JP4457918B2 - プッシュオンスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器の操作部などに用いられるプッシュオンスイッチに関するものである。

近年、各種電子機器は、小型・薄型化が進展し、それに搭載される部品としても小型・薄型化されたものが多くなっている。

そのような従来のプッシュオンスイッチについて、図１１〜図１４を用いて説明する。

図１１は従来のプッシュオンスイッチの外観斜視図、図１２は同断面図、図１３は同分解斜視図である。

同図において、１は上面開口の箱形に形成された絶縁樹脂製のスイッチケースであり、その開口部の内底面には、中央に中央固定接点２が設けられ、この中央固定接点２を挟んで外側固定接点３が二箇所に設けられている。そして、前記中央固定接点２および外側固定接点３からのそれぞれ延設部分は、前記スイッチケース１の対向する外側面１Ａ，１Ｂからそれぞれ外方に導出され、外部接続用の端子２Ａおよび３Ａとして形成されている。これらの端子２Ａ，３Ａは、スイッチケース１の外側面１Ａ，１Ｂの下端から導出され、そこから先端が上方を向くように曲げられ、所謂Ｊベント形状のものとして構成されている。

そして、図１４のスイッチケースの下面図に示すように、中央固定接点２および外側固定接点３は、スイッチケース１の開口部内底面から外方の端子２Ａ，３Ａに至る絶縁樹脂に埋設された部分の中間位置において、スイッチケース１の下面１Ｃに露出するように曲げ加工がなされて固定されており、これによりスイッチケース１の厚みの薄型化が図られている。

そして、４は、金属薄板からなり、外形が円形でその中央部が上方に膨出したドーム状の可動接点であり、その外周下端が前記外側固定接点３上に載置されて前記スイッチケース１内に収容されている。ドーム状の中央頂点部４Ａ下面は前記中央固定接点２と対峙している。

そして、前記スイッチケース１の開口部は、可撓性を有する絶縁性フィルムからなるカバーシート５で覆われている。このカバーシート５は、周囲の部分が、スイッチケース１の開口部を構成する外側壁上に粘着剤などで固定されている。

以上のように構成されたプッシュオンスイッチは、上方から押圧力を加えると、カバーシート５を介して可動接点４のドーム状部分が押圧され、所定の押圧力を超えるとそのドーム状部分が節度感を伴って下方に反転し、ドーム状の中央頂点部４Ａ下面が対峙していた中央固定接点２に接触する。これにより、外側固定接点３と中央固定接点２との間が可動接点４を介して電気的に導通したスイッチオン状態となる。

そして、加えていた押圧力を除くと、下方に反転していた可動接点４のドーム状部分が、自己復元力により再度節度感を伴って上方に膨出した元の形状に復元すると同時に、その下面が中央固定接点２から離れて外側固定接点３と中央固定接点２との間が電気的な独立状態に戻り、スイッチオフ状態となるものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
特開２００３−２９７１７５号公報 特開２００２−３４３１７８号公報

前記従来のプッシュオンスイッチは、使用される電子機器の配線基板に対し、可動接点４と電気的に常接している外側固定接点３からの端子３Ａを通常マイナス極（アース側）に接続するようにはんだ付け接続されて用いられるが、カバーシート５が絶縁性フィルムであることから、静電気を帯びた人により機器の操作ボタンが操作されることなどを配慮して、場合によっては、機器側でその静電気対策を施さなければならなかった。

一方、特開２００２−３４３１７８号公報に開示したもののように、部品側で静電気対策を施した構成のもの、つまり前述した絶縁樹脂製のカバーシート５を金属製のカバー部材として所定の端子に当接させ、その端子を機器のアース回路側に接続させる構成のものもあったが、このものは、可動接点押圧用の駆動部材を配しているものであったため、スイッチの薄型化が難しいという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、操作時などに流入する静電気への対策が部品側で施された薄型構成のプッシュオンスイッチを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、箱形の内底面に複数の固定接点が配設され、それら各固定接点からの延設部分が外側面下端から導出されると共に上方に向けて曲げ形成されてＪベント形状の端子になされた絶縁樹脂製のスイッチケースと、前記スイッチケース内に配され、押圧操作により前記複数の固定接点間を電気的に接離する可動接点と、前記可動接点が内包状態になるように前記スイッチケースの上面を覆う絶縁性のカバーシートとを備え、前記カバーシートの上面には、被押圧部となる中央部から前記端子の一つに近接する外縁部まで導電体が設けられていることを特徴とするプッシュオンスイッチとしたものであり、機器の操作ボタンなどを介して流入する静電気を、カバーシート上面に設けられた導電体を介してカバーシートの外縁部に近接した前記所定の端子まで導くことができ、その端子をマイナス極（アース側）に接続しておくことにより、前記流入した静電気を使用機器のアース回路に逃がすようにできる薄型構成のプッシュオンスイッチが得られるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、カバーシート上面に設けられた導電体が、前記カバーシート上面に貼付された導電性フィルムであることを特徴とするものであり、静電気を端子まで導く導電体を容易かつ簡単に形成することができるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、端子に近接するカバーシートの外縁部部分にフラップが延設されると共に、このフラップが前記端子よりスイッチケース側に位置するように下方に曲げられて、前記フラップ上面に延設された導電体が前記端子と接触していることを特徴とするものであり、フラップ上の導電体が前記端子と接触しているため、静電気を前記端子へ確実に導くことができるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、箱形の内底面に複数の固定接点が配設され、それら各固定接点からの延設部分が外側面下端から導出されると共に上方に向けて曲げ形成されてＪベント形状の端子になされた絶縁樹脂製のスイッチケースと、前記スイッチケース内に配され、押圧操作により前記複数の固定接点間を電気的に接離する可動接点と、前記可動接点が内包状態になるように前記スイッチケースの上面を覆う絶縁性のカバーシートとを備え、さらに前記スイッチケースには、前記端子と同様のＪベント形状のアース用端子が電気的に独立して設けられ、前記カバーシートの上面には、被押圧部となる中央部から前記アース用端子に近接する外縁部まで導電体が設けられていることを特徴とするプッシュオンスイッチとしたものであり、スイッチ回路部分を使わずに、それとは電気的に独立して設けたアース用端子を介して流入した静電気を逃がすようにできるという作用を有する。

請求項５に記載の発明は、請求項４記載の発明において、スイッチケースに設けられたアース用端子が、前記スイッチケースの内底面に設けられた複数の固定接点およびそれらに繋がる端子と同一の一枚の金属板からなり、かつそれら固定接点および端子の形成時に電気的に独立状態で形成されたことを特徴とするものであり、新たな部材を用いることなく、アース用端子と固定接点およびその端子とを同時に一枚の金属板から電気的にそれぞれ独立させて形成したもののため、アース用端子が設けられたものをコストアップが少なく構成できるという作用を有する。

請求項６に記載の発明は、請求項４記載の発明において、カバーシート上面に設けられた導電体が、前記カバーシート上面に貼付された導電性フィルムであることを特徴とするものであり、請求項４記載の発明による作用に加え、導電体を容易かつ簡単に形成することができるという作用を有する。

請求項７に記載の発明は、請求項４記載の発明において、アース用端子に近接するカバーシートの外縁部部分にフラップが延設されると共に、このフラップが前記アース用端子よりスイッチケース側に位置するように下方に曲げられて、前記フラップ上面に延設された導電体が前記アース用端子と接触していることを特徴とするものであり、請求項４記載の発明による作用に加え、フラップ上の導電体が前記アース用端子と接触しているため、静電気を前記アース用端子へ確実に導くことができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、カバーシート上面に設けた導電体が、機器の操作ボタンなどを介して流入する静電気をその外縁部に近接した所定の端子まで導き、その端子を介して電子機器のアース回路に逃がすようにできるため、機器の静電気による電気的な障害などを低減できる薄型構成のプッシュオンスイッチを提供することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図１０を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態によるプッシュオンスイッチの外観斜視図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１１は上面開口の箱形で絶縁樹脂からなるスイッチケースで、その開口部の内底面には、中央に中央固定接点１２が、またその中央固定接点１２を中心とした対向する二箇所の位置に外側固定接点１３がインサート成形されて固定されている。

そして、それら中央固定接点１２および外側固定接点１３からの延設部分は、外部接続用の端子１２Ａおよび１３Ａとして、スイッチケース１１の対向する外側面１１Ａ，１１Ｂ下端からそれぞれ導出されている。そして、前記端子１２Ａ，１３Ａは、その導出部の根元部から上方に向けて曲げられてＪベント形状になされている点や、中央固定接点１２および外側固定接点１３は、スイッチケース１１の開口部内底面から外方の端子１２Ａ，１３Ａに至る絶縁樹脂に埋設された部分の中間位置でスイッチケース１１の下面１１Ｃに露出するように曲げ加工がなされて固定され、これによりスイッチケース１１の薄型化が図られていることなどは、従来のものと同じである。

そして、１４は、外形が円形でその中央部が上方に膨出したドーム状の可動接点であり、その中央頂点部１４Ａ下面が中央固定接点１２に所定間隔をあけて対峙するように、その外周下端が外側固定接点１３上に載置されてスイッチケース１１内に内包状態で収容されていることも従来のものと同じである。

そして、１５は、可撓性を有する絶縁性フィルムからなる略方形のカバーシートであり、前記可動接点１４が収容されたスイッチケース１１の開口部を覆うように、その周囲の部分が、前記スイッチケース１１の開口部を構成する外側壁上に粘着剤などで貼付されていることも従来のものと同じであるが、このカバーシート１５には、その上面を二分するほぼ半分の領域に導電体としての導電性被膜１６が印刷形成されている。

そして、その導電性被膜１６は、スイッチが押圧操作される際の被押圧部としての上面中央部から、前記外側固定接点１３から延設されてスイッチケース１１の対向する外側面１１Ａ，１１Ｂそれぞれに備えられたＪベント形状の端子１３Ａの先端部に近い外縁部まで印刷形成されている。

以上のように構成されたプッシュオンスイッチは、カバーシート１５上方から機器の操作ボタンなどで押圧操作されると、カバーシート１５を介して下方の可動接点１４のドーム状部分が押圧され、所定の押圧力を超えるとそのドーム状部分が節度感を伴って反転動作すると同時に、その中央頂点部１４Ａ下面が中央固定接点１２に接触し可動接点１４を介して外側固定接点１３と中央固定接点１２との間が導通したスイッチオン状態となり、その操作力を除くと、可動接点１４の自己復元力によりドーム状部分が節度感を伴って元の押圧前の状態に復元すると同時にスイッチオフ状態となる。

そして、このプッシュオンスイッチは、図示していないが使用される電子機器の配線基板に４つの端子１２Ａ，１３Ａそれぞれをはんだ付け接続して実装されるものである。このとき、外側固定接点１３と繋がった端子１３Ａを、配線基板のアース回路（マイナス極）側と繋がるランドに接続して用いる。

つまり、前記実装状態であれば、使用される電子機器の操作ボタンなどから流入する静電気は、カバーシート１５上面の被押圧部である中央部から端子１３Ａに近い外縁部まで設けた導電性被膜１６により、近接する端子１３Ａに常に導かれ、端子１３Ａを介して配線基板のアース回路に逃がせるようにできるため、電子機器の静電気による障害などが低減でき、しかも当該プッシュオンスイッチ自身としても薄型構成のものとして容易に実現することができる。

なお、導電性被膜１６を設けたカバーシート１５は、図３に示すように、所定幅の絶縁性の帯状フィルム１５Ａを用い、幅方向のほぼ半分にスクリーン印刷で導電性被膜１６を塗布形成した後、同図中に破線で示すように、略方形のカバーシート１５の形状に合わせて連続して打ち抜き加工してカバーシート１５を形成すると材料的にも製造工数的にも効率が良い。

また、導電体としては印刷形成する以外に、図４に示すように、上述した領域に相当する形状に加工された可撓性を有する導電性フィルム１７を、上面に導電体を備えていない絶縁性フィルム製のカバーシート１８に貼付して形成しても良く、この方式も容易かつ簡単であるため好ましい。なお、その導電性フィルム１７の貼付は、図４に示したように、スイッチの組み立てが終わった状態で貼付したり、または、カバーシート１８を形成するための前工程、途中工程あるいは形成した後など、どの段階で貼付しても良い。

更に、導電体を備えたカバーシートを図５の外観斜視図に示すように構成してさらに確実な静電気対策を施した薄型構成のプッシュオンスイッチとすることもできる。

すなわち、当該構成のものは、同図に示すように、カバーシート１９として、外側固定接点１３と繋がるＪベント形状の端子１３Ａに応じた位置にフラップ１９Ａが突設され、かつその上面に導電体として形成された導電性被膜２０も前記フラップ１９Ａ上面に延設されたものを用い、そのフラップ１９Ａを端子１３Ａよりスイッチケース１１の外側面１１Ａ，１１Ｂ側に位置するように下方に曲げてその先端部が端子１３Ａの曲げの内面側に当接させるように構成したものである。なお、その他のスイッチ構成は前記図１、図２で説明したものと同じであるため説明は省略する。

そして、当該構成のものであれば、押圧操作されるカバーシート１９上面の被押圧部としての中央部から一体に繋がったフラップ１９Ａ上の導電性被膜２０が端子１３Ａと接触したものにできるため、静電気を確実に端子１３Ａへ導いてアース回路に流せる薄型構成のものにできる。

（実施の形態２）
図６は本発明の第２の実施の形態によるプッシュオンスイッチの外観斜視図、図７は同スイッチケースの上面図である。なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図６において、２１は、上方開口の箱形で、その内底面中央に中央固定接点２２が、またその中央固定接点２２を中心とした対向する二箇所の位置に外側固定接点２３がインサート成形固定された絶縁樹脂製のスイッチケースであり、前記中央固定接点２２および外側固定接点２３それぞれからの延設部分は、スイッチケース２１の対向した外側面２１Ａ，２１Ｂ下端から導出されてＪベント形状の端子２２Ａ，２３Ａとして形成されていることは、第１の実施の形態の場合と同じであるが、前記端子２２Ａ，２３Ａが延出されたスイッチケース２１の対向する外側面２１Ａ，２１Ｂに挟まれた他方の対向する外側面の内、前記外側固定接点２３から延設された端子２３Ａ側に相当する外側面２１Ｄのほぼ中央位置に前記端子２２Ａ，２３Ａと同じＪベント形状に形成されたアース用端子２４を設けている点が異なっている。

そして、このスイッチケース２１内には、前記同様に可動接点が内包状態で配され、その開口部上を覆うように可撓性を有する絶縁性フィルムからなるカバーシート２５が粘着剤などでスイッチケース２１上に固定されている。なお、カバーシート２５は、前記端子２３Ａの近傍位置となる二箇所のコーナー部は所定範囲の三角形状で除かれた形状になされている。

そして、前記アース用端子２４は、中央固定接点２２、外側固定接点２３およびそれらの端子２２Ａ，２３Ａと共に一枚の同一金属板から切断加工、曲げ加工がなされてコストアップが少なく同時に形成されており、図７のスイッチケースの上面図に示すように、外側固定接点２３および中央固定接点２２とは電気的に絶縁された独立状態で、その一端がスイッチケース２１内にインサート成形で埋設固定され、外側面２１Ｄの下端から導出された部分が、そこから上方に向けて曲げられて他端がカバーシート２５の外縁部に近接した位置となるように形成されている。

そして、前記カバーシート２５の上面には、被押圧部としての中央部から前記アース用端子２４に近い外縁部までの片側の領域に導電体としてなる導電性被膜２６が印刷形成されている。

その他の構成は、前記第１の実施の形態によるものと同じであるので説明を省略する。また、その動作についても、前記第１の実施の形態と同じであるため説明を省略する。

そして、当該構成とされたプッシュオンスイッチは、図示していないが使用される電子機器の配線基板に端子２２Ａ，２３Ａおよびアース用端子２４のそれぞれをはんだ付け接続して使用するものである。このとき、各固定接点２２，２３と繋がった端子２２Ａ，２３Ａは所定の電気回路に対して接続され、アース用端子２４は、アース回路（マイナス極）側に接続されて実装される。そして、カバーシート２５上面の中央部が押圧操作されるとスイッチが導通状態に切り換わり、それに伴って電子機器の所定の機能が働くように用いられる。

そして、前記実装状態では、機器の操作ボタンなどを介して流入する静電気は、導電性被膜２６により、カバーシート２５上面の被押圧部としての中央部からアース用端子２４に近い外縁部まで導かれ、その近接位置に配された、スイッチ回路部分とは電気的に独立しているアース用端子２４を介して静電気を基板のアース回路に逃がすようにできる。このとき、静電気はスイッチ回路部分を用いずに逃がせるため、電子機器の静電気による障害などをさらに低減させることができる薄型構成のプッシュオンスイッチにできる。

なお、上面に導電性被膜２６を設けたカバーシート２５は、図８に示すように、所定幅の絶縁性の帯状フィルム２５Ａを用い、幅方向の中央部分にスクリーン印刷等で導電性被膜２６を塗布形成した後、図中に破線で示すように、前記に説明した導電性被膜２６の形状となるようカバーシート２５を交互に向きを変えて隙間をあけずに打ち抜き加工して導電性被膜２６付きカバーシート２５に形成すると材料的にも製造工数的にも効率が良い。

また、導電性被膜２６の代わりに、図９に示すように、上述した領域に相当する形状に加工された可撓性を有する導電性フィルム２７を、上面に導電性を備えない絶縁性フィルム製のカバーシート２８に貼付して形成しても良く、この方式も容易かつ簡単であるため好ましい。また、その貼付するタイミングは、スイッチの組み立てが終わった状態で貼付したり、もしくはカバーシート２８を形成する前工程、途中工程あるいは形成した後など、どの段階で貼付しても良い。

なお、図１０の外観斜視図に示すように、アース用端子２４に対応した位置にフラップ２９Ａが突設されているカバーシート２９を用い、そのフラップ２９Ａ上にも中央部からの導電性被膜３０が延設されたものとし、そのフラップ２９Ａをスイッチケース２１のアース用端子２４よりスイッチケース２１の外側面２１Ｄ側に位置するように根元付近で下方に曲げ、その先端部が前記アース用端子２４の曲げの内面側に当接させたものとしてもよい。

この図１０に示した形態であれば、カバーシート２９の導電性被膜３０とアース用端子２４との間が電気的に接続した状態のものにできるため、操作時などに機器の操作ボタンなどを介して流入する静電気をアース用端子２４へ確実に導いて電子機器のアース回路に流すことができ、静電気による電子機器の電気的な障害の発生がさらに低減できる。

なお、前記いずれの実施の形態のものも、導電体がカバーシートの上面を略二分するように配された形態として説明したが、導電体は、押圧操作される中央部と静電気を導く方向の外縁部との間が導通状態となるものであれば良く、例えばその間を略帯状の導電体で繋ぐ、または中央部を機器の操作ボタンに応じた形状にするなど必要に応じてその形状や配置状態は適宜設定すればよく、さらには導電体の構成方法も前述したものに限られることもない。

本発明によるプッシュオンスイッチは、絶縁性のカバーシート上の被押圧部から所望の端子に近い外縁部まで導電体を設けた構成としたので、操作時などに流入する静電気をその導電体を通じて所望の端子に導いて電子機器の配線基板のアース回路に流すようにできる薄型構成のプッシュオンスイッチを提供できるという特徴を有し、各種電子機器の操作部等に有用である。

本発明の第１の実施の形態によるプッシュオンスイッチの外観斜視図 同分解斜視図 同カバーシートの製造状態を示す概念図 同要部である導電体を導電性フィルムで構成する形態のものの外観斜視図 同カバーシートにフラップを設けた形態のものの外観斜視図 本発明の第２の実施の形態によるプッシュオンスイッチの外観斜視図 同スイッチケースの上面図 同カバーシートの製造状態を示す概念図 同要部である導電体を導電性フィルムで構成する形態のものの外観斜視図 同カバーシートにフラップを設けた形態のものの外観斜視図 従来のプッシュオンスイッチの外観斜視図 同断面図 同分解斜視図 同スイッチケースの下面図

符号の説明

１１，２１ スイッチケース
１１Ａ，１１Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｄ 外側面
１１Ｃ 下面
１２，２２ 中央固定接点
１２Ａ，１３Ａ，２２Ａ，２３Ａ 端子
１３，２３ 外側固定接点
１４ 可動接点
１４Ａ 中央頂点部
１５，１８，１９，２５，２８，２９ カバーシート
１５Ａ，２５Ａ 帯状フィルム
１６，２０，２６，３０ 導電性被膜
１７，２７ 導電性フィルム
１９Ａ，２９Ａ フラップ
２４ アース用端子

Claims (7)

1. 箱形の内底面に複数の固定接点が配設され、それら各固定接点からの延設部分が外側面下端から導出されると共に上方に向けて曲げ形成されてＪベント形状の端子になされた絶縁樹脂製のスイッチケースと、前記スイッチケース内に配され、押圧操作により前記複数の固定接点間を電気的に接離する可動接点と、前記可動接点が内包状態になるように前記スイッチケースの上面を覆う絶縁性のカバーシートとを備え、前記カバーシートの上面には、被押圧部となる中央部から前記端子の一つに近接する外縁部まで導電体が設けられていることを特徴とするプッシュオンスイッチ。
2. カバーシート上面に設けられた導電体が、前記カバーシート上面に貼付された導電性フィルムであることを特徴とする請求項１記載のプッシュオンスイッチ。
3. 端子に近接するカバーシートの外縁部部分にフラップが延設されると共に、このフラップが前記端子よりスイッチケース側に位置するように下方に曲げられて、前記フラップ上面に延設された導電体が前記端子と接触していることを特徴とする請求項１記載のプッシュオンスイッチ。
4. 箱形の内底面に複数の固定接点が配設され、それら各固定接点からの延設部分が外側面下端から導出されると共に上方に向けて曲げ形成されてＪベント形状の端子になされた絶縁樹脂製のスイッチケースと、前記スイッチケース内に配され、押圧操作により前記複数の固定接点間を電気的に接離する可動接点と、前記可動接点が内包状態になるように前記スイッチケースの上面を覆う絶縁性のカバーシートとを備え、さらに前記スイッチケースには、前記端子と同様のＪベント形状のアース用端子が電気的に独立して設けられ、前記カバーシートの上面には、被押圧部となる中央部から前記アース端子に近接する外縁部まで導電体が設けられていることを特徴とするプッシュオンスイッチ。
5. スイッチケースに設けられたアース用端子が、前記スイッチケースの内底面に設けられた複数の固定接点およびそれらに繋がる端子と同一の一枚の金属板からなり、かつそれら固定接点および端子の形成時に電気的に独立状態で形成されたことを特徴とする請求項４記載のプッシュオンスイッチ。
6. カバーシート上面に設けられた導電体が、前記カバーシート上面に貼付された導電性フィルムであることを特徴とする請求項４記載のプッシュオンスイッチ。
7. アース用端子に近接するカバーシートの外縁部部分にフラップが延設すると共に、このフラップが前記アース用端子よりスイッチケース側に位置するように下方に曲げられて、前記フラップ上面に延設された導電体が前記アース用端子と接触していることを特徴とする請求項４記載のプッシュオンスイッチ。

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