JP4611855B2 - スイッチ - Google Patents

Description

この発明は、押しボタンスイッチの座屈や転倒を防ぎ、かつ、スイッチのオン、オフ位置やボタンの押し圧及びオーバーストロークなどの微妙な調整をできるようにしたスイッチに関するものである。

押し圧部がケースに設けられた開口から露出するように設置されたスイッチキャップと、前記ケース内部に備えられた押しボタンスイッチとで構成されるスイッチとして、ＰＴＴスイッチがある。

ちなみに、前記ＰＴＴは、Ｐｕｓｈ Ｔｏ Ｔａｌｋ または Ｐｒｅｓｓ Ｔｏ Ｔａｌｋの略で、ＰＴＴスイッチとは、無線通信機の送受信切換用スイッチのことである。

このようなＰＴＴスイッチの例として特許文献１に記載されたものがある。このＰＴＴスイッチは、図４に示すように、一端を回動自在に支持され、ケースに設けられた開口から露出するように設置されたスイッチキャップ１と、押しボタンスイッチ（タクトスイッチ）２とを内壁３を介して柱状のアタッチメント４と成型弾性部材５で係合させるようにしたもので、前記スイッチキャップ１と内壁３との間にスプリング６を設けて、前記スプリング６が前記キャップ１を押した際に抗するようにしたものである。

ここで、アタッチメント４は、防水用パッキンを備えたもので内壁３に設けられた貫通孔７に嵌合するものである。また、成型弾性部材５は、伝達時に弾性変形することにより、ストロークの小さなタクトスイッチ２のストロークを増幅（オーバーストローク）して適度なクリック感を与えようとするものである。

ところで、上記のスイッチでは、スイッチキャップ１とタクトスイッチ２とを係合させるために、柱状のアタッチメント４と成型弾性部材５の２つの部材を使用しており、これを一つの部品で構成できるようにすれば、取り付け工数も減らすことができるし、部品数も減るのでコストの低減も可能になることが期待できる。

そのため、図３に示すような柱状の弾性部材８を使用していた。この弾性部材８は、円柱形の支持部８ａとその支持部８ａに鍔のように設けられたパッキン部８ｂとからなっており、全体をシリコンゴムなどのゴム材料で形成したものである。
特開２００１−２９７６５９号公報

しかしながら、上記の支持部とパッキン部からなる全体を、ゴム材料で形成した弾性部材では、部材を一つにしたことにより支持部を長くしなければならなかった。そのため、コシが弱くなって曲がり易く、押し圧が加わった際に座屈を起こしたり、スイッチを誤って落下した際の衝撃で弾性部材自体が転倒したりして使用できなくなる場合があった。

また、支持部のコシが弱いため、スイッチを押した際の感触も悪く、感触を良くしようとゴムの硬度を調整すると、その都度、スイッチの押し圧や、スイッチのオン、オフの位置、スイッチをオンにしてからのオーバーストロークなども連動して変化するため、微妙な調整が難しく、要望に答えられない場合が多々あった。

そこで、この発明の課題は、座屈や転倒を防ぎ、スイッチの例えば、押し圧やオーバーストロークなどの調整も容易にできるようにすることである。

上記の課題を解決するため、この発明では、押圧部がケースに設けられた開口から露出するように設置されたスイッチキャップと、前記ケース内部に備えられた押しボタンスイッチと、前記スイッチキャップの裏面側に設けられ、スイッチキャップの押し操作を先端で受けて前記押しボタンスイッチに伝達する柱状の弾性部材と、前記スイッチキャップの裏面側に設けられ、スイッチキャップを押し操作前の初期状態に復帰可能とするスプリングを備え、前記弾性部材は、前記スイッチキャップに対向する面に軸方向の穴が設けられ、その穴にコイルバネを挿入し、挿入したコイルバネ全部を弾性部材から突出しないように嵌入する構成を採用したのである。

このような構成を採用したことにより、嵌入したコイルバネが芯となって弾性部材を支えるので、押し圧が加わった際の座屈や転倒を防止することができる。また、嵌入するコイルバネの仕様を適宜変えることで、スイッチの押し圧や、オンとオフの位置、オーバーストロークなどの微妙な調整もすることができる。

また、このとき、上記スプリングに代えて、上記弾性部材の穴に挿入されたコイルバネの一部を弾性部材の端面から突出させた構成を採用することができる。

このような構成を採用することにより、突出したコイルバネの先端部がスイッチキャップに当接するので、スイッチキャップの裏面側に設けられたスプリングに代わってスイッチキャップを支持し、スイッチキャップを操作前の位置に戻すことができる。

このとき、上記押しボタンスイッチをタクトスイッチとしたＰＴＴスイッチとすることができる。

この発明は、上記のように構成したことにより、押しボタンスイッチの座屈や転倒を防ぐことができる。また、スイッチの例えば、押し圧、オン、オフの位置、オーバーストロークなどの調整も容易にできる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１の断面図は、この形態のＰＴＴスイッチボックスのもので、押し圧部がケースに設けられた開口１７から露出するように設置されたスイッチキャップ１０と、前記ケース内部に備えられた押しボタンスイッチ（タクトスイッチ）２とからなっている。

すなわち、この形態では、一端を回動自在に支持されたスイッチキャップ１０と、タクトスイッチ２とを内壁１１を介してコイルバネ１２を嵌入した柱状の弾性部材１３で係合させるようになっている。

前記スイッチキャップ１０は、一端に軸部１４を設け、他端側に押し圧部１５を設けたレバー様のもので、図１のように、ケース１６の内壁１１との間に形成した隙間に嵌入すると、嵌入したスイッチキャップ１０の押し圧部１５がケース１６に設けた開口１７から臨むようになっている。一方、スイッチキャップ１０の軸部１４は、軸となる突起１８を、図１の面と垂直方向に形成したもので、前記突起１８をケース１６に設けた軸受け用の穴（図示せず）に嵌入することで、回動自在に支持するようになっている。また、スイッチキャップ１０は、前記押し圧部１５の裏面で、図１のように後述の弾性部材１３の先端を受ける。

タクトスイッチ２は、基板１９上にタクトスイッチ２のボタンを内壁１１の側に向けて配置するように取り付けられている。

内壁１１は、ここでは、例えば、雨水などの浸入を短時間防ぐことを目的に設けたもので、この内壁１１の中程には、前記タクトスイッチ２のボタンと対向し、かつ、弾性部材１３を取り付けるための貫通孔２０を設けてある。

前記弾性部材１３は、シリコンゴムなどのゴム材で一体に形成したもので、前記スイッチキャップ１０の裏面側に設けられ、スイッチキャップ１０の押し操作を前記タクトスイッチ２に伝達する。また、弾性部材１３は、図２のように、支持部２１と、その支持部２１に鍔のように設けられたパッキン部２２とからなっており、前記支持部２１にコイルバネ１２を嵌入した構造となっている。

前記支持部２１は、円柱形で、図２のように、スイッチキャップ１０との当接面である先端に、軸方向に穴２３を設けてコイルバネ１２を嵌入したものである。この形態では、前記コイルバネ１２の一部を弾性部材１３の先端面から突出させてスイッチキャップ１０に当接するようにしている。こうすることで、突出したコイルバネ１２の先端がスイッチキャップ１０に当接し、スイッチキャップ１０に加えられる押し圧に抗して支持するようにしている。なお、この形態では、コイルバネ１２は支持部２１の先端の穴２３へ嵌入しただけであるが、ゴム材でモールドするようにしてもよい。

また、他方、支持部２１の後端には、タクトスイッチ２のボタンと接する当接面が形成されている。

一方、パッキン部２２は、枠部２４とその枠部２４から支持部２１間に設けた薄膜部２５からなっている。前記枠部２４は、四角形で内壁１１の貫通孔２０に形成された断面コの字型のホルダー２６と嵌合するようになっている。また、薄膜部２５は、ゴム材を薄膜化して、図２のように支持部２１から後方に向けて形成し、枠部２４に斜めに連結するようにしており、前記枠部２４に斜めに連結した薄膜部２５は、支持部２１を矢印のように後方へ移動した際、水平になるまで支持部２１の移動に抗するように作用し、水平になると支持部２１をイッキに後方へ押し出して適度なクリック感を得られるようにしてある。また、この薄膜部２５は、水の浸入を防ぐ作用も有している。

因みに、このＰＴＴスイッチボックスのケース１６は、前面ケース（図１で示す）１６と背面ケースとに分かれ、両ケースの内壁１１及び開口１７の部分の構造は同じとなっている。したがって、例えば、両ケースを合致させれば、弾性部材１３やスイッチキャップ１０の軸部１４を支持して取り付けられるようになっている。

この形態は、上記のように構成されており、この形態のＰＴＴスイッチを操作しない場合は、図１に示すように、弾性部材１３の先端から突出したコイルバネ１２がスイッチキャップ１０の裏面に当接して支持している。

このため、図４の従来例のもののように、スイッチキャップ１を支持し、かつ、スイッチキャップ１を押し操作する前の位置に戻すためのスプリング６を必要としない（別段、スプリング６は在っても構わない）。

いま、通話のために、このＰＴＴスイッチのスイッチキャップ１０を指で押して押し圧を加えると、まず、弾性部材１３の先端から突出したコイルバネ１２が縮小する。縮小したコイルバネ１２が弾性部材１３に達すると、コイルバネ１２と弾性部材１３とが縮小を始める。そして、弾性部材１３の支持部２１を後方へ徐々に移動させる。このとき、弾性部材１３に嵌入したコイルバネ１２が芯となって弾性部材を支えるので、弾性部材１３の座屈や転倒を防止することができる。また、この移動に伴って、タクトスイッチ２には押し圧が加わるが、タクトスイッチ２は、周知のようにクリック機構を備えているので直ぐにはオンにはならない。この間、薄膜部２５も後方へ押されるが、薄膜部２５は、枠部２４との間が水平になるまでは支持部２１の移動に抗するように作用する。

さらに、スイッチキャップ１０が押されて、前記弾性部材１３の支持部２１の移動により、薄膜部２５が水平になると、支持部２１をイッキに後方へ移動してタクトスイッチ２を作動させる。

一方、通話が終了して指をＰＴＴスイッチのスイッチキャップ１０から離すと、スイッチキャップ１０からの押し圧が解放されるため、まず、オンになっていたタクトスイッチ２が復帰して弾性部材１３の支持部材２１を押し戻す。さらに、押し戻された支持部２１によって薄膜部２５が水平に戻ると、薄膜部２５はイッキに図１の斜めの状態に戻る。次に、縮小していた支持部２１とコイルバネ１２とが伸長したのち、先端からコイルバネ１２が伸長し、スイッチキャップ１０を回動させて図１の状態に戻す。

このように、弾性部材１３にコイルバネ１２を嵌入したことにより、弾性部材１３の伸縮と同時に、コイルバネの伸縮がスイッチキャップ１０の押し圧感やタクトスイッチ２のオン、オフに関与する。そのため、コイルバネ１２の強さ、コイルバネの長さ（例えば、突出させる長さ）を選択することにより、ＰＴＴボタンの押し圧や、タクトスイッチ２のオン、オフ位置、タクトスイッチ２をオンにしてからのオーバーストロークなどゴム材料だけでは不可能であった微妙な調整ができる。

また、図４に示す従来のものでは必要であった、スイッチキャップ１を支持し、かつ、操作前の位置に戻すためのスプリング６を、弾性部材１３に嵌入したコイルバネ１２で代行させるようにしたので、ＰＴＴスイッチコントローラの小型化も可能である。

なお、実施形態では、弾性部材１３からコイルバネ１２の一部を突出した場合について述べたが、前記バネ１２の全部を弾性部材１３から突出しないようにして嵌入しても良い。その際、スイッチキャップ１０を支持することに問題があれば（例えば、寸法上など）、従来と同様に、スイッチキャップ１０を支持するためのスプリング６を別に設けても良い。

また、弾性部材１３を受けるスイッチキャップ１０は、図２の破線で示すスイッチキャップ１０のように、円筒形の受け１０ａを設けるようにしてもよい。このような受け１０ａは、本願の場合、弾性部材１３が転倒しないので必要ないと考えられるが、転倒防止効果を徹底させるために設けるようにしてもよい。

本願のスイッチは、弾性部材にコイルバネを嵌入するというスペース的にも制約を受けない簡単な構造で、微妙なタッチの調整が簡単にできるので、プッシュ式のボタンスイッチ一般に利用可能である。

実施形態の要部の断面図 図１の拡大図 従来例の作用説明図 従来例の要部の断面図

符号の説明

２ タクトスイッチ
１０ スイッチキャップ
１１ 内壁
１２ コイルバネ
１３ 弾性部材

Claims (3)

1. 押圧部がケースに設けられた開口（１７）から露出するように設置されたスイッチキャップ（１０）と、
   前記ケース内部に備えられた押しボタンスイッチ（２）と、
   前記スイッチキャップ（１０）の裏面側に設けられ、スイッチキャップ（１０）の押し操作を先端で受けて前記押しボタンスイッチ（２）に伝達する柱状の弾性部材（１３）と、
   前記スイッチキャップ（１０）の裏面側に設けられ、スイッチキャップ（１０）を押し操作前の初期状態に復帰可能とするスプリング（６）を備え、
   前記弾性部材（１３）は、前記スイッチキャップ（１０）に対向する面に軸方向の穴（２３）が設けられ、その穴（２３）にコイルバネ（１２）を挿入し、挿入したコイルバネ（１２）全部を弾性部材（１３）から突出しないように嵌入したことを特徴するスイッチ。
2. 上記スプリング（６）に代えて、上記弾性部材（１３）の穴（２３）に挿入されたコイルバネ（１２）の一部を弾性部材（１３）の端面から突出させた請求項１に記載のスイッチ。
3. 上記押しボタンスイッチ（２）をタクトスイッチ（２）としたＰＴＴスイッチである請求項１または２のいずれかに記載のスイッチ。

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