２段押し込み式の押釦スイッチにおいては、ある程度長い作動ストロークが必要となるので、高さ寸法が過度に小さい接点ばねでは対応できない。また、接点ばねは中央部が反転したときにも外周部は周辺固定接点に確実に接触していなければならないので、浅いドーム状にフォーミングされた小径の接点ばねは剛性が不所望に大きくなってしまい、良好な操作感触が得にくいという難点がある。
【０００５】
そこで従来、ドーム部の外周に複数片（通常は４片）の脚部を突設してなる接点ばねを採用した押釦スイッチが提案されている。かかる脚付きの接点ばねは、ドーム部を支えている脚部が周辺固定接点上に搭載されるため、この脚部の高さ分だけドーム部が嵩上げされると共に、脚部の撓みが利用できるので接点ばねの剛性を減じることができる。したがって、脚付きの接点ばねは小径でも十分な作動ストロークと良好な操作感触とが確保しやすく、このような接点ばねを採用することで押釦スイッチの小型化が促進できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した脚付きの接点ばねを組み込んだ押釦スイッチを量産する際には、該接点ばねをフープ材から形成して連続的にハウジングに組み付けていくという製造方法が有効である。すなわち、接点ばねのような小さな金属薄板部品は単品で取り扱うと組立作業性を悪化させやすいが、フープ材をプレス加工（打ち抜き加工および絞り加工）して多数の接点ばねを連結状態で形成しておき、ハウジングに組み付ける段階で接点ばねを１個ずつフープ材から切り離していけば、作業効率が飛躍的に向上するため、製造コストを大幅に低減することができる。
【０００７】
このように脚付きの接点ばねをフープ材から形成するときには、接点ばねにつなぎ桟を延設しておき、このつなぎ桟を切断することでフープ材から接点ばねを切り離すことになるが、例えば接点ばねのドーム部につなぎ桟を延設した場合、つなぎ桟の切断時にドーム部の特定箇所に応力が集中し、ドーム部が反転動作を繰り返すとこの応力集中箇所に亀裂が生じやすくなるため、接点ばねの寿命が著しく短縮されてしまう。それゆえ、つなぎ桟は接点ばねの脚部に延設することが好ましい。ただし、フープ材の長手方向へ延びる脚部につなぎ桟を延設すると、プレス加工時にフープ材の平滑性が損なわれる危険性があるので、結局、フープ材の短手方向へ延びる脚部につなぎ桟を延設することが最も好ましい。
【０００８】
しかしながら、こうしてフープ材の短手方向へ延びる脚部につなぎ桟を延設して接点ばねを形成し、この接点ばねをフープ材から切り離してハウジングの収納部内に配置させたときに、接点ばねが収納部内で必ずしも安定した姿勢に保持されないことを本発明者らは見い出した。これは、複数片の脚部のうちの一部が収納部の内底面から浮き上がってガタを生じているために、接点ばねが不安定な姿勢のまま支持されるという現象であり、その後の組立工程内における搬送時に接点ばねがハウジングから飛び出してしまう脱落事故の要因ともなっていた。なお、接点ばねの脱落を防止するためにハウジングの収納部を深くすると、スイッチ全体の薄型化が損なわれてしまうので好ましくない。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化しても作動ストロークが確保しやすい脚付きの接点ばねをフープ材から形成して効率良く安価に製造可能な押釦スイッチを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する一解決手段として、本発明では、浅いドーム状にフォーミングされた反転可能なドーム部を有すると共に、このドーム部の外周の等間隔な４箇所から外側へ突出する４片の脚部を有する接点ばねと、前記接点ばねを配置させる収納部を有すると共に、この収納部の一部に前記４片の脚部のうち前記ドーム部の直径方向両端部に位置する特定の２片を搭載するための受け面を設けたハウジングと、前記収納部の内底面に固設され、前記特定の２片を除く残余の２片の前記脚部のうちの少なくとも１片が搭載される第１の固定接点（周辺固定接点）と、前記収納部の内底面で前記第１の固定接点とは離れた位置に固設され、押圧操作時に反転した前記ドーム部を介して前記第１の固定接点と導通される第２の固定接点（中央固定接点）とを備え、前記受け面の高さ位置と前記第１の固定接点の上面の高さ位置とが同等に設定してあると共に、前記特定の脚部と前記残余の脚部のうち湾曲の度合いが相対的に少ないほうを他方よりも長く延設することにより、これら各脚部の下端の高さ位置を同等となし、もって接点ばねが各脚部を介してハウジングに支持されるようにした。
【００１１】
このように構成された押釦スイッチは、接点ばねの各脚部の収納部内での搭載面を同等の高さ位置に設定した上で、接点ばねの４片の脚部のうちフープ材とのつなぎ桟に隣接する２片とそれ以外の２片とが同一形状に絞り加工されないことを予め考慮して、つなぎ桟に隣接する脚部を他の脚部よりも若干長く形成しておき、絞り加工後に各脚部の下端の高さ位置が同等になるようにしている。すなわち、本発明者らの考察によれば、フープ材とのつなぎ桟に隣接する脚部は、絞り加工時に該つなぎ桟に引っ張られて湾曲の度合いが低減しやすいという特性があるので、各脚部を同一形状に設計した場合、つなぎ桟に隣接する脚部の下端位置は他の脚部の下端位置よりも所定寸法高くなる。そこで、フープ材とのつなぎ桟に隣接して湾曲の度合いが低減しやすい脚部を予め長く延設しておけば、特定の脚部が搭載される受け面と残余の脚部が搭載される第１の固定接点の上面とが同等の高さであっても、４片すべての脚部の下端の高さ位置を同等となすことができるので、ハウジングの収納部内に接点ばねを安定した姿勢で配置させることができる。
【００１２】
また、前記目的を達成する他の解決手段として、本発明では、前記受け面の高さ位置と前記第１の固定接点の上面の高さ位置とが同等に設定してあると共に、前記特定の脚部と前記残余の脚部とで曲げ形状を相違させることにより、これら各脚部の下端の高さ位置を同等となし、もって前記接点ばねが前記各脚部を介して前記ハウジングに支持されるようにした。
【００１３】
このように特定の脚部が搭載される受け面と残余の脚部が搭載される第１の固定接点の上面とが同等の高さであっても、フープ材とのつなぎ桟に隣接する脚部を他の脚部よりも大きく湾曲させるような曲げ形状のポンチを使用することによって、実際に絞り加工を行ったときに４片すべての脚部の下端の高さ位置を同等となすことができるので、ハウジングの収納部内に接点ばねを安定した姿勢で配置させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は実施形態例に係る押釦スイッチのカバー等を省略して示す平面図、図２は該押釦スイッチの接点ばね形成工程を示す平面図、図３は該押釦スイッチのハウジングの平面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、図５は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図６は図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図７は該押釦スイッチの動作説明図である。
【００１５】
これらの図に示す押釦スイッチは、収納部２を有するハウジング１と、収納部２内に配置されたメタルコンタクト３と、このメタルコンタクト３を覆うように収納部２内に配置された接点ばね４と、収納部２の内底面の互いに離れた位置に配設された中央固定接点５、内側周辺固定接点６および外側周辺固定接点７と、収納部２を蓋閉してハウジング１に固定された可撓性カバー８と、この可撓性カバー８をハウジング１の上面に圧着固定している押え板９とによって主に構成されている。
【００１６】
ハウジング１は合成樹脂のモールド品であり、各固定接点５〜７から導出される複数の金属板がインサート成形によってハウジング１と一体化されている。中央固定接点５は収納部２の内底面の中央部に固設されており、この中央固定接点５から導出された金属板の先端部が端子１０としてハウジング１の外側面に突設されている。内側周辺固定接点６は収納部２の内底面で中央固定接点５を挟む位置に一対固設されており、これら内側周辺固定接点６から導出された金属板の先端部が端子１１としてハウジング１の外側面に突設されている。収納部２の最外周部には等間隔な４箇所に径方向外側へ向かって延びる段丘部が形成されており、このうち、中央固定接点５を挟んで位置する２箇所の段丘部にそれぞれ外側周辺固定接点７が固設され、残り２箇所の段丘部は平坦な受け面１ａとなっている。ただし、外側周辺固定接点７の上面とハウジング１の受け面１ａとは同等の高さ位置に設定されている。また、一方の外側周辺固定接点７から導出された金属板の先端部と他方の外側周辺固定接点７から導出された金属板の先端部がそれぞれ、端子１２，１３としてハウジング１の外側面に突設されている。
【００１７】
メタルコンタクト３は極めて浅いドーム状にフォーミングされた金属薄板製のばね部材である。図７に示すように、メタルコンタクト３の外周縁は一対の内側周辺固定接点６上に搭載され、メタルコンタクト３の中央部は中央固定接点５と接離可能に対向している。このメタルコンタクト３の外周部は粘着シート１４によって収納部２の内底面に固定されている。
【００１８】
接点ばね４は、浅いドーム状にフォーミングされた反転可能なドーム部４０と、このドーム部４０の外周の等間隔な４箇所から外側へ突出する４片（二対）の脚部４１〜４４とを有する金属薄板製のばね部材である。この接点ばね４は、一対の脚部４１，４２がそれぞれ外側周辺固定接点７上に搭載され、かつ残り一対の脚部４３，４４がそれぞれ受け面１ａ上に搭載されて、ドーム部４０の中央部がメタルコンタクト３と接離可能に対向している。
【００１９】
図２に示すように、この接点ばね４はフープ材２０をプレス加工（打ち抜き加工および絞り加工）することによって連続的に形成される。すなわち、まずフープ材２０に対し打ち抜き加工を行うことにより、接点ばね４の平面的な輪郭に沿う不要部分を取り除き、次いで絞り加工を行うことにより、ドーム部４０や各脚部４１〜４４を所望の形状に湾曲させる。ただし、フープ材２０の短手方向へ延びる２片の脚部４１，４２にはつなぎ桟２１，２２が延設してあるので、絞り加工の後も接点ばね４はフープ材２０に連結されたままであり、ハウジング１に組み付ける段階で各脚部４１，４２と各つなぎ桟２１，２２間の切断線Ｌに沿って切断することにより、接点ばね４はフープ材２０から切り離される。このようにして接点ばね４をフープ材２０から形成すれば、送り孔２０ａによってフープ材２０を送り方向へ移動させながら、多数の接点ばね４を順次形成して１個ずつハウジング１に組み付けていくことができるので、製造段階での作業効率が良好となって量産に好適となる。また、フープ材２０の長手方向へ延びる脚部４３，４４やドーム部４０にはつなぎ桟が延設されていないので、プレス加工時にフープ材２０の平滑性が損なわれたり、接点ばね４の寿命が著しく短縮する等の不具合は発生しない。なお、接点ばね４は、予めメタルコンタクト３が取り付けてあるハウジング１の収納部２内に組み込まれる。
【００２０】
ところで、つなぎ桟２１，２２に隣接している２片の脚部４１，４２は絞り加工時に該つなぎ桟２１，２２に引っ張られて湾曲の度合いが低減しやすいという特性があるので、本実施形態例のように各脚部４１〜４４が同一形状に設計してある場合、フープ材２０から切り離した接点ばね４は、つなぎ桟２１，２２に連結されていた脚部４１，４２の下端位置がつなぎ桟に連結されていなかった他の脚部４３，４４の下端位置よりも所定寸法高くなってしまう。そこで本実施形態例では、つなぎ桟２１，２２に隣接する２片の脚部４１，４２（切断線Ｌの位置参照）を、残り２片の脚部４３，４４よりも若干長く形成しておくことによって、絞り加工後に各脚部４１〜４４の下端の高さ位置が同等になるようにしている。つまり、絞り加工時につなぎ桟２１，２２に引っ張られて湾曲の度合いが低減しやすい脚部４１，４２を予め長く延設しておくことにより、４片すべての脚部４１〜４４の下端の高さ位置に差が生じないようにしている。これにより、ハウジング１の収納部２内に組み込んだ接点ばね４の姿勢が安定するので、その後の組立工程で懸念される接点ばね４の脱落事故を未然に防止することができる。
【００２１】
可撓性カバー８は収納部２内へ水分や塵埃が侵入しないようにするためのもので、接点ばね４のドーム部４０と対向する部分は該ドーム部４０に貼着されている。この可撓性カバー８の外周部はハウジング１の上面に固定されて動かないが、可撓性カバー８のうち収納部２を覆っている部分はドーム部４０と一体的に撓ませることができる。押え板９は開口９ａを有する金属板であり、この開口９ａ内に可撓性カバー８で被覆されたドーム部４０を臨出させている。
【００２２】
上述の如くに構成された押釦スイッチは、図７（ａ）に示すように、非操作時においては、メタルコンタクト３が中央固定接点５から離間し、かつ接点ばね４がメタルコンタクト３から離間した状態に保持されているので、固定接点５，６間は導通されておらず、固定接点６，７間も導通されていない。この状態で操作者が押圧子３０を介して接点ばね４のドーム部４０を上方から押し込んでいくと、図７（ｂ）に示すように、ドーム部４０が一定量の短いストローク押し込まれた時点でクリック感を生起しながら反転してメタルコンタクト３に当接するので、固定接点６，７間がメタルコンタクト３および接点ばね４を介して導通されて第１のオン信号が出力される。この状態で操作者が押し込み操作力を除去すると、押し撓められていたドーム部４０が自身の弾性力で元のドーム形状に戻ってメタルコンタクト３から離間するので、固定接点６，７間の導通は遮断される。
【００２３】
また、操作者が押圧子３０を介してドーム部４０を図７（ｃ）に示す位置まで押し込んだ場合には、ドーム部４０がクリック感を生起して反転してメタルコンタクト３の中央部を押し下げるので、このメタルコンタクト３が中央固定接点５に当接する。その結果、固定接点５，６間がメタルコンタクト３を介して導通されて第２のオン信号が出力され、かかるオン動作を操作者はクリック感によって感得することができる。なお、図７（ｃ）に示す状態で操作者が押し込み操作力を除去すると、反転していたドーム部４０が自身の弾性力で元のドーム形状に戻るので、メタルコンタクト３が中央固定接点５から離間して固定接点５，６間の導通が遮断されると共に、ドーム部４０がメタルコンタクト３から離間して固定接点６，７間の導通も遮断される。
【００２４】
このように本実施形態例に係る押釦スイッチは、接点ばね４を浅く押し込むと第１のオン信号が出力され、深く押し込むと第２のオン信号が出力されるという２段押し込み式なので、ある程度長い作動ストロークを必要とするが、接点ばね４が脚部４１〜４４を有してドーム部４０を嵩上げしているため、小型化しても十分な作動ストロークが得られる。また、操作者が接点ばね４を押し込むとドーム部４０だけでなく各脚部４１〜４４も撓むので、小型化しても接点ばね４の剛性を特に高める必要はない。したがって、この押釦スイッチは、小型化しても十分な作動ストロークと良好な操作感触とを確保しやすくなっている。
【００２５】
なお、本実施形態例では、２段押し込み式の押釦スイッチについて例示しているが、メタルコンタクト３を省略して接点ばね４のドーム部４０を中央固定接点５に接離させる構成の押釦スイッチであっても、本発明を適用することで同様の効果を期待できる。
【００２６】
図８は本発明の他の実施形態例に係る押釦スイッチの接点ばね形成工程を示す平面図、図９は図８のＤ−Ｄ線に沿う断面図であり、図２に対応する部分には同一符号が付してある。
【００２７】
図８，９に示す接点ばね４は、つなぎ桟２１，２２に隣接する２片の脚部４１，４２の曲げ形状を、残り２片の脚部４３，４４の曲げ形状と相違させることによって、絞り加工後に各脚部４１〜４４の下端の高さ位置が同等になるようにしている。つまり、絞り加工時につなぎ桟２１，２２に引っ張られて湾曲の度合いが低減しやすい脚部４１，４２を、残り２片の脚部４３，４４よりも大きく湾曲させるような曲げ形状のポンチを使用することによって、実際に絞り加工を行ったときに４片すべての脚部４１〜４４の下端の高さ位置に差が生じないようにしている。また、本実施形態例においては、各脚部４１〜４４が搭載される外側周辺固定接点の上面とハウジングの受け面とが同等の高さ位置に設定されている。したがって、各脚部４１〜４４がハウジングの収納部内で浮き上がらず、該収納部内に接点ばね４を安定した姿勢で配置させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２９】
接点ばねの各脚部の収納部内での搭載面を同等の高さ位置に設定した上で、接点ばねの４片の脚部のうちフープ材とのつなぎ桟に隣接する２片とそれ以外の２片とが同一形状に絞り加工されないことを予め考慮して、つなぎ桟に隣接する脚部をそれ以外の脚部よりも長く延設したり、あるいは、つなぎ桟に隣接する脚部をそれ以外の脚部よりも大きく湾曲させるような曲げ形状のポンチを使用することによって、４片すべての脚部の下端の高さ位置を同等となすことができるので、ハウジングの収納部内に接点ばねを安定した姿勢で配置させることができ、組立工程で懸念される接点ばねの脱落事故を防止できる。それゆえ、小型化しても作動ストロークが確保しやすい脚付きの接点ばねをフープ材から形成して効率良く安価に製造可能な押釦スイッチが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る押釦スイッチのカバー等を省略して示す平面図である。
【図２】該押釦スイッチの接点ばね形成工程を示す平面図である。
【図３】該押釦スイッチのハウジングの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】該押釦スイッチの動作説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態例に係る押釦スイッチの接点ばね形成工程を示す平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ハウジング
１ａ受け面
２収納部
３メタルコンタクト
４接点ばね
５中央固定接点（第２の固定接点）
６内側周辺固定接点
７外側周辺固定接点（第１の固定接点）
８可撓性カバー
２０フープ材
３０押圧子
４０ドーム部
４１〜４４脚部
２１，２２つなぎ桟

Claims

浅いドーム状にフォーミングされた反転可能なドーム部を有すると共に、このドーム部の外周の等間隔な４箇所から外側へ突出する４片の脚部を有する接点ばねと、前記接点ばねを配置させる収納部を有すると共に、この収納部の一部に前記４片の脚部のうち前記ドーム部の直径方向両端部に位置する特定の２片を搭載するための受け面を設けたハウジングと、前記収納部の内底面に固設され、前記特定の２片を除く残余の２片の前記脚部のうちの少なくとも１片が搭載される第１の固定接点と、前記収納部の内底面で前記第１の固定接点とは離れた位置に固設され、押圧操作時に反転した前記ドーム部を介して前記第１の固定接点と導通される第２の固定接点とを備え、
前記受け面の高さ位置と前記第１の固定接点の上面の高さ位置とが同等に設定してあると共に、前記特定の脚部と前記残余の脚部のうち湾曲の度合いが相対的に少ないほうを他方よりも長く延設することにより、これら各脚部の下端の高さ位置を同等となし、もって前記接点ばねが前記各脚部を介して前記ハウジングに支持されるようにしたことを特徴とする押釦スイッチ。
浅いドーム状にフォーミングされた反転可能なドーム部を有すると共に、このドーム部の外周の等間隔な４箇所から外側へ突出する４片の脚部を有する接点ばねと、前記接点ばねを配置させる収納部を有すると共に、この収納部の一部に前記４片の脚部のうち前記ドーム部の直径方向両端部に位置する特定の２片を搭載するための受け面を設けたハウジングと、前記収納部の内底面に固設され、前記特定の２片を除く残余の２片の前記脚部のうちの少なくとも１片が搭載される第１の固定接点と、前記収納部の内底面で前記第１の固定接点とは離れた位置に固設され、押圧操作時に反転した前記ドーム部を介して前記第１の固定接点と導通される第２の固定接点とを備え、
前記受け面の高さ位置と前記第１の固定接点の上面の高さ位置とが同等に設定してあると共に、前記特定の脚部と前記残余の脚部とで曲げ形状を相違させることにより、これら各脚部の下端の高さ位置を同等となし、もって前記接点ばねが前記各脚部を介して前記ハウジングに支持されるようにしたことを特徴とする押釦スイッチ。