JP4209222B2 - 押釦スイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器の操作用スイッチとして使用される押釦スイッチの構造に係り、特にラバースプリングを反転ばねとして用いる押釦スイッチの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の押釦スイッチの構造としては、固定接点が固着されたハウジングの収納部内に、固定接点に対向させて可動接点と、この可動接点を固定接点側に押圧するラバースプリングを配置し、このラバースプリングの弾発力で操作用のステムを復帰させる押釦スイッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、従来の押釦スイッチの構造を図に基づいて説明する。
図１１は従来の押釦スイッチの平面図、図１２は従来の押釦スイッチの断面図である。
【０００４】
図において、ハウジング３１は合成樹脂などの絶縁材で上面側が開口された箱状に形成されている。このハウジング３１には下面側に収容壁部３１ｂを有する収納部３１ａが設けられており、この収納部３１ａの内底部には金属板などの導電材を屈曲して形成された一対の固定端子３２、３３が埋設されている。この一対の固定端子３２、３３の一端側はハウジング３１の内底面から表出されてそれぞれ接点部３２ａ、３３ａが形成されており、他端側はハウジング３１の外方へ導出されてそれぞれ端子部３２ｂ、３３ｂが形成されている。
【０００５】
可動接点３４は、ばね性のある導電性の薄板金属板で形成され、円環状の桟部３４ａと、その中央に一体的に切り起こされた接触片３４ｂが形成されている。前記可動接点３４は、前記桟部３４ａが前記固定端子３３の接点部３３ａに導通状態で載置され、前記接触片３４ｂが前記固定端子３２の接点部３２ａとは離間状態で対向されて配設されている。
【０００６】
ラバースプリング３５は、可撓性のあるエラストマー又はシリコーンゴムなどで形成され、外形が下面開口状のドーム形で、押圧、および復帰の際に屈曲されて弾発力が付与されるスカート部３５ａと、このスカート部３５ａの上部に形成された押圧面部３５ｂと、下部に形成された外周縁部３５ｃとからなっている。この外周縁部３５ｃが前記ハウジング３１の収納部３１ａに設けられた収容壁部３１ｂに挿入され保持されている。
【０００７】
また、前記押圧面部３５ｂの下面側には作動突部３５ｄが形成され、この作動突部３５ｄの先端が前記可動接点３４の接触片３４ｂを押圧することにより前記固定端子３２の接点部３２ａと導通させるようになっている。
【０００８】
ステム３６は、合成樹脂などの絶縁材で形成され、前記ハウジング３１の開口部に挿着されており、このステム３６の押圧突部３６ａが前記ラバースプリング３５の押圧面部３５ｂに当接されて前記ラバースプリング３５を下方に押圧するようになっている。ステム３６は、押圧された後、前記ラバースプリング３５のスカート部３５ａが屈曲して復帰する時の弾発力により初期位置に復帰されるようになっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２６０２５６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の押釦スイッチの構造においては、前記ハウジング３１の収納部３１ａに設けられた前記ラバースプリング３５を収納する収容壁部３１ｂと、前記ラバースプリング３５の外周縁部３５ｃとの間に、ラバースプリング３５を組込む際の組込み性を考慮して、収容壁部３１ｂの内径寸法をラバースプリング３５の外周縁部３５ｃよりも大径にして隙間Ｇを形成するようにしていた。
【００１１】
このラバースプリング３５を収納部３１ａに組み込む際に、ラバースプリング３５の外周縁部３５ｃが収容壁部３１ｂの内壁に引っかかってしまい、ラバースプリング３５が収容壁部３１ｂ内から外れたり、傾いてしまう虞があった。このため、隙間Ｇの寸法を小さくすると、押圧反転時のラバースプリング３５の外周縁部３５ｃと収容壁部３１ｂの内壁との当接状態が変わってしまうため、押圧操作時の操作フィーリングが変わってしまい、設計自由度を阻害するという問題があった。
【００１２】
したがって、本発明では上述した問題点を解決し、ラバースプリングを押圧して反転動作を行う時に、所望の操作フィーリングが得られると共に、組立性の向上が図れる押釦スイッチを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では第１の手段として、収納部を有するハウジングと、前記収納部内に固着された固定接点と、この固定接点に対向して配設された可動接点と、前記収納部内に下端外周縁部が保持され、上端押圧面部との間に屈曲可能なスカート部を有し、このスカート部の屈曲により前記可動接点を前記固定接点と接離させるラバースプリングとを備え、前記ラバースプリングの下端外周縁部と、この下端外周縁部が保持される前記ハウジングの収容壁部とのそれぞれの対向面の空隙を、前記下端外周縁部の上面側の空隙の方が下面側の空隙よりも大きくなるように形成すると共に、前記ラバースプリングの押圧時には、前記下端外周縁部の下面側が最初に前記ハウジングの収容壁部に当接し、押圧に伴って前記下端外周縁部の上面側が前記空隙内に変位されて前記収納壁部と当接可能となるように形成し、前記可動接点及び前記固定接点により前記ラバースプリング内部と前記ハウジング外部とを連通する空気流路を形成することを特徴とする。
【００１４】
また、第２の手段として、前記ハウジングの収容壁部の高さは、前記ラバースプリングの下端外周縁部の上面側の高さに比べて同一か、これよりも高くなるように形成したことを特徴とする。
【００１５】
また、第３の手段として、前記ラバースプリングの下端外周縁部の側面の下面側に外方に突出する段部を形成し、前記ハウジングの収容壁部とのそれぞれの対向面の空隙を、前記下端外周縁部の上面側の空隙の方が下面側の空隙よりも大きくなるように形成したことを特徴とする。
【００１６】
また、第４の手段として、前記段部は、前記ラバースプリングの下端外周縁部の全周に環状に連続して形成したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の押釦スイッチの１実施例を図１乃至図１０に示す。図１は押釦スイッチの平面図、図２は図１の２−２線における断面図、図３は図１の３−３線における断面図、図４はハウジングの平面図、図５はラバースプリングの平面図、図６はラバースプリングの断面図、図７は可動接点の平面図、図８は可動接点の断面図、図９はラバースプリングの反転時の動作説明図、図１０はラバースプリングの作動力特性を示す説明図である。
【００１８】
ハウジング１は、合成樹脂などの絶縁材で上面が開口された矩形状の箱形に形成されている。このハウジング１の開口内には、収納部１ａが形成されており、この収納部１ａの内底部には、黄銅などの導電性の金属材で形成された一対の固定接点２、３が、インサート成形などの方法で前記ハウジング１に一体的に成形され配設されたものとなっている。
【００１９】
また、前記ハウジング１の収納部１ａの内壁部には、対角線上の四角に後述するステム６のガイド突部６ｃが係合されるガイド溝部１ｂが設けられている。このガイド溝部１ｂを設けることにより、後述するステム６の昇降移動時に、このステム６を前記ハウジング１内に案内させ、かつ位置規制させることが可能となっている。
【００２０】
また、前記収納部１ａの下面側の内壁部には、やや小径からなる収容壁部１ｃが形成されている。この収容壁部１ｃには、後述するラバースプリング５の下端外周縁部５ｃが対向されて保持されるものとなっている。また、前記収容壁部１ｃの一部と前記ガイド溝部１ｂの一部が連接されて形成されたものとなっており、また、前記収納部１ａの前記収容壁部１ｃで囲まれた内方の内底面に対して、前記ガイド溝部１ｂの内底部の面は一段低い位置に形成されたものとなっている。
【００２１】
そして、前記ハウジング１の収容壁部１ｃの一部と前記ガイド溝部１ｂの一部が連接されて形成されており、この連接部分が、後述するラバースプリング５の内面側の空間部と連通する空気流路を構成するようになっている。
【００２２】
このように、前記ハウジング１の収容壁部１ｃの一部に連接して、前記ガイド溝１ｂを形成して、後述するラバースプリング５の内面側と連通する空気流路を形成するようにしたので、ラバースプリング５を押圧して反転動作を行う時に、ラバースプリング５内の空気を外部へ逃がすことができ、ラバースプリング５の反転、復帰を確実に行うことができるものとなっている。
【００２３】
一対の固定接点２、３は、前記ハウジング１の内底部に埋設されており、その埋設部分の途中には複数の曲げ部が形成され、その一端側は前記ハウジング１の外方へと延設されて端子部２ａ、３ａが形成されている。また、他端側は前記ハウジング１の前記収納部１ａの前記収容壁部１ｃで囲まれた内方の内底面に表出され、一定の隙間を保持して対向して配設された一対の接点部２ｂ、３ｂが形成されたものとなっている。
【００２４】
この場合、前記ガイド溝部１ｂは、前記ハウジング１の底面側まで延設されて形成されており、このガイド溝部１ｂの内底部は、前記固定接点２、３の接点部２ｂ、３ｂの面よりも一段低い位置に形成されている。
【００２５】
可動接点４は、バネ性のあるリン青銅板またはステンレス鋼板などから形成され、外形が略円形で、その外側にはリング状の桟部４ａが形成されている。この桟部４ａの内側には、円弧状の孔４ｂが設けられ、この孔４ｂの中央部には、前記桟部４ａにその一端が接続部４ｃによって接続され、その他端が一体的に切り起こされた接触片４ｄが形成されている。この接触片４ｄは、前記接続部４ｃを介して前記桟部４ａに揺動可能となるように設けられており、その先端側はやや上側に傾斜するように角度を持って屈曲されたものとなっている。
【００２６】
また、前記接触片４ｄには、後述するラバースプリング５と対向する面、即ち、切り起こされ傾斜して屈曲された上側の面に、このラバースプリング５と当接する当接用の突部４ｅが形成されている。この突部４ｅを設けることで接触片４ｄのほぼ中央部が押圧されることから、接触が安定する。また、下側の面には前記固定接点２の接点部２ｂと当接する複数の突部４ｆが形成されており、安定した接触が得られるものとなっている。
【００２７】
また、前記桟部４ａの下面側には、前記固定接点３側に突出された突起部４ｇが形成されている。この突起部４ｇを設けることにより、前記可動接点４が後述するラバースプリング５の下面と前記固定接点３との間に挟持されて固定接点３上に載置される際、接点部３ｂと前記突起部４ｇとが当接してその周囲が密着することなく隙間Ｈ（図３参照）が確保されるようになっている。そして、これらにより前記可動接点４は前記固定接点３と常時接触し、固定接点２とは接離可能に形成されスイッチの接点を構成するものである。
【００２８】
このように、前記可動接点４に前記突起部４ｇを設けることにより、ラバースプリング５の内面側の空間部と前記ハウジング１のガイド溝部１ｂとを連通させることができるため、前記突起部４ｇにより形成された前記可動接点４と固定接点３との隙間Ｈから、ラバースプリング５内の空気が確実に前記ガイド溝部１ｂへと導かれることになるので、ラバースプリング５の反転、復帰を確実に行うことができるものとなっている。
【００２９】
前記可動接点４の前記桟部４ａには、外方に突出された一対の突片部４ｈが設けられており、前記可動接点４がハウジング１の収納部１ａに挿入される際、前記ガイド溝部１ｂに係合することで位置規制が行われるものとなっている。
【００３０】
ラバースプリング５は、可撓性のあるエラストマーまたはシリコーンゴムなどから形成され、外形が下面開口状のドーム形で、後述するステムの移動、および復帰の際に屈曲されて弾発力が付与されるスカート部５ａと、このスカート部５ａの上端部に形成された押圧面部５ｂと、このスカート部５ａの下端部に形成された外周縁部５ｃとからなっている。この押圧面部５ｂの下面側には作動突部５ｄが形成され、この作動突部５ｄの先端が前記可動接点４の接触片４ｄの上面側に設けられた前記突部４ｅと当接されるものとなっている。
【００３１】
また、前記外周縁部５ｃの外周面の下面側には、全周にわたって環状に連続して外方に突出する段部５ｅが形成されている。この段部５ｅを設けることにより、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとのそれぞれの対向面の空隙は、前記外周縁部５ｃの上面側の空隙Ｌ１の方が、下面側の空隙Ｌ２よりも大きくなるように形成されている。そして、前記ラバースプリング５が前記ハウジング１の収納部１ａに挿入される際には、前記外周縁部５ｃが前記収容壁部１ｃと対向されて配設されるものとなっている。
【００３２】
このように、前記ハウジング１の収容壁部１ｃと前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃとの間に空隙Ｌ１、Ｌ２を形成することにより、前記ラバースプリング５を前記ハウジング１内へ組込む際に、空隙Ｌ１により、挿入時の組立性が向上されると共に、空隙Ｌ２により、挿着後の前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの隙間を小さくすることができるものとなる。また、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの間に、簡易な構造で、容易に空隙を維持、形成することができるものとなっている。
【００３３】
そして、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの間に空隙を維持することで組立性を向上させたまま、押圧操作時においては、初期状態では、空隙Ｌ１により前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの拘束を小さくして空隙Ｌ１内での撓みを許容し、反転動作に至る過程では、空隙Ｌ２により前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの拘束を大きくして空隙Ｌ２内での撓みを抑制することができるので、容易に所望の操作フィーリングを得ることができるものとなっている。
【００３４】
また、この場合、前記ハウジング１の収納壁部１ｃの高さ寸法は、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃの上面側の高さ寸法に比較して、同一寸法か、これよりも若干高くなるように形成されている。このようにすることにより、前記ラバースプリング５を押圧して反転動作を行う時に、圧縮して膨らんだ前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃの上面側が、前記収容壁部１ｃからはみ出すことがなくなるため、押圧時に前記ラバースプリング５が前記収納壁１ｃから浮き上がるのを防止することができる。
【００３５】
また、前記段部５ｅは、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃの全周に環状に連続して形成されているので、前記ラバースプリング５を前記ハウジング１に組込む際に、組込み方向性が無いので、パーツフィーダーなどを使用して組込みが行えるため、組立の作業性が向上できるものとなっている。また、位置決め用として前記可動接点４の前記突片部４ｈが係合される、前記ハウジング１のガイド溝部１ｂに、前記段部５ｅがはまり込むのを防止することができるものとなる。
【００３６】
尚、本実施例では、前記可動接点４はバネ性のある金属板で形成され、前記固定接点３と前記ラバースプリング５との間に挟持されるように形成されているが、既に公知である、カーボンインク接点などを、前記ラバースプリング５の作動突部５ｄの下端面に一体に形成しても良い。この場合には、前記可動接点４が不要となり、部品点数が削減されるものとなる。
【００３７】
ステム６は、合成樹脂などの成形材で略円形状に形成され、その上面部は、人の指などで操作される平面状の押圧部６ａが設けられている。この押圧部６ａに対向する下面側には、前記ラバースプリング５の押圧面部５ｂ上面へ当接して、前記ラバースプリング５を前記可動接点４側へ屈曲させる、下面側へ突出された押圧突部６ｂが形成されている。
【００３８】
また、前記ステム６の側面部の下面側には、十字方向に突出した４個のガイド突部６ｃが形成されている。そして、前記ステム６が前記ハウジング１の収納部１ａの開口部上に挿着される時に、前記ガイド突部６ｃが前記収納部１ａの内壁部に形成された前記ガイド溝部１ｂに係合されることにより、前記ハウジング１に位置規制され、昇降移動可能に取付けられるものとなっている。
【００３９】
次に、上記構成の押釦スイッチの動作を説明する。
まず、前記ステム６の押圧部６ａが人の指などで押圧されると、前記押圧突部６ｂが前記ラバースプリング５の押圧面部５ｂを押圧し、スカート部５ａが撓むことにより作動突部５ｄが下方へ移動する。
【００４０】
そして、図９、図１０に示すように所定のストローク移動し、作動力の荷重がピーク位置となった時、前記スカート部５ａが反転動作され前記作動突部５ｄが自走して下方に移動することになる。そして、前記作動突部５ｄが前記可動接点４の接触片４ｄの上面側の突部４ｅに当接することにより、前記可動接点４の接触片４ｄの下面側の突部４ｆが前記固定接点２と導通して接点がオン状態となる。
【００４１】
この状態から、前記ステム６の押圧が解除されると、前記ステム６は前記ラバースプリング５のスカート部５ａが有する弾発力によって上方へ付勢されて初期位置へ復帰する。この時、前記可動接点４の接触片４ｄも自己のバネ性によって上方へ復帰して接点がオフ状態となる。
【００４２】
この場合、前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃと、この下端外周縁部５ｃが保持される前記ハウジング１の収容壁部１ｃの対向面は、前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃに設けられた前記段部５ｅにより、上面側が下面側より大きい空隙Ｌ１で、下面側が上面側より小さな空隙Ｌ２で形成されている。
【００４３】
このため、前記ラバースプリング５を押圧して反転動作を行う時に、押圧に伴って、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃの上面側が膨らんで空隙Ｌ１が減少して前記ハウジング１の収容壁部１ｃと当接するまで撓み、それから前記スカート部５ａが撓んで反転することになるが、この時、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃの下面側の空隙Ｌ２が小さいことから、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃの下面側が膨らんで前記ハウジング１の収容壁部１ｃに当接するまでの隙間（遊び量）を無くすことができる。
【００４４】
したがって、図１０に実線で示すように、作動力のピーク位置であるＰ点（スカート部５ａが撓んで反転するポイント）を適正な位置で、接点のオン位置であるＲ点よりも遠くに設定することができ、反転後のオンまでのストロークが長くなるので、操作時における良好な操作フィーリングを得ることができるものとなっている。
【００４５】
この時、組込み時に前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの間に一定の隙間Ｇがあった場合には、隙間Ｇ内で押圧時に前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃが膨らんで前記収容壁部１ｃに当接するまでの移動量が加わるため、図１０に破線で示すように、作動力のピーク位置であるＱ点（スカート部５ａが撓んで反転するポイント）が後ろ（接点のオン位置Ｒ側）にずれることから、反転後のオンまでのストロークが短くなり、操作時における良好な操作フィーリングが得られないものとなる。
【００４６】
尚、本発明の実施例においては、前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃと、この下端外周縁部５ｃが保持される前記ハウジング１の収容壁部１ｃの対向面を、前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃに形成した前記段部５ｅにより、上面側が下面側より大きい空隙Ｌ１、下面側が上面側より小さな空隙Ｌ２となるように形成したが、これに限らず、前記ハウジングの収容壁部１ｃの下面側に突出する段部を形成して、空隙Ｌ１及び空隙Ｌ２を形成するようにしても良い。また、段部の代りに、上端面に最大空隙Ｌ１が確保できるような円弧面で形成するようにしても良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の押釦スイッチは、収納部を有するハウジングと、収納部内に固着された固定接点と、この固定接点に対向して配設された可動接点と、収納部内に下端外周縁部が保持され、上端押圧面部との間に屈曲可能なスカート部を有し、このスカート部の屈曲により可動接点を固定接点と接離させるラバースプリングとを備え、ラバースプリングの下端外周縁部と、この下端外周縁部が保持されるハウジングの収容壁部とのそれぞれの対向面の空隙を、下端外周縁部の上面側の空隙の方が下面側の空隙よりも大きくなるように形成すると共に、ラバースプリングの押圧時には、下端外周縁部の下面側が最初にハウジングの収容壁部に当接し、押圧に伴って下端外周縁部の上面側が空隙内に変位されて収納壁部と当接可能となるように形成したことから、ラバースプリングの下端外周縁部とハウジングの収容壁部との間に空隙を維持することで組立性を向上させたまま、押圧操作時においては、初期状態ではラバースプリングの外周縁部とハウジングの収容壁部との拘束を小さくし、反転動作に至る過程ではラバースプリングの外周縁部とハウジングの収容壁部との拘束を大きくすることができるので、容易に所望の操作フィーリングを得ることができる。
【００４８】
また、ハウジングの収容壁部の高さは、ラバースプリングの下端外周縁部の上面側の高さに比べて同一か、これよりも高くなるように形成したことから、ラバースプリングを押圧して反転動作を行う時に、圧縮して膨らんだラバースプリングの下端外周縁部の上面側が、収容壁部からはみ出すことがないため、浮き上がりを防止できる。
【００４９】
また、ラバースプリングの下端外周縁部の側面の下面側に外方に突出する段部を形成し、ハウジングの収容壁部とのそれぞれの対向面の空隙を、下端外周縁部の上面側の空隙の方が下面側の空隙よりも大きくなるように形成したことから、ラバースプリングの下端外周縁部とハウジングの収容壁部との間に、簡易な構造で、容易に空隙を維持、形成することができる。
【００５０】
また、段部は、ラバースプリングの下端外周縁部の全周に環状に連続して形成したことから、ラバースプリングをハウジングに組み込む際に、組込み方向性が無いので、組立の作業性が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である押釦スイッチを示す平面図である。
【図２】本発明の図１の２−２線における断面図である。
【図３】本発明の図１の３−３線における断面図である。
【図４】本発明の１実施例であるハウジングを示す平面図である。
【図５】本発明の１実施例であるラバースプリングを示す平面図である。
【図６】本発明の１実施例であるラバースプリングを示す断面図である。
【図７】本発明の１実施例である可動接点を示す平面図である。
【図８】本発明の１実施例である可動接点を示す断面図である。
【図９】本発明のラバースプリングの反転時の動作状態を示す説明図である。
【図１０】本発明のラバースプリングの作動力特性を示す説明図である。
【図１１】従来の押釦スイッチを示す平面図である。
【図１２】従来の押釦スイッチを示す断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
１ａ 収納部
１ｂ ガイド溝部
１ｃ 収納壁部
２ 固定接点
２ａ 端子部
２ｂ 接点部
３ 固定接点
３ａ 端子部
３ｂ 接点部
４ 可動接点
４ａ 桟部
４ｂ 孔
４ｃ 接続部
４ｄ 接触片
４ｅ，４ｆ 突部
４ｇ 突起部
４ｈ 突片部
５ ラバースプリング
５ａ スカート部
５ｂ 押圧面部
５ｃ 外周縁部
５ｄ 作動突部
５ｅ 段部
６ ステム
６ａ 押圧部
６ｂ 押圧突部
６ｃ ガイド突部
Ｇ，Ｈ 隙間
Ｌ１，Ｌ２ 空隙
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器の操作用スイッチとして使用される押釦スイッチの構造に係り、特にラバースプリングを反転ばねとして用いる押釦スイッチの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の押釦スイッチの構造としては、固定接点が固着されたハウジングの収納部内に、固定接点に対向させて可動接点と、この可動接点を固定接点側に押圧するラバースプリングを配置し、このラバースプリングの弾発力で操作用のステムを復帰させる押釦スイッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、従来の押釦スイッチの構造を図に基づいて説明する。
図１１は従来の押釦スイッチの平面図、図１２は従来の押釦スイッチの断面図である。
【０００４】
図において、ハウジング３１は合成樹脂などの絶縁材で上面側が開口された箱状に形成されている。このハウジング３１には下面側に収容壁部３１ｂを有する収納部３１ａが設けられており、この収納部３１ａの内底部には金属板などの導電材を屈曲して形成された一対の固定端子３２、３３が埋設されている。この一対の固定端子３２、３３の一端側はハウジング３１の内底面から表出されてそれぞれ接点部３２ａ、３３ａが形成されており、他端側はハウジング３１の外方へ導出されてそれぞれ端子部３２ｂ、３３ｂが形成されている。
【０００５】
可動接点３４は、ばね性のある導電性の薄板金属板で形成され、円環状の桟部３４ａと、その中央に一体的に切り起こされた接触片３４ｂが形成されている。前記可動接点３４は、前記桟部３４ａが前記固定端子３３の接点部３３ａに導通状態で載置され、前記接触片３４ｂが前記固定端子３２の接点部３２ａとは離間状態で対向されて配設されている。
【０００６】
ラバースプリング３５は、可撓性のあるエラストマー又はシリコーンゴムなどで形成され、外形が下面開口状のドーム形で、押圧、および復帰の際に屈曲されて弾発力が付与されるスカート部３５ａと、このスカート部３５ａの上部に形成された押圧面部３５ｂと、下部に形成された外周縁部３５ｃとからなっている。この外周縁部３５ｃが前記ハウジング３１の収納部３１ａに設けられた収容壁部３１ｂに挿入され保持されている。
【０００７】
また、前記押圧面部３５ｂの下面側には作動突部３５ｄが形成され、この作動突部３５ｄの先端が前記可動接点３４の接触片３４ｂを押圧することにより前記固定端子３２の接点部３２ａと導通させるようになっている。
【０００８】
ステム３６は、合成樹脂などの絶縁材で形成され、前記ハウジング３１の開口部に挿着されており、このステム３６の押圧突部３６ａが前記ラバースプリング３５の押圧面部３５ｂに当接されて前記ラバースプリング３５を下方に押圧するようになっている。ステム３６は、押圧された後、前記ラバースプリング３５のスカート部３５ａが屈曲して復帰する時の弾発力により初期位置に復帰されるようになっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２６０２５６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の押釦スイッチの構造においては、前記ハウジング３１の収納部３１ａに設けられた前記ラバースプリング３５を収納する収容壁部３１ｂと、前記ラバースプリング３５の外周縁部３５ｃとの間に、ラバースプリング３５を組込む際の組込み性を考慮して、収容壁部３１ｂの内径寸法をラバースプリング３５の外周縁部３５ｃよりも大径にして隙間Ｇを形成するようにしていた。
【００１１】
このラバースプリング３５を収納部３１ａに組み込む際に、ラバースプリング３５の外周縁部３５ｃが収容壁部３１ｂの内壁に引っかかってしまい、ラバースプリング３５が収容壁部３１ｂ内から外れたり、傾いてしまう虞があった。このため、隙間Ｇの寸法を小さくすると、押圧反転時のラバースプリング３５の外周縁部３５ｃと収容壁部３１ｂの内壁との当接状態が変わってしまうため、押圧操作時の操作フィーリングが変わってしまい、設計自由度を阻害するという問題があった。
【００１２】
したがって、本発明では上述した問題点を解決し、ラバースプリングを押圧して反転動作を行う時に、所望の操作フィーリングが得られると共に、組立性の向上が図れる押釦スイッチを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では第１の手段として、収納部を有するハウジングと、前記収納部内に固着された固定接点と、この固定接点に対向して配設された可動接点と、前記収納部内に下端外周縁部が保持され、上端押圧面部との間に屈曲可能なスカート部を有し、このスカート部の屈曲により前記可動接点を前記固定接点と接離させるラバースプリングとを備え、前記ラバースプリングの下端外周縁部と、この下端外周縁部が保持される前記ハウジングの収容壁部とのそれぞれの対向面の空隙を、前記下端外周縁部の上面側の空隙の方が下面側の空隙よりも大きくなるように形成すると共に、前記ラバースプリングの押圧時には、前記下端外周縁部の下面側が最初に前記ハウジングの収容壁部に当接し、押圧に伴って前記下端外周縁部の上面側が前記空隙内に変位されて前記収納壁部と当接可能となるように形成し、前記可動接点及び前記固定接点により前記ラバースプリング内部と前記ハウジング外部とを連通する空気流路を形成することを特徴とする。
【００１４】
また、第２の手段として、前記ハウジングの収容壁部の高さは、前記ラバースプリングの下端外周縁部の上面側の高さに比べて同一か、これよりも高くなるように形成したことを特徴とする。
【００１５】
また、第３の手段として、前記ラバースプリングの下端外周縁部の側面の下面側に外方に突出する段部を形成し、前記ハウジングの収容壁部とのそれぞれの対向面の空隙を、前記下端外周縁部の上面側の空隙の方が下面側の空隙よりも大きくなるように形成したことを特徴とする。
【００１６】
また、第４の手段として、前記段部は、前記ラバースプリングの下端外周縁部の全周に環状に連続して形成したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の押釦スイッチの１実施例を図１乃至図１０に示す。図１は押釦スイッチの平面図、図２は図１の２−２線における断面図、図３は図１の３−３線における断面図、図４はハウジングの平面図、図５はラバースプリングの平面図、図６はラバースプリングの断面図、図７は可動接点の平面図、図８は可動接点の断面図、図９はラバースプリングの反転時の動作説明図、図１０はラバースプリングの作動力特性を示す説明図である。
【００１８】
ハウジング１は、合成樹脂などの絶縁材で上面が開口された矩形状の箱形に形成されている。このハウジング１の開口内には、収納部１ａが形成されており、この収納部１ａの内底部には、黄銅などの導電性の金属材で形成された一対の固定接点２、３が、インサート成形などの方法で前記ハウジング１に一体的に成形され配設されたものとなっている。
【００１９】
また、前記ハウジング１の収納部１ａの内壁部には、対角線上の四角に後述するステム６のガイド突部６ｃが係合されるガイド溝部１ｂが設けられている。このガイド溝部１ｂを設けることにより、後述するステム６の昇降移動時に、このステム６を前記ハウジング１内に案内させ、かつ位置規制させることが可能となっている。
【００２０】
また、前記収納部１ａの下面側の内壁部には、やや小径からなる収容壁部１ｃが形成されている。この収容壁部１ｃには、後述するラバースプリング５の下端外周縁部５ｃが対向されて保持されるものとなっている。また、前記収容壁部１ｃの一部と前記ガイド溝部１ｂの一部が連接されて形成されたものとなっており、また、前記収納部１ａの前記収容壁部１ｃで囲まれた内方の内底面に対して、前記ガイド溝部１ｂの内底部の面は一段低い位置に形成されたものとなっている。
【００２１】
そして、前記ハウジング１の収容壁部１ｃの一部と前記ガイド溝部１ｂの一部が連接されて形成されており、この連接部分が、後述するラバースプリング５の内面側の空間部と連通する空気流路を構成するようになっている。
【００２２】
このように、前記ハウジング１の収容壁部１ｃの一部に連接して、前記ガイド溝１ｂを形成して、後述するラバースプリング５の内面側と連通する空気流路を形成するようにしたので、ラバースプリング５を押圧して反転動作を行う時に、ラバースプリング５内の空気を外部へ逃がすことができ、ラバースプリング５の反転、復帰を確実に行うことができるものとなっている。
【００２３】
一対の固定接点２、３は、前記ハウジング１の内底部に埋設されており、その埋設部分の途中には複数の曲げ部が形成され、その一端側は前記ハウジング１の外方へと延設されて端子部２ａ、３ａが形成されている。また、他端側は前記ハウジング１の前記収納部１ａの前記収容壁部１ｃで囲まれた内方の内底面に表出され、一定の隙間を保持して対向して配設された一対の接点部２ｂ、３ｂが形成されたものとなっている。
【００２４】
この場合、前記ガイド溝部１ｂは、前記ハウジング１の底面側まで延設されて形成されており、このガイド溝部１ｂの内底部は、前記固定接点２、３の接点部２ｂ、３ｂの面よりも一段低い位置に形成されている。
【００２５】
可動接点４は、バネ性のあるリン青銅板またはステンレス鋼板などから形成され、外形が略円形で、その外側にはリング状の桟部４ａが形成されている。この桟部４ａの内側には、円弧状の孔４ｂが設けられ、この孔４ｂの中央部には、前記桟部４ａにその一端が接続部４ｃによって接続され、その他端が一体的に切り起こされた接触片４ｄが形成されている。この接触片４ｄは、前記接続部４ｃを介して前記桟部４ａに揺動可能となるように設けられており、その先端側はやや上側に傾斜するように角度を持って屈曲されたものとなっている。
【００２６】
また、前記接触片４ｄには、後述するラバースプリング５と対向する面、即ち、切り起こされ傾斜して屈曲された上側の面に、このラバースプリング５と当接する当接用の突部４ｅが形成されている。この突部４ｅを設けることで接触片４ｄのほぼ中央部が押圧されることから、接触が安定する。また、下側の面には前記固定接点２の接点部２ｂと当接する複数の突部４ｆが形成されており、安定した接触が得られるものとなっている。
【００２７】
また、前記桟部４ａの下面側には、前記固定接点３側に突出された突起部４ｇが形成されている。この突起部４ｇを設けることにより、前記可動接点４が後述するラバースプリング５の下面と前記固定接点３との間に挟持されて固定接点３上に載置される際、接点部３ｂと前記突起部４ｇとが当接してその周囲が密着することなく隙間Ｈ（図３参照）が確保されるようになっている。そして、これらにより前記可動接点４は前記固定接点３と常時接触し、固定接点２とは接離可能に形成されスイッチの接点を構成するものである。
【００２８】
このように、前記可動接点４に前記突起部４ｇを設けることにより、ラバースプリング５の内面側の空間部と前記ハウジング１のガイド溝部１ｂとを連通させることができるため、前記突起部４ｇにより形成された前記可動接点４と固定接点３との隙間Ｈから、ラバースプリング５内の空気が確実に前記ガイド溝部１ｂへと導かれることになるので、ラバースプリング５の反転、復帰を確実に行うことができるものとなっている。
【００２９】
前記可動接点４の前記桟部４ａには、外方に突出された一対の突片部４ｈが設けられており、前記可動接点４がハウジング１の収納部１ａに挿入される際、前記ガイド溝部１ｂに係合することで位置規制が行われるものとなっている。
【００３０】
ラバースプリング５は、可撓性のあるエラストマーまたはシリコーンゴムなどから形成され、外形が下面開口状のドーム形で、後述するステムの移動、および復帰の際に屈曲されて弾発力が付与されるスカート部５ａと、このスカート部５ａの上端部に形成された押圧面部５ｂと、このスカート部５ａの下端部に形成された外周縁部５ｃとからなっている。この押圧面部５ｂの下面側には作動突部５ｄが形成され、この作動突部５ｄの先端が前記可動接点４の接触片４ｄの上面側に設けられた前記突部４ｅと当接されるものとなっている。
【００３１】
また、前記外周縁部５ｃの外周面の下面側には、全周にわたって環状に連続して外方に突出する段部５ｅが形成されている。この段部５ｅを設けることにより、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとのそれぞれの対向面の空隙は、前記外周縁部５ｃの上面側の空隙Ｌ１の方が、下面側の空隙Ｌ２よりも大きくなるように形成されている。そして、前記ラバースプリング５が前記ハウジング１の収納部１ａに挿入される際には、前記外周縁部５ｃが前記収容壁部１ｃと対向されて配設されるものとなっている。
【００３２】
このように、前記ハウジング１の収容壁部１ｃと前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃとの間に空隙Ｌ１、Ｌ２を形成することにより、前記ラバースプリング５を前記ハウジング１内へ組込む際に、空隙Ｌ１により、挿入時の組立性が向上されると共に、空隙Ｌ２により、挿着後の前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの隙間を小さくすることができるものとなる。また、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの間に、簡易な構造で、容易に空隙を維持、形成することができるものとなっている。
【００３３】
そして、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの間に空隙を維持することで組立性を向上させたまま、押圧操作時においては、初期状態では、空隙Ｌ１により前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの拘束を小さくして空隙Ｌ１内での撓みを許容し、反転動作に至る過程では、空隙Ｌ２により前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの拘束を大きくして空隙Ｌ２内での撓みを抑制することができるので、容易に所望の操作フィーリングを得ることができるものとなっている。
【００３４】
また、この場合、前記ハウジング１の収納壁部１ｃの高さ寸法は、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃの上面側の高さ寸法に比較して、同一寸法か、これよりも若干高くなるように形成されている。このようにすることにより、前記ラバースプリング５を押圧して反転動作を行う時に、圧縮して膨らんだ前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃの上面側が、前記収容壁部１ｃからはみ出すことがなくなるため、押圧時に前記ラバースプリング５が前記収納壁１ｃから浮き上がるのを防止することができる。
【００３５】
また、前記段部５ｅは、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃの全周に環状に連続して形成されているので、前記ラバースプリング５を前記ハウジング１に組込む際に、組込み方向性が無いので、パーツフィーダーなどを使用して組込みが行えるため、組立の作業性が向上できるものとなっている。また、位置決め用として前記可動接点４の前記突片部４ｈが係合される、前記ハウジング１のガイド溝部１ｂに、前記段部５ｅがはまり込むのを防止することができるものとなる。
【００３６】
尚、本実施例では、前記可動接点４はバネ性のある金属板で形成され、前記固定接点３と前記ラバースプリング５との間に挟持されるように形成されているが、既に公知である、カーボンインク接点などを、前記ラバースプリング５の作動突部５ｄの下端面に一体に形成しても良い。この場合には、前記可動接点４が不要となり、部品点数が削減されるものとなる。
【００３７】
ステム６は、合成樹脂などの成形材で略円形状に形成され、その上面部は、人の指などで操作される平面状の押圧部６ａが設けられている。この押圧部６ａに対向する下面側には、前記ラバースプリング５の押圧面部５ｂ上面へ当接して、前記ラバースプリング５を前記可動接点４側へ屈曲させる、下面側へ突出された押圧突部６ｂが形成されている。
【００３８】
また、前記ステム６の側面部の下面側には、十字方向に突出した４個のガイド突部６ｃが形成されている。そして、前記ステム６が前記ハウジング１の収納部１ａの開口部上に挿着される時に、前記ガイド突部６ｃが前記収納部１ａの内壁部に形成された前記ガイド溝部１ｂに係合されることにより、前記ハウジング１に位置規制され、昇降移動可能に取付けられるものとなっている。
【００３９】
次に、上記構成の押釦スイッチの動作を説明する。
まず、前記ステム６の押圧部６ａが人の指などで押圧されると、前記押圧突部６ｂが前記ラバースプリング５の押圧面部５ｂを押圧し、スカート部５ａが撓むことにより作動突部５ｄが下方へ移動する。
【００４０】
そして、図９、図１０に示すように所定のストローク移動し、作動力の荷重がピーク位置となった時、前記スカート部５ａが反転動作され前記作動突部５ｄが自走して下方に移動することになる。そして、前記作動突部５ｄが前記可動接点４の接触片４ｄの上面側の突部４ｅに当接することにより、前記可動接点４の接触片４ｄの下面側の突部４ｆが前記固定接点２と導通して接点がオン状態となる。
【００４１】
この状態から、前記ステム６の押圧が解除されると、前記ステム６は前記ラバースプリング５のスカート部５ａが有する弾発力によって上方へ付勢されて初期位置へ復帰する。この時、前記可動接点４の接触片４ｄも自己のバネ性によって上方へ復帰して接点がオフ状態となる。
【００４２】
この場合、前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃと、この下端外周縁部５ｃが保持される前記ハウジング１の収容壁部１ｃの対向面は、前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃに設けられた前記段部５ｅにより、上面側が下面側より大きい空隙Ｌ１で、下面側が上面側より小さな空隙Ｌ２で形成されている。
【００４３】
このため、前記ラバースプリング５を押圧して反転動作を行う時に、押圧に伴って、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃの上面側が膨らんで空隙Ｌ１が減少して前記ハウジング１の収容壁部１ｃと当接するまで撓み、それから前記スカート部５ａが撓んで反転することになるが、この時、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃの下面側の空隙Ｌ２が小さいことから、前記ラバースプリング５の外周縁部５ｃの下面側が膨らんで前記ハウジング１の収容壁部１ｃに当接するまでの隙間（遊び量）を無くすことができる。
【００４４】
したがって、図１０に実線で示すように、作動力のピーク位置であるＰ点（スカート部５ａが撓んで反転するポイント）を適正な位置で、接点のオン位置であるＲ点よりも遠くに設定することができ、反転後のオンまでのストロークが長くなるので、操作時における良好な操作フィーリングを得ることができるものとなっている。
【００４５】
この時、組込み時に前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃと前記ハウジング１の収容壁部１ｃとの間に一定の隙間Ｇがあった場合には、隙間Ｇ内で押圧時に前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃが膨らんで前記収容壁部１ｃに当接するまでの移動量が加わるため、図１０に破線で示すように、作動力のピーク位置であるＱ点（スカート部５ａが撓んで反転するポイント）が後ろ（接点のオン位置Ｒ側）にずれることから、反転後のオンまでのストロークが短くなり、操作時における良好な操作フィーリングが得られないものとなる。
【００４６】
尚、本発明の実施例においては、前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃと、この下端外周縁部５ｃが保持される前記ハウジング１の収容壁部１ｃの対向面を、前記ラバースプリング５の下端外周縁部５ｃに形成した前記段部５ｅにより、上面側が下面側より大きい空隙Ｌ１、下面側が上面側より小さな空隙Ｌ２となるように形成したが、これに限らず、前記ハウジングの収容壁部１ｃの下面側に突出する段部を形成して、空隙Ｌ１及び空隙Ｌ２を形成するようにしても良い。また、段部の代りに、上端面に最大空隙Ｌ１が確保できるような円弧面で形成するようにしても良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の押釦スイッチは、収納部を有するハウジングと、収納部内に固着された固定接点と、この固定接点に対向して配設された可動接点と、収納部内に下端外周縁部が保持され、上端押圧面部との間に屈曲可能なスカート部を有し、このスカート部の屈曲により可動接点を固定接点と接離させるラバースプリングとを備え、ラバースプリングの下端外周縁部と、この下端外周縁部が保持されるハウジングの収容壁部とのそれぞれの対向面の空隙を、下端外周縁部の上面側の空隙の方が下面側の空隙よりも大きくなるように形成すると共に、ラバースプリングの押圧時には、下端外周縁部の下面側が最初にハウジングの収容壁部に当接し、押圧に伴って下端外周縁部の上面側が空隙内に変位されて収納壁部と当接可能となるように形成したことから、ラバースプリングの下端外周縁部とハウジングの収容壁部との間に空隙を維持することで組立性を向上させたまま、押圧操作時においては、初期状態ではラバースプリングの外周縁部とハウジングの収容壁部との拘束を小さくし、反転動作に至る過程ではラバースプリングの外周縁部とハウジングの収容壁部との拘束を大きくすることができるので、容易に所望の操作フィーリングを得ることができる。
【００４８】
また、ハウジングの収容壁部の高さは、ラバースプリングの下端外周縁部の上面側の高さに比べて同一か、これよりも高くなるように形成したことから、ラバースプリングを押圧して反転動作を行う時に、圧縮して膨らんだラバースプリングの下端外周縁部の上面側が、収容壁部からはみ出すことがないため、浮き上がりを防止できる。
【００４９】
また、ラバースプリングの下端外周縁部の側面の下面側に外方に突出する段部を形成し、ハウジングの収容壁部とのそれぞれの対向面の空隙を、下端外周縁部の上面側の空隙の方が下面側の空隙よりも大きくなるように形成したことから、ラバースプリングの下端外周縁部とハウジングの収容壁部との間に、簡易な構造で、容易に空隙を維持、形成することができる。
【００５０】
また、段部は、ラバースプリングの下端外周縁部の全周に環状に連続して形成したことから、ラバースプリングをハウジングに組み込む際に、組込み方向性が無いので、組立の作業性が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である押釦スイッチを示す平面図である。
【図２】本発明の図１の２−２線における断面図である。
【図３】本発明の図１の３−３線における断面図である。
【図４】本発明の１実施例であるハウジングを示す平面図である。
【図５】本発明の１実施例であるラバースプリングを示す平面図である。
【図６】本発明の１実施例であるラバースプリングを示す断面図である。
【図７】本発明の１実施例である可動接点を示す平面図である。
【図８】本発明の１実施例である可動接点を示す断面図である。
【図９】本発明のラバースプリングの反転時の動作状態を示す説明図である。
【図１０】本発明のラバースプリングの作動力特性を示す説明図である。
【図１１】従来の押釦スイッチを示す平面図である。
【図１２】従来の押釦スイッチを示す断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
１ａ 収納部
１ｂ ガイド溝部
１ｃ 収納壁部
２ 固定接点
２ａ 端子部
２ｂ 接点部
３ 固定接点
３ａ 端子部
３ｂ 接点部
４ 可動接点
４ａ 桟部
４ｂ 孔
４ｃ 接続部
４ｄ 接触片
４ｅ，４ｆ 突部
４ｇ 突起部
４ｈ 突片部
５ ラバースプリング
５ａ スカート部
５ｂ 押圧面部
５ｃ 外周縁部
５ｄ 作動突部
５ｅ 段部
６ ステム
６ａ 押圧部
６ｂ 押圧突部
６ｃ ガイド突部
Ｇ，Ｈ 隙間
Ｌ１，Ｌ２ 空隙
Claims (4)
- 収納部を有するハウジングと、前記収納部内に固着された固定接点と、この固定接点に対向して配設された可動接点と、前記収納部内に下端外周縁部が保持され、上端押圧面部との間に屈曲可能なスカート部を有し、このスカート部の屈曲により前記可動接点を前記固定接点と接離させるラバースプリングとを備え、前記ラバースプリングの下端外周縁部と、この下端外周縁部が保持される前記ハウジングの収容壁部とのそれぞれの対向面の空隙を、前記下端外周縁部の上面側の空隙の方が下面側の空隙よりも大きくなるように形成すると共に、前記ラバースプリングの押圧時には、前記下端外周縁部の下面側が最初に前記ハウジングの収容壁部に当接し、押圧に伴って前記下端外周縁部の上面側が前記空隙内に変位されて前記収納壁部と当接可能となるように形成し、前記可動接点及び前記固定接点により前記ラバースプリング内部と前記ハウジング外部とを連通する空気流路を形成することを特徴とする押釦スイッチ。
- 前記ハウジングの収容壁部の高さは、前記ラバースプリングの下端外周縁部の上面側の高さに比べて同一か、これよりも高くなるように形成したことを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ。
- 前記ラバースプリングの下端外周縁部の側面の下面側に外方に突出する段部を形成し、前記ハウジングの収容壁部とのそれぞれの対向面の空隙を、前記下端外周縁部の上面側の空隙の方が下面側の空隙よりも大きくなるように形成したことを特徴とする請求項１、又は２記載の押釦スイッチ。
- 前記段部は、前記ラバースプリングの下端外周縁部の全周に環状に連続して形成したことを特徴とする請求項３記載の押釦スイッチ。
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