JP4150380B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばロータリースイッチやデュアル・インライン・パッケージ（ＤＩＰ）ロータリースイッチ等のスイッチ装置に関する。

近年、電子機器の小型化に伴い、電子機器に装着されるスイッチも非常に小型化されている。具体的にはスイッチハウジングの一片の長さは、例えば１０ｍｍ程度、高さは４ｍｍ程度とされている。このため、スイッチを構成する複数の部品、例えば固定接点、複数の可動接点を有する可動接片、及び可動接点を駆動するロータ等も小型化されている。これらの部品は、ハウジング内に収容され、スイッチが構成される（例えば特許文献１参照）。
実開平５−２５６３６号公報

ところで、上記従来のスイッチ装置において、複数の可動接点を有する可動接片は例えば０．１２ｍｍというような極めて薄い扁平状の金属板により構成されている。この可動接片は、フープ状の金属板より打ち抜き形成される。この際、可動接片と一体的に複数の可動接点が形成される。この可動接点は、可動接片に対して僅かに折り曲げられて弾性を有する形状とされている。この複数の可動接点を有する可動接片が変形した場合、可動接点と固定接点との接触の安定性を保持することが困難となり、スイッチの信頼性を左右することとなる。すなわち、可動接点と固定接点との距離は、例えば１ｍｍ以下の極僅かな間隔に設定されている。このため、可動接片に僅かに変形やねじれが生じた程度でも可動接点と固定接点が常時接触してしまったり、或いは、可動接点と固定接点との距離が規定値より大きくなり、これらを十分な圧力により接触させることが困難となったり、接触させることができなくなったりすることがある。したがって、可動接片の変形を防止することが接触の安定性、及びスイッチ装置の歩留まりを向上させる上で非常に重要である。

しかし、この可動接片は、前述したように極めて薄い金属板により形成されているため脆弱であり、且つ、一辺の長さが例えば８ｍｍ程度と非常に小型である。このため、可動接片の製造時、保管時、スイッチへの組み込み時等において、可動接片の取り扱いに注意を要する。したがって、製造、保管、組み込み時において、必要以上に労力を要している。

上記特許文献１には、可動接片をハウジングに収容するときの位置決めを容易化するため、可動接片の平行する２辺を折り曲げた構成が記載されている。しかし、この構成においても、可動接片の変形やねじれを十分に防止することが困難であった。

本発明は、上記課題を解決するものであり、可動接片の変形を防止することができ、信頼性を向上することが可能なスイッチ装置を提供しようとするものである。

本発明のスイッチ装置の態様は、収容部を有し、前記収容部の底部に固定接点が形成された基板と、前記収容部内に設けられ、周囲に枠体を有し、前記枠体に一端部が接続され、他端が自由とされた可動接点と、前記枠体の周囲に形成された折曲部とを有する可動接片と、前記可動接点を駆動する操作子と、前記可動接片と前記操作子の相互間に設けられ、中央部が前記操作子により前記可動接片に押圧され、端部に前記可動接片の端部を押圧する複数の突部を有するスペーサとを具備することを特徴とする。

本発明によれば、可動接片の変形を防止することができ、信頼性を向上することが可能なスイッチ装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図２は、本発明の実施形態に係るスイッチ装置２１を示している。この実施形態は本発明を例えばＤＩＰロータリースイッチに適用した場合を示している。図２において、スイッチ装置２１は、基板２２、複数の端子２３、可動接片２４、スペーサ２５、ロータ２６、Ｏリング２７、ばね材２８、カバー２９により形成されている。基板２２とカバー２９はハウジング３０を構成し、このハウジング３０の内に可動接片２４、スペーサ２５、ロータ２６、Ｏリング２７、ばね材２８が順次収容される。ハウジング３０の一辺の長さは、約１０ｍｍ、高さは約２ｍｍである。

基板２２は、矩形状の収容部２２ａを有しており、この収容部２２ａの底部に複数の端子２３が取着されている。各端子２３の収容部２２ａ内の端部には固定接点２３ａがそれぞれ形成されている。

可動接片２４は、導電性金属により構成され、矩形状の枠体２４ａに複数の可動接点２４ｂが一体的に形成されている。すなわち、各可動接点２４ｂの一端は枠体２４に接続され、他端が自由に動作する接点として形成されている。各可動接点２４ｂの中央部には、突起２４ｃが形成されている。この突起２４ｃにロータ２６の底面に形成された第１のカム２６ａが当接することにより、可動接点２４ｂが下方に押圧され、対応する固定接点２３ａに接触される。さらに、枠体２４の４辺は、収容部２２ａの底部方向に折り曲げられ折曲部２４ｄが形成されている。このため、可動接片２４の剛性が向上されている。

可動接片２４の上に設けられる矩形状のスペーサ２５は、例えばステンレススチールにより形成され、弾性を有している。スペーサ２５は、可動接点２４ｂの突起２４ｃに対応した複数の開口部２５ａを有しており、スペーサ２５を可動接片２４の上に載置した状態において、可動接点２４ｂの各突起２４ｃが開口部２５ａから突出する。さらに、スペーサ２５の四隅には、可動接片２４方向に突出した突部２５ｂが形成されている。スペーサ２５は、スイッチ装置が組み立てられた状態において、その中央部がロータ２６により可動接片２４の中央部方向に押圧され、各突部２４ｂが可動接片２３の四隅を押圧する。このため、可動接片２４が仮に変形している場合においてもスペーサにより変形が修正される。

ロータ２６は、その底面に形成された第１のカム２６ａと、上面に形成された操作子２６ｂと、操作子２６ａの周囲に形成された第２のカム２６ｃと、第２のカム２６ｃと操作子２６ａの間に形成されたリング状の溝部２６ｄとを有している。操作子２６ｂは、カバー２９の開口部２９ａに挿入され、操作子２６ｂの操作に応じてロータ２６が回転される。第１のカム２６ａは、前記可動接点２４ｂの突起２４ｃに当接してロータ２６の回転位置に応じて所定のスイッチ状態を設定する。第２のカム２６ｃは、ロータ２６の回転ステップに対応して等間隔に形成されており、リング状のばね材２８に形成された突部２８ａに係合される。このため、ロータ２６の回転位置がばね材２８により規制される。

Ｏリング２７は、例えばゴム材により形成され、ロータ２６の溝部２６ｄに収容される。このＯリング２７は、スイッチ装置が組み立てられた状態において、カバー２９の裏面に当接する。このため、操作子２６ｂとカバー２９の開口部２９ａとの間隙が閉塞され、ハウジング内への塵埃の侵入が防止される。

ばね材２８は、係合部２８ｂを有し、この係合部２８ｂは、基板２２の収容部２２ａ内に形成された図示せぬ係合部に係合される。このため、ばね材２８はロータ２８に対して回転しないように固定されている。ばね材２８は、スイッチ装置が組み立てられた状態において、前述したように突部２８ａがロータ２６の第２のカム２６ｃに係合される。この状態においてロータ２６がばね材２８の弾性に抗して回転された場合、第２のカム２６ｃが突部２８ａを超え、クリックが発生する。

上記のように、基板２２の収容部２２ａ内に可動接片２４、スペーサ２５、ロータ２６、Ｏリング２７、ばね材２８が順次収容された後、カバー２９が基板２２に装着され、カバー２９と基板２２が例えば超音波溶着技術を用いて接着される。

図１（ａ）は、上記可動接片２４を取り出して示し、図１（ｂ）は従来の可動接片の一例を示している。図１（ａ）において、可動接片２４は、厚みが例えば０．１２ｍｍのフープ状の金属板から打ち抜いて形成される。この際、枠体２４ａの４辺が下方に折り曲げられ折曲部２４ｄが形成される。これと同時に、枠体２４ａに接続された複数の可動接点２４ｂ、突起２４ｃが形成される。

上記実施形態に係る可動接片２４は、その周囲に矩形状の枠体２４ａを有し、枠体２４ａの各辺に折曲部２４を形成している。このため、図１（ｂ）に示す従来の可動接片４１に比べて剛性を向上できる。すなわち、従来の可動接片４１は、その周囲に矩形状の枠体がなく、可動接点の一端部を連結する平行した２辺のみを有し、この２辺に収容部に対する位置決め用の折曲部４２が形成された構成である。このような構成の場合、矢印Ａ，Ｂで示す２方向からの力に対しては抗力を有するものの、図示上下方向からの力や矢印Ｅ，Ｆで示すねじれに対する応力が十分ではない。

これに対して、図１（ａ）に示す実施形態の構成の場合、矢印Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示す４方向からの力、上下方向からの力、及び矢印Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈで示すねじれに対して十分な抗力を得ることができる。このため、可動接片２４の製造、保管、及びスイッチ装置を組み立てる際において、可動接片２４の変形を防止できるため、可動接片２４を基板２２の収容部２２ａに収容した状態において、可動接点２４ｂと固定接点２３ａとの間隔を規定値内に容易に設定することができる。したがって、これらの接触の安定性を保持することが可能であり、スイッチ装置の信頼性を向上できるとともに、製品の歩留まりを向上させることができる。さらに、図１（ａ）に示す可動接片２４は十分な剛性を有しているため、取り扱いが容易であるという利点も有している。

また、図３（ａ）（ｂ）に示すように、スペーサ２５の四隅には、前述したように突部２５ｂが形成されている。この突部２５ｂは、図３（ａ）に示すように、スペーサ２５の厚み例えば０．０５ｍｍに対して同等の高さを有している。このため、図３（ｂ）に示すように、スイッチ装置を組み立てた状態において、スペーサ２５の中央部はロータ２６により可動接片２４に押圧され、スペーサ２５の四隅は、突部２５ｂの高さ分だけ上方に湾曲する。この湾曲により、図示矢印で示すように、可動接片２４を下方へ押圧する力が発生する。このため、可動接片２４の四隅は、スペーサ２５により収容部の底部方向に押圧される。したがって、仮に、製造、保管、組み立て時において、可動接片２４に変形やねじれが生じた場合においても、最終的にスイッチ装置の組み立てが完了した時点においては、スペーサ２５により可動接片２４の変形やねじれが修復され、可動接点２４ｂと固定接点２３ａとの間隔を規定値内に容易に設定することができる。したがって、これらの接触の安定性を保持することが可能であり、スイッチ装置の信頼性を向上できるとともに、製品の歩留まりを向上させることができる。

なお、上記実施形態は、本発明をＤＩＰロータリースイッチに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明をその他のスイッチ装置に適用することも可能である。

図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る可動接片を示す斜視図、図１（ｂ）は、従来の可動接片の一例を示す斜視図。 本発明の実施形態に係るスイッチ装置を示す分解斜視図。 図３（ａ）は、本発明の実施形態に係るスペーサの一部を拡大して示す側面図、図３（ｂ）は、スペーサの機能を示す側面図。

符号の説明

２１…スイッチ装置、２２…基板、２２ａ…収容部、２３…端子、２３ａ…固定接点、２４…可動接片、２４ａ…枠体、２４ｂ…可動接点、２４ｄ…折曲部、２５…スペーサ、２５ｂ…突部、２６…ロータ、２６ａ…第１のカム、２６ｂ…操作子、２９…カバー、３０…ハウジング。

Claims (1)

1. 収容部を有し、前記収容部の底部に固定接点が形成された基板と、
   前記収容部内に設けられ、周囲に枠体を有し、前記枠体に一端部が接続され、他端が自由とされた可動接点と、前記枠体の周囲に形成された折曲部とを有する可動接片と、
   前記可動接点を駆動する操作子と、
   前記可動接片と前記操作子の相互間に設けられ、中央部が前記操作子により前記可動接片に押圧され、端部に前記可動接片の端部を押圧する複数の突部を有するスペーサと
   を具備することを特徴とするスイッチ装置。

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