JP4502878B2 - スイッチ装置 - Google Patents

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  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Description

本発明は、スイッチ装置に係わり、例えばCDプレイヤーの蓋の開閉の検出等、各種の電子機器に使用可能なスイッチ装置に関する。
従来のスイッチ装置を特許文献1で説明すると、従来のスイッチ装置30は、図11に示すように、ケース31の開口部31aが形成され、レバー部材32は、軸部32aがケース31の回転保持部31bに回動可能に保持されている。
前記レバー部材32の駆動部32bは、ケース31に収納され、操作部32cが左斜め上方に突出している。また、レバー部材32の軸部32aは、駆動部32bまでの距離をかせぐと共に、図12に示すスイッチ装置30の厚さ寸法を薄くするために、回動可能な範囲で細径に形成している。
そして、ケース31の開口部31aと対向するケース31の右内側壁には固定接点33が、これと隣接する上内側壁には共通接点4がそれぞれ埋設されると共に、共通接点34に対向して所定の隙間を有して支持部31cが形成されている。また、板バネを略U字状に形成した可動接点35がケース31内に収納され、中間の折曲部35aの一端から演出した第1アーム部35bの先端には、曲げ部35cを介して接続部35dと当接部35eを有する固定部35fが設けられている。前記固定部35fは、接続部35dが共通接点34に、当接部35eがケース31の支持部31cにそれぞれ断折して、共通接点34と支持部31cの間に圧入されている。
前記可動接点35の折曲部35aの他端から延出して第2アーム部35g先端の接点部35hがケース31の右内側面に弾折すると共に、これらを収納したケース31の前面をカバー36が覆っている。
そして、レバー部材32の軸部32aを固定接点33を埋設した右内側壁と平行な上下方向に回動可能に保持されている。
このような従来のスイッチ装置30の操作は、図12に示す初期状態から、レバー部材32の操作部32cを下方に回動操作すると、図13のレバー部材32が軸部2aを支点として駆動部32bが右方向に回動して、可動接点35の曲げ部35cを支点として、撓みながら操作部32cの操作方向に対して直交する方向に回転する。このことで、第2アーム部35g先端の接点部35hがケース31の右内側壁を上方向に弾接摺動して、固定接点3に接触し、可動接点5を介して固定接点3と共通接点とが電気的に導通する。
次に、レバー部材32の操作部32cに加えていた操作力を解除すると、可動接点35の実施のバネ力で接点部35hがケース31の右内側壁を下方向に弾接摺動して固定接点3から離れると共に、駆動部32bが折曲部5aに押圧されてレバー部材32が回動し、操作部32cが図12の初期状態に復帰するようになっている。
しかし、前述したような従来のスイッチ装置30は、回転保持部31bに回動可能に保持しているレバー部材32の軸部32aが、回動可能な範囲で細径に形成されているために、レバー部材32の操作部32cに衝撃等が加わると、細径の軸部32aが折れたり、あるいは曲がったりしてレバー部材32が操作できなくなるおそれがあった。
また、板バネからなる可動接点35のバネ力で、レバー部材32を初期状態に復帰させるようにしていたが、スイッチ装置30をリフロー半田等でプリント基板等に取り付けるときの高温によって、可動接点35が応力緩和し、接点部35hの固定接点33への接触力が低下して、接触が不安定になるおそれがあった。
また、同様に可動接点35の応力緩和で、レバー部材32が図12に示すような初期状態に復帰しなくなるおそれがあった。
本発明は、前述したような課題を解決するためになされたもので、レバー部材の軸部を強度アップできると共に、リフロー半田時等で高熱が加わったとしてもレバーを確実に初期状態に復帰させることができるスイッチ装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための第1の手段として本発明のスイッチ装置は、内部に収納部が形成されたケースと、前記収納部内に配設されて互いに絶縁された共通接点と固定接点と、可動接点を前記固定接点に対して接離可能に保持したスライダーと、前記スライダーをスライド操作可能なレバー部材と、前記スライダーを一方側に弾性付勢する導電性を有するコイルバネとを備え、前記コイルバネは、一端が前記共通接点に弾接すると共に、他端が前記可動接点に弾接して、前記共通接点と前記可動接点とが常時電気的に導通しており、前記レバー部材は、前記ケースに回動可能に支持され、前記レバー部材を回動操作することで、前記スライダーが前記コイルバネの付勢力に抗して他方側にスライドして前記固定接点と前記可動接点とが接触し、前記固定接点と前記共通接点とが、前記コイルバネおよび前記可動接点を介して電気的に導通し、前記レバー部材には、前記ケースに回動可能に支持される回動基部が形成され、前記回動基部には、前記一方側に弾性付勢された前記スライダーが弾接するスライダー弾接面と、前記スライダーを前記他方側に押圧してスライド操作可能なスライダー押圧部とが形成され、前記ケースには、前記レバー部材の前記回動基部を回動可能に支持するレバー支持部が形成され、前記回動基部には、前記回動基部の回動中心から所定の半径寸法でアール状の摺動面が形成されると共に、前記回動中心から突出して前記ケースに回動可能に支持された軸部が形成され、前記レバー部材を回動操作すると、前記回動基部は、前記軸部を支点として回動して、前記摺動面が前記レバー支持部を摺動して、前記スライダー押圧部が前記スライダーを前記他方向に押圧し、前記軸部は、前記ケースに形成したレバー支持溝に回動可能に支持されるとともに、前記軸部に前記スライダー弾接面と同一面となるような平坦面が形成され、前記平坦面の形成に前記軸部の前記回動中心が前記平坦面側に偏心した位置となっていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第2の手段として本発明のスイッチ装置は、前記可動接点は、前記固定接点に接離する一端部と前記コイルバネが弾接する他端部とが前記スライダーから露出して、前記スライダーに一部が埋設保持されていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第3の手段として本発明のスイッチ装置は、前記収納部は、前記固定接点を収納した第1収納部と前記コイルバネを収納した第2収納部とを有し、前記第2収納部には、前記コイルバネを収納してガイドする一対のガイド壁が形成され、前記スライダーは、前記ガイド壁上をスライド可能になっていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第の手段として本発明のスイッチ装置は、前記レバー支持部は、コーナ部が面取りされて面取り部が形成され、前記摺動面は、前記面取り部上を摺動するようになっていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第の手段として本発明のスイッチ装置は、前記レバー部材が所定角度範囲を回動することで、前記可動接点が前記固定接点に接離可能に前記スライダーがスライド可能になっており、前記軸部には、前記レバー支持溝内を前記所定角度範囲で回動可能な形状の補強部が形成されていることを特徴とする。
本発明のスイッチ装置のコイルバネは、一端が共通接点に弾接すると共に、他端が可動接点に弾接して、共通接点と可動接点とが常時電気的に導通しており、
レバー部材は、ケースに回動可能に支持され、レバー部材を回動操作することで、スライダーがコイルバネの付勢力に抗して他方側にスライドして固定接点と可動接点とが接触し、固定接点と共通接点とが、コイルバネおよび可動接点を介して電気的に導通するので、レバー部材の小さな回動操作力で、固定接点と共通接点との間のスイッチ回路を確実に切り換えることができる。
また、可動接点に弾性付勢する部材が耐熱性に優れたピアノ線等のコイルバネなので、リフロー半田等の高熱が加わったとしても、コイルバネが応力緩和しないので、可動接点を保持したスライダーを確実にスライド移動させることができる。そのために、固定接点と可動接点とを確実に接触させることができる。
また、可動接点は、固定接点に接離する一端部とコイルバネが弾接する他端部とがスライダーから露出して、スライダーに一部が埋設保持されているので、可動接点とスライダーとが一体化されて、組立効率を向上することができる。
また、収納部は、固定接点を収納した第1収納部とコイルバネを収納した第2収納部とを有し、第2収納部には、コイルバネを収納してガイドする一対のガイド壁が形成され、スライダーは、ガイド壁上をスライド可能になっているので、スライダーを確実にスライドさせて、可動接点を確実に固定接点に接触させて導通させることができる。
また、レバー部材には、ケースに回動可能に支持する回動基部が形成され、回動基部には、一方側に弾性付勢されたスライダーが弾接するスライダー弾接面と、スライダーを他方側に押圧してスライド操作可能なスライダー押圧部とが形成されているので、レバー部材にスライダー回動操作でスライダーをコイルバネの付勢力に抗して確実にスライド操作できる。
また、ケースには、レバー部材の回動基部を回動可能に支持するレバー支持部が形成され、回動基部には、この回動基部の回動中心から所定の半径寸法でアール状の摺動面が形成されると共に、回動中心から突出してケースに回動可能に支持可能な軸部とが形成され、
レバー部材を回動操作すると、回動基部は、軸部を支点として回動して、摺動面がレバー支持部を摺動して、スライダー押圧部がスライダーを他方向に押圧するので、小さな回動力でレバー部材を確実に回動させてスライダーをスライドさせることができる。
また、レバー支持部は、コーナ部が面取りされて面取り部が形成され、摺動面は、面取り部上を摺動するようになっているので、レバー部材の回動支点である軸部は、ケース側に形成した所定の幅寸法の支持溝で良く、ケースの加工性が良い。
また、軸部は、ケースに形成したレバー支持溝に回動可能に支持され、回動中心がスライダー弾接面側に偏心しているので、軸部の断面積を大きくして軸部の強度をアップできる。
また、レバー部材が所定角度範囲を回動することで、可動接点が固定接点に接離可能にスライダーがスライド可能になっており、
軸部には、レバー支持溝内を所定角度範囲で回動可能な形状の補強部が形成されているので、補強部によって軸部の強度が補強されて、軸部の強度を更に向上できる。
また、軸部には、スライダー弾接面と平行に切り欠き形成して平坦面が形成され、この平坦面によって、回動中心がスライダー弾性面側に偏心しているので、スライダーのスライド移動量を大きくすることができる。
以下に、本発明のスイッチ装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明のスイッチ装置の分解斜視図であり、図2は本発明のスイッチ装置の斜視図であり、図3は図2からカバーを取り去った状態の斜視図であり、図4は本発明のスイッチ装置の要部断面図であり、図5はレバー部材の斜視図であり、図6は図5の側面図であり、図7〜図9はレバー部材の操作を説明する図であり、図10は本発明のその他の実施の形態を説明する要部断面図である。
まず、本発明の1実施の形態のスイッチ装置を図1〜図4に基づいて説明すると、図1に示す最下部には、樹脂材料等からなるケース1が配設されている。
このケース1の内部には、上方が開放された第1収納部1aと、この第1収納部1aのY方向における手前側に一対のガイド壁1b、1bに挟まれて第2収納部1cとが形成されている。
また、ケース1には、第1収納部1aのX方向における右側にレバー支持部1dが形成され、このレバー支持部1dの面取り部1eに、後述するレバー部材7の摺接面7bが位置して摺動可能になっている。
前記レバー支持部1dは、互いに対向する側面1f、1fに挟まれて形成されている。
また、それぞれの側面1f、1fには、後述するレバー部材7の軸部8を回動可能に支持可能な所定の幅寸法のレバー支持溝1g、1gが形成されている。
また、ケース1の底壁1h上には、弾性を有する金属板をクリップ状に折り曲げ形成した固定接点2が配設され、この固定接点2は、互いに弾接するクリップ状の固定接点部2a、2aと、折り曲げ基部2bとが形成され、この折り曲げ基部2b側の接続基部(図示せず)が底壁1hにインサート成形等で埋設され、ケース1の外側に引き出しされて第1端子部2cが形成されている。
また、第2収納部1cのX方向における左側が、金属板からなる共通接点3で遮蔽されている。前記共通接点3は、接続基部(図示せず)が、底壁1hにインサート成形等で埋設され、ケース1の外側に引き出しされて第2端子部3aが形成されている。
また、ケース1のX方向における左側と右側の外側面には、それぞれスナップ係止部1jが形成されて、後述するカバー9をスナップ係止可能になっている。
また、ケース1の第2収納部1cには、導電性を有するピアノ線等からなるコイルバネ4が収納可能になっている。前記コイルバネ4は、一端部4aと他端部4bとを有し、第2収納部1cに収納したコイルバネ4は、他端部4bが共通接点3に弾接している。
また、第2収納部1cを形成する一対のガイド壁1b、1b上には、樹脂材料からなるスライダー5が配設されて、矢印X方向の左右にスライド可能になっている。前記スライダー5は、一対のガイド壁1b、1bにガイド壁1bされてスライド可能な一対のスライド壁5a、5aと、このスライド壁5a、5aをつなぐ天井壁5bとによって略コ字状に形成されている。
また、スライダー5には、天井壁5bの略中央部に矩形状の貫通孔5cが形成されている。
また、スライダー5には、可動接点6の一部がインサート成形等で埋設保持され、固定接点2の固定接点部2a、2a間に挟持されて接離する一端部側に可動接点部6aが矢印Yの奥側に露出して形成されている。
また、スライダー5には、コイルバネ4の一端部4aが弾接して電気的に接続する他端部である可動端子部6bが、貫通孔5c内に露出して形成されている。
前記可動接点部6aと可動端子部6bとは、それぞれスライダー5から外側に延出してL字状に下方に折り曲げ形成されている。
また、スライダー5には、矢印Xの右側に平坦状のスライド操作面5dが突出形成され、このスライド操作面5dを後述するレバー部材7のスライダー押圧部7dが押圧することで、スライダー5は、コイルバネ4の付勢力に抗して矢印Xの左方向である他方側にスライド操作可能になっている。
前記可動接点6を一体化したスライダー5は、コイルバネ4を収納した状態のケース1の第2収納部1c上に載置すると、スライド壁5a、5aがガイド壁1b、1bを挟み込んでガイドされると共に、可動接点6の可動端子部6bに、コイルバネ4の一端部4a側が弾接する。
このことで、共通接点3と可動接点6とが、導電性を有するコイルバネ4を介して電気的に接続される。
また、ケース1のレバー支持部1dには、レバー部材7が支持可能になっており、このレバー部材7は、樹脂材料等からなり、図5、図6に示すように、下部側に略扇状の回動基部7aが形成され、この回動基部7aには、回動中心Aから半径Rの円弧状の摺動面7bが形成されている。
前記回動基部7aには、回動中心Aから図示左側に寸法Bの位置に、図示垂直状のスライダー弾接面7cが形成され、このスライダー弾接面7cの下部には、半径Rの摺動面7bより外側に突出するスライダー押圧部7dが形成されている。
また、レバー部材7には、スライダー弾接面7cの矢印Yの奥側に、図6に示すように、水平方向に対して所定角度である角度αで傾斜するストッパー面7eが形成され、レバー部材7が角度α回動操作されると、ストッパー面7eが後述するカバー部材8に当接するようになっている。
また、レバー部材7には、回動基部7aから右斜め上方に操作部7fが所定長さで延出形成されている。
また、回動基部7aの回動中心Aからは、矢印Yの前後方向に一対の軸部8、8が突出形成され、この軸部8がケース1のレバー支持溝1に回動可能に勘合されるようになっている。
前記軸部8には、図6に示すように、スライダー弾接面7cと同一面の平坦面8aが、回動中心Aから寸法Bの位置に形成され、回動中心Aから図示右側の寸法Cの位置に、偏心カム状の回動面8bとが形成されている。
このように、軸部8の回動中心Aをスライダー弾接面7c側に寸法B偏心させて寸法Cを寸法Bより大きくすることで、軸部8の断面積を大きくして軸部8の強度が補強されている。
また、軸部8には、平坦面8aからスライダー弾接面7cに対して角度αで図示右下方に傾斜して補強部8cが形成され、軸部8の断面形状が略水滴状の異形状となっている。そのために、軸部8の断面積を更に大きくすることができ、軸部8の強度を更に向上することができる。
そして、レバー部材7の軸部8は、寸法Bと寸法Cとを合計した幅寸法が寸法Dとなっており、ケース1のレバー支持溝1gに嵌合させた軸部8は、少なくとも角度α回動可能になっている。
前記ケース1のレバー支持溝1に軸部8を嵌合させたレバー部材7は、図4に示すように、コイルバネ4によってスライダー5のスライド操作面5dが、スライダー弾接面7cに弾接して、操作部7fを操作する前の初期状態において、スライダー弾接面7cおよび平坦面8aが垂直状になっていると共に、操作部7fが右斜めに所定角度で傾斜した状態になっている。
また、ケース1上には、金属板等からなるカバー9が配設されて、第1、第2収納部1a、1c上を遮蔽可能になっている。
前記カバー9は、平坦状の遮蔽部9aが形成され、この遮蔽部9aの矢印Xの左側と右側にそれぞれ掛け止め部9b、9cが形成されている。
そして、図2に示すように、カバー部材9の掛け止め部9b、9cをケース1のスナップ係止部1jにスナップ係止することで、ケース1内部にスライダー5がガタなく矢印X方向にスライド移動可能に保持されるようになっている。
このような構成の本発明のスイッチ装置の操作は、図7〜図9に示すように、初期状態にあるレバー部材7の操作部7fを矢印E方向に回動操作すると、レバー部材7は、軸部8を支点として図示時計回り方向に回動する。この時のレバー部材7は、回動基部7aの摺動面7bがケース1のレバー支持部1dに形成した面取り部1e上を摺動しながら回動する。
そして、操作部7fが図9に示すように略水平状となり、ストパー面7eがカバー部材9に当接して、レバー部材7の回動が停止する。この時のレバー部材7の回転角度は、所定角度範囲である図6に示す角度αとなるようになっている。
前記レバー部材7が矢印E方向に回動することで、回動基部7aのスライダー弾接面7cに弾接していたスライライダー5のスライド操作面5dが、スライダー押圧部7dに押圧されて、スライダー5は、矢印F方向の他方側にスライド移動する。この時のスライダー5は、図8の2点鎖線で示すように、スライダー5の移動量が寸法Gとなり、回動中心Aから水平方向に延びる仮想線10から、回動基部7aのスライダー押圧部7dまでの角度がβとなるようになる。
前記仮想線10から回動基部7aのスライダー押圧部7dまでの角度がβの時に、レバー部材7に加えていた矢印E方向の荷重を解除すると、コイルバネ4の弾性力で、スライダー5のスライド操作面5dが回動基部7aのスライダー押圧部7dが矢印Fと反対方向の一方側に押圧される。
このことにより、図9に示すレバー部材7が、図8に示す初期状態の自動復帰するようになっている。
前記スライダー5が矢印Fの他方側にスライド移動に伴って、移動する可動接点6の可動接点部6aが、固定接点2の固定接点部2aに接触して、可動接点6と固定接点2とが電気的に導通する。
即ち、固定接点2と共通接点3とは、導電性のコイルバネ4および可動接点6を介して電気的に導通して、固定接点2と共通接点3との間のスイッチ回路が切り換わる。
また、本発明の第2の実施の形態は、図10に示すように、レバー部材17の操作部17fが略水平状態を初期状態とし、矢印Hの上方にレバー部材を回動させることで、固定接点2と共通接点3との間のスイッチ回路を切り換えるようになっている。この時の回動基部17aは、軸部18が下方側に、スライド押圧部7dが上方側に位置している。
即ち、第2の実施の形態は、第1の実施の形態とは、レバー部材17の回動方向が逆の逆操作タイプとなっているものである。
このような第2の実施の形態の逆操作タイプのスイッチ装置は、レバー部材17のみが第1の実施の形態と異なり、その他の部材は、全て第1の実施形態と同じものを使うことができる。
本発明の第1の実施の形態のスイッチ装置の分解斜視図である 本発明の第1の実施の形態のスイッチ装置の斜視図である。 図2からカバーを取り去ったスイッチ装置の斜視図である。 本発明のスイッチ装置の要部断面図である。 本発明に係わるレバー部材の斜視図である。 図5に示すレバー部材の側面図である。 本発明に係わるレバー部材の操作を説明する図である。 本発明に係わるレバー部材の操作を説明する図である。 本発明に係わるレバー部材の操作を説明する図である。 本発明の第2の実施の形態を説明する要部断面図である。 従来のスイッチ装置の平面断面図である。 図11の側面断面図である。 従来のスイッチ装置の操作を説明する平面断面図である。
符号の説明
1 ケース
1a 第1収納部
1b ガイド壁
1c 第2収納部
1d レバー支持部
1e 面取り部
1g レバー支持溝
1h 底壁
2 固定接点
2a 固定接点部
2b 折り曲げ基部
3 共通接点
4 コイルバネ
5 スライダー
5a スライド壁
5b 天井壁
5c 貫通孔
5d スライド操作面
6 可動接点
6a 可動接点部
6b 可動端子部
7 レバー部材
7a 回動基部
7b 摺動面
7c スライダー弾接面
7d スライダー押圧面
7e ストッパー面
7f 操作部
8 軸部
8a 平坦面
8b 回動面
8c 補強部
9 カバー部材

Claims (5)

  1. 内部に収納部が形成されたケースと、前記収納部内に配設されて互いに絶縁された共通接点と固定接点と、可動接点を前記固定接点に対して接離可能に保持したスライダーと、前記スライダーをスライド操作可能なレバー部材と、前記スライダーを一方側に弾性付勢する導電性を有するコイルバネとを備え、
    前記コイルバネは、一端が前記共通接点に弾接すると共に、他端が前記可動接点に弾接して、前記共通接点と前記可動接点とが常時電気的に導通しており、前記レバー部材は、前記ケースに回動可能に支持され、前記レバー部材を回動操作することで、前記スライダーが前記コイルバネの付勢力に抗して他方側にスライドして前記固定接点と前記可動接点とが接触し、前記固定接点と前記共通接点とが、前記コイルバネおよび前記可動接点を介して電気的に導通し、
    前記レバー部材には、前記ケースに回動可能に支持される回動基部が形成され、前記回動基部には、前記一方側に弾性付勢された前記スライダーが弾接するスライダー弾接面と、前記スライダーを前記他方側に押圧してスライド操作可能なスライダー押圧部とが形成され、
    前記ケースには、前記レバー部材の前記回動基部を回動可能に支持するレバー支持部が形成され、前記回動基部には、前記回動基部の回動中心から所定の半径寸法でアール状の摺動面が形成されると共に、前記回動中心から突出して前記ケースに回動可能に支持された軸部が形成され、
    前記レバー部材を回動操作すると、前記回動基部は、前記軸部を支点として回動して、前記摺動面が前記レバー支持部を摺動して、前記スライダー押圧部が前記スライダーを前記他方向に押圧し、
    前記軸部は、前記ケースに形成したレバー支持溝に回動可能に支持されるとともに、前記軸部に前記スライダー弾接面と同一面となるような平坦面が形成され、前記平坦面の形成によって前記軸部の前記回動中心が前記平坦面側に偏心した位置となっていることを特徴とするスイッチ装置。
  2. 前記可動接点は、前記固定接点に接離する一端部と前記コイルバネが弾接する他端部とが前記スライダーから露出して、前記スライダーに一部が埋設保持されていることを特徴とする請求項1記載のスイッチ装置。
  3. 前記収納部は、前記固定接点を収納した第1収納部と前記コイルバネを収納した第2収納部とを有し、前記第2収納部には、前記コイルバネを収納してガイドする一対のガイド壁が形成され、前記スライダーは、前記ガイド壁上をスライド可能になっていることを特徴とする請求項2記載のスイッチ装置。
  4. 前記レバー支持部は、コーナ部が面取りされて面取り部が形成され、前記摺動面は、前記面取り部上を摺動するようになっていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のスイッチ装置。
  5. 前記レバー部材が所定角度範囲を回動することで、前記可動接点が前記固定接点に接離可能に前記スライダーがスライド可能になっており、
    前記軸部には、前記レバー支持溝内を前記所定角度範囲で回動可能な形状の補強部が形成されていることを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載のスイッチ装置。
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