JP4366252B2

JP4366252B2 - プッシュスイッチ

Info

Publication number: JP4366252B2
Application number: JP2004176029A
Authority: JP
Inventors: 高史新山
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2024-06-14
Also published as: JP2005353545A

Description

この発明はプッシュスイッチに関し、特に押圧操作により２段の接続動作をする２段方式のプッシュスイッチに関する。

図６はこの種のプッシュスイッチ（押釦スイッチ）の従来構成例として、特許文献１に記載されている構成を示したものであり、このプッシュスイッチ１０では弾性導電材料よりなる皿ばね状の２枚のクリック板（可動接点部材）１１，１２を用いるものとなっている。
筐体１３の内部の底面には円形の凹部１４が形成され、その凹部１４の周辺部に一対の固定接点（図では見えない）１５が配置され、中央に中央固定接点１６が配置されている。凹部１４の周囲は環状面１７となっており、この環状面１７上には一対の固定接点１８が配置されている。

下側に位置するクリック板１１は一対の固定接点１５上に載置されて当接され、上側に位置するクリック板１２は一対の固定接点１８上に載置されて当接されている。図６中、２１は絶縁板、２２は押釦、２３は上面板を示し、円形孔２４を有する絶縁板２１は環状面１７上に載置されている。押釦２２はその下面の突起２２ａがクリック板１２と当接され、上面板２３の角孔２５を介して外部に突出されている。
上記のような構造を有するプッシュスイッチ１０は、押釦２２を押圧すると、第１の動作としてクリック板１２が反転してクリック板１１と接触し、これにより固定接点１８と１５とが導通状態となる。さらに押釦２２を押圧すると、第２の動作としてクリック板１１が反転して中央固定接点１６と接触し、これにより固定接点１８，１５及び中央固定接点１６がすべて導通状態となる。押圧を解除すると、上記と逆の順序で順次導通が開放される。なお、絶縁板２１はクリック板１１が元の状態に復帰する際のはね上がりを防止するものとなっている。
実公昭５８−５２９８６号公報

上記のような構成とされた２段方式のプッシュスイッチは皿ばね状のクリック板を用いることにより、その反転によって節度感（クリック感）を得られるものとなっているものの、クリック板によって得られるストロークは大きくなく、携帯電話機等の小型機器において使用されるような小型のものでは、両クリック板のストロークは各々例えば０．３ｍｍ程度位しかなく、ストロークが極めて小さいことから押し加減が難しく、誤動作を生じやすいものとなっていた。
また、クリック板を２枚必要とするものとなっているため、その分、部品点数が多いものとなっていた。

この発明の目的は上述した問題に鑑み、構成が簡易で部品点数が少なく、かつ良好な操作感が得られ、長ストローク化にも容易に対応可能なプッシュスイッチを提供することにある。

この発明によれば、プッシュスイッチは、方形底面部とその底面部を囲む側壁とよりなり、互いに対向する一対の側壁の一方に切り欠きが形成され、他方の内面に辺方向両端部を除いて、それら両端部に至る面がそれぞれ斜面とされた断面台形状の突部が形成されたケースと、上記突部の天面に、上記斜面の一方に寄って配置された第１の固定接点と、上記両端部に配置された第２及び第３の固定接点と、ケースに摺動自在に収容され、押圧部が上記切り欠きから外部に突出されたスライダと、そのスライダにコイル部が軸支され、コイル部から延長された一対の腕を有し、一方の腕の遊端が上記突部の天面に当接され、他方の腕の遊端が第１の固定接点に当接されたねじりコイルばねと、ケースを蓋するカバーとよりなり、ねじりコイルばねは上記押圧部の押圧により押圧されて一対の腕が開いていくことにより、一方の腕の遊端が上記天面上を摺動し、他方の腕の遊端が第１の固定接点上を摺動して、上記両端部に一方の腕の遊端及び他方の腕の遊端が順次ずり落ちる構造とされ、一方の腕の遊端がずり落ちて第２の固定接点と接触することにより、第１の固定接点と第２の固定接点とがねじりコイルばねを介して接続され、他方の腕の遊端がずり落ちて第３の固定接点と接触することにより、第２の固定接点と第３の固定接点とがねじりコイルばねを介して接続される。

この発明によれば、押圧操作によりねじりコイルばねの一対の遊端が順次ずり落ちて固定接点と接触し、それにより２段の接続動作（接点の切り替え）が行われるものとなっており、よって可動接点部材としては１本のねじりコイルばねを用いるのみであって、従来のこの種のプッシュスイッチのように皿ばね状の２枚のクリック板を用いるものと比べ、部品点数を削減することができる。
また、ねじりコイルばねの遊端が突部の天面からずり落ちる際に節度感が生じるため、良好な操作感触を得ることができる。

さらに、例えばねじりコイルばねの一対の腕の開きを狭めればストロークを増大させることができ、つまり長ストローク化にも容易に対応することができるものとなっており、その点で操作性に優れた２段方式のプッシュスイッチを得ることができる。

この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明による２段方式のプッシュスイッチの一実施例を示したものであり、図２はそれを各部に分解して示したものである。まず、図２を参照して各部の構成について説明する。
ケース３０は方形の底面部３１と、その底面部３１を囲む高さの低い側壁３２〜３５とよりなり、極めて偏平な形状とされる。側壁３２には、その中央部が切り欠かれて切り欠き３６が形成され、この側壁３２と対向する側壁３４の内面には突部３７が形成されている。

突部３７は側壁３４の辺方向両端部３４ａ，３４ｂを除いて形成されており、断面台形状をなすものとされて、その天面３７ａから両端部３４ａ，３４ｂに至る面はそれぞれ斜面３７ｂ，３７ｃとされている。なお、両端部３４ａ，３４ｂの長さは同一ではなく、端部３４ｂに対して端部３４ａの方が長さが大とされている。
側壁３４の外面には後述するカバーを係止するための係止突起３８が突出形成されており、同様に互いに対向する側壁３３，３５の外面にもそれぞれ一対の係止突起３９が突出形成されている。

上記のような構造を有するケース３０は樹脂製とされ、３つの固定接点４１〜４３がインサート成形されて埋設されたものとなっており、第１の固定接点４１は突部３７の天面
３７ａにおいて斜面３７ｃ寄りに埋設されて配置されている。第２及び第３の固定接点４２，４３は側壁３４の両端部３４ａ，３４ｂの内面にそれぞれ埋設されて配置されている。なお、これら金属片よりなる固定接点４１〜４３の他端はそれぞれ側壁３４の外面から外部に導出されて端子４１ａ〜４３ａとされている。
ねじりコイルばね５０は可動接点をなすもので、コイル部５１から延長された一対の腕５２，５３の遊端（先端）５２ａ，５３ａは円弧状に曲げられている。

スライダ６０は樹脂製とされ、ケース３０内に収容される方形の収容部６１と、その収容部６１の一辺から突出された押圧部６２とよりなる。収容部６１には押圧部６２と反対側の辺が開放された方形状の凹部６３が形成されており、この凹部６３に軸６４が突出形成されている。
カバー７０は金属の薄板よりなり、方形の平板部７１と、その三辺から折り曲げられた三つの側板部７２とを備え、互いに対向する側板部７２にはケース３０の係止突起３９と対応して一対の係止窓７３がそれぞれ形成され、残る側板部７２にはケース３０の係止突起３８と対応する係止窓７４が形成されている。

これらケース３０、ねじりコイルばね５０、スライダ６０及びカバー７０の組み立てはスライダ６０の軸６４にコイル部５１を軸支させてねじりコイルばね５０をスライダ６０に取り付け、そのスライダ６０の収容部６１をケース３０内に収容した後、カバー７０を取り付けることによって行われ、カバー７０はその係止窓７３，７４がそれぞれケース３０の係止突起３９，３８に係合されて係止されることによりケース３０に固定され、このカバー７０によってケース３０の上面が蓋される。
上記のようにして組み立てられたプッシュスイッチ８０は図１に示したような構造となり、スライダ６０はケース３０に摺動自在に収容されて、その押圧部６２がケース３０の切り欠き３６から外部に突出される。また、ねじりコイルばね５０の一対の遊端５２ａ，５３ａはケース３０の突部３７の天面３７ａに当接され、このねじりコイルばね５０によってスライダ６０はその押圧部６２がケース３０から突出する方向に付勢される。

なお、この例ではねじりコイルばね５０はケース３０の中心線４０に対して対称形をなすように配置されており、一方突部３７は両端部３４ａ，３４ｂの長さの差により、その中心が中心線４０からずれたものとなっており、つまり図１Ｂにおいて中心線４０を挟む左右の天面３７ａの長さは右側の方が短かくなっている。
次に、この図１に示したプッシュスイッチ８０の動作を、図３を参照して説明する。
図３Ａは図１Ｂと同様、初期状態（非操作状態）を示したものであり、この状態ではねじりコイルばね５０の遊端５２ａ，５３ａは突部３７の天面３７ａ上に位置し、一方の遊端５３ａは固定接点４１と接触した状態となっている。

押圧部６２を押圧操作すると、スライダ６０が押し込まれ、これによりねじりコイルばね５０は押圧されて一対の腕５２，５３が開いてゆく。遊端５２ａ，５３ａは互いに離れる方向に天面３７ａ上を摺動し、まず遊端５２ａが天面３７ａから端部３４ａにずり落ちて固定接点４２と接触する。図３Ｂはこの状態を示したものであり、この状態で固定接点４１と４２が接続される。また、遊端５２ａが突部３７の斜面３７ｂをずり落ちる時に節度感が発生する。
図３Ｃは押圧部６２をさらに押し込んだ状態を示したものであり、この状態では遊端５３ａも天面３７ａから端部３４ｂにずり落ち、固定接点４３と接触する。従って、この状態では接続が切り替わり、固定接点４２と４３が接続される。なお、遊端５３ａが突部３７の斜面３７ｃをずり落ちる際にも節度感が発生する。

押圧を解除すると、ねじりコイルばね５０の弾性復元力により、スライダ６０は押し上げられ、ねじりコイルばね５０の腕５２，５３が閉じて図３Ａの元の状態に復帰する。
このように、このプッシュスイッチでは押圧操作により、可動接点をなすねじりコイルばね５０の一対の遊端５２ａ，５３ａが摺動して順次ずり落ちる構造となっており、これにより良好な節度感が得られると共に、接点の切り替え（２段の接続動作）を行えるものとなっている。
従って、図６に示した従来の２段方式のプッシュスイッチ１０のように、可動接点部材としてクリック板を２枚必要とするものに比べ、１本のねじりコイルばねを用いるだけでよく、その分部品点数を削減することができる。

また、例えば図１Ｂに示した構造において、ねじりコイルばね５０の２本の腕５２，５３の開き（腕５２，５３のなす角度）を狭めれば、遊端５２ａ，５３ａが天面３７ａからずり落ちるまでの摺動距離が増え、その分ストロークを増大させることができ、よって長ストローク化にも容易に対応できるものとなっており、加えてねじりコイルばね５０の線材の太さを選定することにより動作力の調整も容易に行えるものとなっている。
なお、クリック板を用いるプッシュスイッチでは、大きなストロークを得るためにはクリック板のサイズを大きくしたり、曲げ形状を変えなければならず、そのための金型投資が必要となるが、この例のようにねじりコイルバネを用いる構造では線材を巻いて切断するだけなので、そのような金型投資は不要であり、ストロークの大きなものであっても汎用の設備で簡易に作製することができる。

図４Ａ，Ｂはこの発明の他の実施例を示したものであり、図４Ａでは突部３７はその中心がケース３０の中心線４０と一致されて中心線４０を挟む左右の天面３７ａの長さが等しくされており、これに対し、ねじりコイルばね５０を軸支する軸６４の位置が中心線４０から固定接点４２側に少しずらされたものとなっている。
一方、図４Ｂは図１Ｂ及び図４Ａにおいてねじりコイルばね５０が中心線４０もしくはそれと平行な線に対して左右対称形となっているのに対し、左右非対称とし、中心線４０に対する腕５２の開きを腕５３の開きより大きくしたものであり、軸６４及び突部３７の中心は中心線４０に一致されている。

これら図４Ａ，Ｂに示したような構造を採用しても、図１に示したプッシュスイッチ８０と同様の動作性能を得ることができ、つまり押圧部６２の押圧操作によりねじりコイルばね５０の遊端５２ａ，５３ａが天面３７ａ上を摺動し、両端部３４ａ，３４ｂの固定接点４２，４３上に順次ずり落ちるものとなる。
図５はこの発明による２段方式のプッシュスイッチの使用例として、携帯電話機の基板（メイン基板）に実装する場合を、従来例と対比して示したものであり、図５Ａは図６に示した従来のプッシュスイッチ１０が実装された状態を示し、図５Ｂは図１に示したこの発明によるプッシュスイッチ８０の実装例を示す。なお、図５中、９１は基板を示し、９２はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、９３はキースイッチを示す。

図５Ａに示したように、従来のプッシュスイッチ１０はその構造・形状から他のキースイッチ９３と同一平面上に搭載する必要があり、基板９１の表面に実装スペースを必要とする点で、そのスペースの確保が難しいという問題が生じるが、この発明によるプッシュスイッチ８０では図５Ｂに示したように基板９１の裏面に取り付けることもでき、その点で実装し易く、また携帯電話機の側面のデッドスペースを生かせるものとなる。なお、この発明によるプッシュスイッチは例えばデジタルカメラのシャッタ用のスイッチ等にも用いて好適なものとなる。

この発明によるプッシュスイッチの一実施例を示す図、Ａは側面図、Ｂはカバーを省略した平面図。図１に示したプッシュスイッチの分解斜視図。図１に示したプッシュスイッチの動作を説明するための図。この発明によるプッシュスイッチの他の実施例を説明するための図。Ａは携帯電話機の基板に従来のプッシュスイッチが搭載された状態を示す斜視図、Ｂは携帯電話機の基板に図１に示したプッシュスイッチが搭載された状態を示す斜視図。２段方式のプッシュスイッチの従来構成例を示す断面図。

Claims

方形底面部とその底面部を囲む側壁とよりなり、互いに対向する一対の側壁の一方に切り欠きが形成され、他方の内面に辺方向両端部を除いて、それら両端部に至る面がそれぞれ斜面とされた断面台形状の突部が形成されたケースと、
上記突部の天面に、上記斜面の一方に寄って配置された第１の固定接点と、
上記両端部に配置された第２及び第３の固定接点と、
上記ケースに摺動自在に収容され、押圧部が上記切り欠きから外部に突出されたスライダと、
そのスライダにコイル部が軸支され、コイル部から延長された一対の腕を有し、一方の腕の遊端が上記突部の天面に当接され、他方の腕の遊端が上記第１の固定接点に当接されたねじりコイルばねと、
上記ケースを蓋するカバーとよりなり、
上記ねじりコイルばねは上記押圧部の押圧により押圧されて上記一対の腕が開いていくことにより、上記一方の腕の遊端が上記天面上を摺動し、上記他方の腕の遊端が上記第１の固定接点上を摺動して、上記両端部に上記一方の腕の遊端及び上記他方の腕の遊端が順次ずり落ちる構造とされ、
上記一方の腕の遊端がずり落ちて上記第２の固定接点と接触することにより、上記第１の固定接点と第２の固定接点とが上記ねじりコイルばねを介して接続され、
上記他方の腕の遊端がずり落ちて上記第３の固定接点と接触することにより、上記第２の固定接点と第３の固定接点とが上記ねじりコイルばねを介して接続されることを特徴とするプッシュスイッチ。
請求項１記載のプッシュスイッチにおいて、
上記両端部の上記辺方向の長さは、上記第２の固定接点が配置されている方の端部の長さが上記第３の固定接点が配置されている方の端部の長さより大とされていることを特徴とするプッシュスイッチ。