JP4720737B2 - リーフスイッチ - Google Patents

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本発明は、エレベータスイッチ等の押しボタンスイッチの内蔵スイッチ等として好適に利用することのできるリーフスイッチに関する。
従来より一般的に実用化されているリーフスイッチとしては、例えば、特許文献1に開示されているように、絶縁体からなる取付け部に、所定の間隔をもって対向配備した薄板材からなる固定片と可動片とを片持ち状に支持して構成されており、固定片および可動片の基端にはリード線取付け部が設けられるとともに、可動片の遊端部にスイッチ操作力を加えて可動片を弾性変形させて固定片に接触導通させるよう構成したものが知られている。
特開平8−335425号公報
上記構成のリーフスイッチは固定片および可動片がむきだしのために、リーフスイッチの内部に異物が入りやすく、入り込んだ異物が固定片と可動片との間に挟まって接点障害を引き起こすおそれがあった。
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、防塵性とスイッチ作動の信頼性に優れたリーフスイッチを提供することを主たる目的とするものである。
(1)本発明のリーフスイッチは、板バネ材からなる固定片と可動片とを対向配備し、可動片を押圧変形させて固定片に接触導通させるリーフスイッチであって、ベースケースとカバーケースとを接合連結してなるスイッチケースを備え、このベースケースとカバーケースとの接合面に前記固定片および可動片を挟持固定するとともに、固定片および可動片の基端部をケース外に突出させて外部端子を形成し、スイッチケースの内部に、一端部を支点として揺動可能なアクチュエータを装備し、このアクチュエータの遊端部内面に可動片を左右から係止する突起が形成され、アクチュエータをケース外から揺動操作して可動片を押圧変形させるものである。
本発明によると、固定片および可動片は、異物の侵入のおそれの少ないスイッチケース内に収容され、侵入した異物による接点障害の発生を有効に防止することができる。
また、可動片を押圧操作するアクチュエータは支点周りに揺動するので、アクチュエータをスライド移動させる構造に見られるアクチュエータのガタツキや磨耗粉の発生を抑制し、アクチュエータを円滑に揺動させてスイッチ作動を行わせることができる。
(2)本発明のリーフスイッチの好ましい実施形態では、前記アクチュエータの遊端側の外面に操作突起を突設し、この操作突起を前記カバーケースの開口から突出させるとともに、復帰状態におけるアクチュエータによって前記開口が閉塞されるようにしてもよい。
この実施形態によると、操作外力が作用しない通常時にスイッチケースが密閉され、ケース内への異物の侵入が有効に防止される。
(3)本発明のリーフスイッチの一つの実施形態では、前記固定片および可動片を、前記ベースケースとカバーケースの接合部位において位置決め係合してもよい。
この実施形態によると、分解されたスイッチケースに固定片および可動片を組み付けるので、インサート成形によって固定片および可動片をスイッチケースに固定する構造に比べて加工性に優れるとともに、ケース結合状態では固定片および可動片を確実強固に位置決め固定することができる。
(4)上記(3)の実施形態では、接合した前記ベースケースとカバーケースとをカシメピンで連結固定するとともに、このカシメピンに前記固定片および可動片を位置決め係合してもよい。
この実施形態によると、固定片および可動片に連結孔や係合凹部を形成してカシメピンに係合させることで、ケース組み立て用の部材であるカシメピンを有効に利用した簡単安価な構成で固定片と可動片の位置決め固定を行うことができる。
(5)本発明のリーフスイッチに他の実施形態では、前記固定片に固定接点部を、前記可動片に可動接点部を、それぞれ一対づつ並列形成してもよい。
この実施形態によると、接点切換えが2箇所で行われることになるので、万一、異物の侵入によって一方に接点障害が発生したとしても他方による良好な接点切換えを行うことができ、スイッチ作動の信頼性が一層高いものとなる。
(6)本発明のリーフスイッチの一つの実施形態では、前記アクチュエータの基端部に設けた支点突起を、ベースケースとカバーケースとの接合部位に形成される凹部に回動可能に係止してもよい。
この実施形態によると、分解したスイッチケースへのアクチュエータの組み込みが容易に行えるとともに、ケース結合状態ではアクチュエータをガタツキなく支持して円滑に揺動作動させることができる。
(7)本発明のリーフスイッチの他の実施形態では、前記固定片と可動片とを互いに逆向きの片持ち状態で対向配置してもよい。
この実施形態によると、固定片および可動片の各基部からケース外に延出した外部端子がスイッチケースの両端に大きく離れて配置されることになり、外部端子が近接して配置される場合に比べてスイッチオフ状態における絶縁性能が高いものとなる。
(8)上記(5)の実施形態では、並列形成してある一対の前記固定接点部の連結部を分離するとともに、並列形成してある一対の前記可動接点部の連結部を分離し、二回路の接点構成としてもよい。
この実施形態によると、一対の固定接点部が並列形成してある固定片を二つに分離するとともに、一対の可動接点部が並列形成してある可動片を二つに分離することにより、単一のリーフスイッチで、例えば、2a接点を構成することができる。
本発明によると、固定片および可動片をケースに収容して、揺動するアクチュエータで操作するよう構成したので、防塵性に優れるとともに、スイッチ作動の信頼性の高いものとなる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明に係るリーフスイッチ1の詳細な構成が図1〜図3に示されている。このリーフスイッチ1は、樹脂製のスイッチケース2に、板バネ材を打抜きプレス加工してなる固定片3と可動片4、および、可動片4を変形操作するアクチュエータ5を組み込んで構成されている。
スイッチケース2は、矩形の浅い箱状に形成されたベースケース2aとこれに接合されるカバーケース2bとからなり、ベースケース2aの四隅に突設したカシメピン6をカバーケース2aの連結孔7に挿通してカシメ変形することでベースケース2aにカバーケース2bが密封状に接合連結されるようになっている。なお、以後の説明において、便宜上、スイッチケース2の長片方向を前後方向、短片方向を左右方向と呼称する。
固定片3は前方に設けられた左右一対の前記カシメピン6に連結孔8を介して位置決め挿嵌されるとともに、可動片4は後方に設けられた左右一対のカシメピン6に連結孔9を介して位置決め挿嵌され、ベースケース2aとカバーケース2bの接合面の間に互いに逆向きの片持ち状態で挟持固定される。固定片3および可動片4には、左右に並列された一対の固定接点部3aと可動接点部4aがそれぞれ形成され、これら固定接点部3aと可動接点部4aが適当な絶縁間隔をもって対向配備される。固定片3および可動片4の基端側はケース外に突出されて外部端子3b,4bが形成される。
前記アクチュエータ5は樹脂材で平板状に形成されており、その一端部に左右一対の支点突起10が設けられるとともに、その他端部の外面に操作突起11が設けられている。支点突起10がベース2aにおける左右の周壁2cに形成された凹部12に係入されるとともに、連結されるカバーケース2bによって抜け止め支持されることで、アクチュエータ5が支点突起10を中心に揺動可能に支持される。操作突起11はカバーケース2bに形成された開口13から突出されている。また、アクチュエータ5の遊端部内面には、各可動接点4aを左右から係止する小突起5aが形成され、可動接点4aの左右の振れが阻止されている。
前記操作突起11に外力がかけられていない状態では、図2(a)に示すように、アクチュエータ5は可動接点部4aによって押し上げ揺動付勢されており、可動接点部4aが固定接点部3aから離間したスイッチオフ状態が維持される。この時、復帰位置にあるアクチュエータ5の外面がカバーケース2bの内面に受け止められて、開口13が閉塞されて異物の侵入が阻止される。
操作突起11を押し込み操作してアクチュエータ5を揺動操作することで、図2(b)に示すように、アクチュエータ5の遊端部で可動接点部4aが押圧変形されて固定接点部3aに接触導通され、スイッチオン状態が現出される。操作突起11の押し込み操作を解除すると、可動接点部4aの弾性復元力でアクチュエータ5が復帰揺動して、元のスイッチオフ状態に戻る。
図4〜図7に、上記構成のリーフスイッチ1を内蔵スイッチとして組み込んだ押しボタンスイッチ20の一例が示されており、図4は押しボタンスイッチ20の外観斜視図、図5および図6はその縦断側面図、図7はその分解した斜視図である。
この押しボタンスイッチ20は、エレベータスイッチとして利用されるものであって、ベース21に上記リーフスイッチ1、回路基板22、スイッチ操作用のプランジャ23、プランジャ23を平行移動させるためのレバーリンク機構24、等を組み付けて構成されている。
前記ベース21は、四周辺に低い周壁21aを立設した長方形あるいは正方形に形成されており、その内部底面に沿って回路基板22が止着されるとともに、この回路基板22の端部に搭載されたコネクタ25が周壁21aの一部に形成された開口部26に臨設されて、外部配線がコネクタ接続できるようになっている。
前記回路基板22の中央開口部22aに前記リーフスイッチ1が嵌め込み装着され、ケース外に突設された前記外部端子3b,4bが回路基板22の上面に形成された回路パターンにハンダ付け接続されている。
前記レバーリンク機構24は、金属線材をコの字形に屈曲してなる一対のレバーリンク27と、これを屈折可能に突き合わせ連結する一対のジョイント部材28と、スイッチ操作用およびスナップ作動用の左右に長い板バネ29とから構成されている。両レバーリンク27の両端部が互いに突き合わされるように対向配置されるとともに、各レバーリンク27の両端部が内向きに屈折されて突き合わされ、突き合わされた屈折端部27a,27a同士がジョイント部材28に差し込み連結される。各レバーリンク27における外端部には、上方に突出するバネ掛け部27bが屈曲形成されている。
板バネ29は、その長手方向中央部が山形状に屈曲されるとともに、板バネ29の両端部にカール部29aが形成されており、山形屈曲部の弾性変形によって板バネ全長が伸縮変化するとともに、両端のカール部29aが両レバーリンク27のバネ掛け部27bにそれぞれ係止されている。また、板バネ29の中央部が前記リーフスイッチ1の操作突起11に対向して配備される。
このように構成されたレバーリンク機構24の各レバーリンク27は、図6に示すように、ベース21に設けられた上部突起30と下部突起31との突合せ先端部の間に係入され、図8に示すように、その係止点を中間支点pとしてシーソー揺動可能に支持されるとともに、各レバーリンク27の外端部がプランジャ23に突設した係止部32に係入支持される。
プランジャ23は、中抜き矩形に形成されており、その下面から突設した周壁がベース21の周壁21aに内嵌案内される。プランジャ23における開口周部に沿って突部33が設けられ、この突部33に、表面に表示マークが形成された略矩形形状の押しボタン34が外嵌止着されている。
ベース21の四隅近くには半割り筒状のバネ受けボス35が突設され、ここに圧縮コイルバネからなる復帰バネ36が挿入支持され、これら復帰バネ36によってプランジャ23が上向きに押圧付勢されている。
プランジャ23が復帰位置にある状態では、図6および図8(a)に示すように、レバーリンク機構24の両レバーリンク27は、その突合せ部位が外端部より少し低くなった谷折り姿勢にあり、この時、図5に示すように、板バネ29がリーフスイッチ1の操作突起11から離れている。
押しボタン34に押し込み操作力が加わるとプランジャ23が復帰バネ36に抗して押し込み移動し、レバーリンク機構24における両レバーリンク27の外端部が下方に変位されて、プランジャ23は平行に押し込み移動する。プランジャ23の移動に伴ってレバーリンク27は、上部突起30と下部突起31との係止点である中間支点pを中心にしてシーソー揺動し、このシーソー揺動によって両レバーリンク27のバネ掛け部27bの間隔が拡がり、板バネ29が伸長するように弾性変形され、この変形反力によって押し操作抵抗が少し大きくなる。
レバーリンク27が引き続きシーソー揺動されて、両バネ掛け部27bが前記支点pを下方に通過したとたん、図8(b)に示すように、板バネ29の弾性復元力によってレバーリンク27の外端部同士が互いに引き寄せられ、両レバーリンク27は突合せ部位が外端部より高くなる山折り姿勢に向けて瞬時に反転付勢され、付勢方向を反転させるスナップ作動によって押し込み操作抵抗が一瞬にして軽減され、これがクリック感となって押しボタン34を操作する指に感じられる。
レバーリンク機構24がスナップ作動して板バネ29が下方に移動し、板バネ29の中央部位でリーフスイッチ1の操作突起11が押し込まれてスイッチオンされる。
押しボタン34への押し込み操作を解除すると、復帰バネ36によってプランジャ23が上方に復帰移動するとともに、これに伴ってレバーリンク27の外端部も上方に移動し、逆のスナップ作動によってレバーリンク機構24は元の姿勢に復帰するとともに、リーフスイッチ1がスイッチオフ状態に復帰する。
(他の実施例)
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
(1)固定片3と可動片4とをスイッチケース2の接合面に位置決め挟持する手段としては、固定片3および可動片4から板面方向に係合突起を折り出し、あるいは、打ち出し形成し、この係合突起をベースケース2aあるいはカバーケース2bの接合面に形成したスリットや係合穴に係入する構造を利用することもできる。
(2)ベースケース2aとカバーケース2bとを爪係合式に接合連結して、分解可能に構成して実施することもできる。
(3)ベースケース2aとカバーケース2bとを接着、溶着、あるいは、ネジ止めによって連結することもできる。
(4)前記アクチュエータ5を、スイッチケース2に貫通装着した支軸に一体連結し、この支軸をケース外から回動操作して、アクチュエータ5を揺動操作するよう構成することもできる。
(5)図9および図10に示すように、固定片3および可動片4の並列された一対の固定接点部3aと可動接点部4aのそれぞれの基端側の連結部を切断して分離し、個別の外部端子3b、3b;4b,4bとすることにより、2a接点構成とすることもできる。
本発明は、押しボタンスイッチ等の内蔵スイッチなどとして有用である。
リーフスイッチの外観を示す斜視図である。 リーフスイッチのオフ状態(a)およびオン状態(b)を示す縦断側面図である。 リーフスイッチの分解斜視図である。 押しボタンスイッチの外観を示す斜視図である。 押しボタンスイッチの中心部位での縦断側面図である。 押しボタンスイッチの中心から偏位した部位での縦断側面図である。 押しボタンスイッチの分解斜視図である。 レバーリンク機構の作動説明図である。 他のリーフスイッチの外観を示す斜視図である。 他のリーフスイッチの分解斜視図である。
符号の説明
2 スイッチケース
2a ベースケース
2b カバーケース
3 固定片
3a 固定接点部
3b 外部端子
4 可動片
4a 可動接点部
4b 外部端子
5 アクチュエータ
6 カシメピン
11 操作突起
12 凹部
13 開口

Claims (8)

  1. 板バネ材からなる固定片と可動片とを対向配備し、可動片を押圧変形させて固定片に接触導通させるリーフスイッチであって、
    ベースケースとカバーケースとを接合連結してなるスイッチケースを備え、このベースケースとカバーケースとの接合面に前記固定片および可動片を挟持固定するとともに、固定片および可動片の基端部をケース外に突出させて外部端子を形成し、
    スイッチケースの内部に、一端部を支点として揺動可能なアクチュエータを装備し、このアクチュエータの遊端部内面に可動片を左右から係止する突起が形成され、アクチュエータをケース外から揺動操作して可動片を押圧変形させることを特徴とするリーフスイッチ。
  2. 前記アクチュエータの遊端側の外面に操作突起を突設し、この操作突起を前記カバーケースの開口から突出させるとともに、復帰状態におけるアクチュエータによって前記開口が閉塞される請求項1に記載のリーフスイッチ。
  3. 前記固定片および可動片を、前記ベースケースとカバーケースの接合部位において位置決め係合してある請求項1または2に記載のリーフスイッチ。
  4. 接合した前記ベースケースとカバーケースとをカシメピンで連結固定するとともに、このカシメピンに前記固定片および可動片を位置決め係合してある請求項3に記載のリーフスイッチ。
  5. 前記固定片に固定接点部を、前記可動片に可動接点部を、それぞれ一対づつ並列形成してある請求項1ないし4のいずれか1項に記載のリーフスイッチ。
  6. 前記アクチュエータの基端部に設けた支点突起を、ベースケースとカバーケースとの接合部位に形成される凹部に回動可能に係止してある請求項1ないし5のいずれか1項に記載のリーフスイッチ。
  7. 前記固定片と可動片とを互いに逆向きの片持ち状態で対向配置してある請求項1ないし6のいずれか1項に記載のリーフスイッチ。
  8. 並列形成してある一対の前記固定接点部の連結部を分離するとともに、並列形成してある一対の前記可動接点部の連結部を分離し、二回路の接点構成とした請求項5に記載のリーフスイッチ。
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