JP4876052B2 - プッシュスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、押圧操作される操作部材と、押圧操作型のスイッチ素子との間に操作部材を押圧操作の方向と逆方向に付勢する円錐状のラバースプリングが介在し、このラバースプリングが押圧操作の方向に座屈することによって操作者にクリック感を与えるプッシュスイッチに関する。

従来のプッシュスイッチは、凹形状のハウジングを備えている。このハウジングの底部は絶縁板を形成している。この絶縁板には固定接点が設けられている。この固定接点には可動接点が対向して位置している。この可動接点は固定接点に接触する方向に弾性変形可能である。ハウジングには操作部材が摺動可能に保持されている。この操作部材は、可動接点および固定接点を挟んで絶縁板と対向して位置し、前記絶縁板に近づく方向および離れる方向に移動可能である。この操作部材と絶縁板との間には、ラバースプリングが配置されている。

ラバースプリングは、可動接点を操作部材側から覆って位置し可動接点の方向に座屈可能なスカート部を有する。このスカート部の頂部には、絶縁板の方向に移動する操作部材により押圧される被押圧部が形成されている。スカート部の内側には、被押圧部側から可動接点の方向に突出していて、スカート部の座屈時に可動接点を押圧操作して固定接点に接触させる押圧操作部が形成されている。

スカート部は、被押圧部から絶縁板に向かう方向の末広形状をなす円錐部と、この円錐部の絶縁板側の端部に設けられていて可動接点を包囲して位置する支持台とを有する。支持台の周囲には、この支持台を包囲しラバースプリングを位置規制する位置規制壁が設けられている。

このように構成された従来のプッシュスイッチでは、操作部材が絶縁板の方向に押圧操作されると、操作部材によりラバースプリングの被押圧部が押圧されて、この被押圧部がラバースプリングを押し潰しながら操作部材と一体的に絶縁板の方向に移動する。そして、操作部材と絶縁板との距離が所定距離まで縮まると、ラバースプリングのスカート部が座屈する。このとき、スカート部の内側では、押圧操作部が可動接点を押圧操作して固定接点に接触させる。

操作部材を絶縁板の方向に押圧する力が取り除かれると、操作部材によりラバースプリングの被押圧部が押圧されなくなる。これに伴い、ラバースプリングでは、被押圧部で操作部材を絶縁板から離れる方向に押圧しながら、スカート部が座屈した状態から復元する。これにより、操作部材が初期位置に復帰するとともに、可動接点がラバースプリングの押圧操作部による押圧操作から開放されて固定接点から離れる。

ラバースプリングのスカート部の詳細について図１０−１，図１０−２を用いて説明する。図１０−１は従来のプッシュスイッチの操作部材が押圧操作されていない状態の概略を示す断面である。図１０−２は従来のプッシュスイッチの操作部材が押圧操作された状態を示す状態の概略図である。

図１０−１，図１０−２において、２はハウジングであり、２ａはハウジング２の底部が形成する絶縁板である。１２は操作部材であり、１３はラバースプリングである。ラバースプリング１３は、スカート部１４、被押圧部１８および押圧操作部１９を有し、スカート部１４は円錐部１５と支持台１６とから構成されている。また、８は可動接点の外周側に位置し可動接点と一体成形されている環状板部である。支持台１６は、絶縁板２ａとの間で環状板部８を挟んで位置し、ラバースプリング１３が絶縁板２ａの方向に押し潰されるときに間接的に絶縁板２ａに押し付けられることによって、ラバースプリング１３全体を支持するようになっている。

絶縁板２ａ側の支持台１６の端部１６ｂには、外側に突出した鍔３０が設けられている。この鍔３０は、円錐部１５側の支持台１６の端部１６ａと位置規制壁２０との間に間隔２１を形成して、支持台１６の端部１６ａの外側への張出し量を、スカート部１４が円滑に座屈するのに十分な大きさに規定している。また、支持台１６の端部１６ｂの端面、すなわち環状板部８に対する接触面を、支持台１６の端部１６ａよりも外側に広げて、スカート部１４が押し潰されたときに支持台１６の端部１６ｂが内側に入り込むのを防止する。

図１０−１に示す状態から操作部材１２が絶縁板２ａの方向に押圧操作されると、操作部材１２によりラバースプリング１３の被押圧部１８が押圧されて、この被押圧部１８がラバースプリング１３のスカート部１４を押し潰しながら操作部材１２と一体的に絶縁板２ａの方向に移動する。スカート部１４が押し潰されると、このスカート部１４の支持台１６が径方向に拡張する。これに伴って支持台１６の鍔３０の縁部３０ａが位置規制壁２０に押し付けられ、この縁部３０ａが支点となって支持台１６の端部１６ａが外側に移動し、位置規制壁２０に押し付けられる。この状態で、さらに操作部材１２と絶縁板２ａとの距離が所定距離まで縮まると、図１０−２に示すように、スカート部１４の円錐部１５の被押圧部１８側が絶縁板２ａの方向に屈曲して反転する、すなわち座屈する。

鍔を有さないラバースプリングについて図１１−１，図１１−２を用いて説明する。図１１−１は操作部材が押圧操作されていないときの、鍔を有さないラバースプリングの状態の概略を示す断面図である。図１１−２は操作部材が押圧操作されたときの、鍔を有さないラバースプリングの状態の概略を示す断面図である。

図１１−１と図１１−２を比較して分かるように、鍔がないスカート部１４の支持台１６は、スカート部１４が押し潰されたときに、支持台１６の端部１６ｂが内側に入り込む。支持台１６の径方向の肉厚は全周にわたって均一に成形されることが望ましいが、不均一になることがある。支持台１６の肉厚が不均一な場合、スカート部１４は押し潰されたときに肉厚の薄い支持台１６の部分側に傾いて、その肉厚の薄い支持台１６の部分がその他の支持台１６の部分よりも内側に入り込む。このため、スカート部１４がその肉厚の薄い支持台１６の部分側に傾いて潰れた状態で位置規制壁２０に引っ掛かり、完全には復元しない状態になる場合があり、この場合、操作部材の操作感触が劣化するという問題が生じる。また、復元しなくなった支持台１６の部分が可動接点と固定接点との接触の障害となったり、可動接点の復元の障害となったりするという問題が発生することもある。これらの問題を解消するため、前述したように支持台１６に鍔３０が設けられている。

前述した従来のプッシュスイッチについては特許文献１を参照されたい。
特開２００４−２７３３３２号公報

前述したように、スカート部１４の鍔３０は支持台１６の円錐部１５側の端部１６ａと位置規制壁２０との間に間隔２１を形成して、支持台１６の端部１６ａの外側への張出し量を、スカート部１４が円滑に座屈するのに十分な大きさに規定している。さらに、支持台１６の絶縁板２ａ側の端部１６ｂの端面、すなわち環状板部８に対する接触面を円錐部１５側の端部１６ａよりも外側に広げて、スカート部１４が押し潰されたときに支持台１６の端部１６ｂが内側に入り込むのを防止する。ところが、鍔３０により支持台１６の端部１６ａと位置規制壁２０との間に間隔２１が形成されている場合、操作部材１２の押圧操作に伴いスカート部１４が押し潰され始めてから座屈するまでの間、常に、支持台１６と位置規制壁２０との間に隙間３１が存在することになる（図１０−２参照）。スカート部１４はその隙間３１の分だけ変形を許容されるために座屈するときの姿勢が不安定になり、このことが原因で操作部材の操作感触が不安定になるという問題が生じる。

本発明は、前述の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ラバースプリングのスカート部が座屈するときの姿勢を安定させることができるプッシュスイッチを提供することにある。

本発明は前述の目的を達成するために、次のように構成されている。

絶縁板と、この絶縁板に設けられている固定接点と、この固定接点に対向して位置し固定接点に接触する方向に弾性変形可能な可動接点と、この可動接点および前記固定接点を挟んで前記絶縁板と対向して位置し前記絶縁板に近づく方向および離れる方向に移動可能な操作部材と、この操作部材と前記絶縁板との間に位置するラバースプリングとを備えていて、
前記ラバースプリングは、前記可動接点を前記操作部材側から覆って位置し前記可動接点の方向に座屈可能なスカート部と、このスカート部の頂部に設けられていて、前記絶縁板の方向に移動する前記操作部材により押圧される被押圧部と、前記スカート部の内側で被押圧部側から前記可動接点の方向に突出していて前記スカート部の座屈時に前記可動接点を押圧操作して前記固定接点に接触させる押圧操作部とを有し、
前記スカート部は、前記被押圧部から前記絶縁板に向かう方向の末広形状をなす円錐部と、この円錐部の前記絶縁板側の端部に設けられていて前記可動接点を包囲して位置する支持台とを有し、
前記支持台の周囲には、この支持台を包囲し前記ラバースプリングを位置規制する位置規制壁が設けられていて、この位置規制壁が前記絶縁板に対してほぼ直角な方向に広がっているプッシュスイッチであって、
前記支持台の外周面は前記円錐部側から前記絶縁板の方向に向かって末広形状をなす傾斜面からなり、
前記操作部材により前記被押圧部が押圧されて前記スカート部が押し潰されることに伴い、前記支持台の外周面が前記位置規制壁と平行な姿勢で位置規制壁に面接触した状態となり、この状態で前記スカート部が座屈するように設定されていることを特徴とする。

このように構成された本発明では、支持台の外周面は円錐部側から絶縁板の方向に向かって末広形状をなす傾斜面からなり、位置規制壁は絶縁板に対してほぼ直角な方向に広がっている。これにより、スカート部が押し潰されていない状態では、支持台の外周面の傾斜によって、この支持台の円錐部側の端部と位置規制壁との間に間隔が形成されていて、この間隔によって支持台の円錐部側の端部の外側への張出し量を、スカート部が円滑に座屈するのに十分な大きさに規定できる。また、支持台の絶縁板側の端部が円錐部側の端部よりも外側に広がっているので、スカート部が押し潰されたときに支持台の絶縁板側の端部が内側に入り込むのを防止できる。

さらに、本発明では、操作部材により被押圧部が押圧されてスカート部が押し潰されることに伴って、支持台の外周面が位置規制壁と平行な姿勢で位置規制壁に面接触した状態となり、この状態でスカート部が座屈するように設定されている。つまり、スカート部が座屈するとき、支持台の外周面と位置規制壁との間には、前述した従来のプッシュスイッチの場合のような隙間は形成されない。これにより、ラバースプリングのスカート部が座屈するときの姿勢を安定させることができる。

本発明によれば、前述のようにラバースプリングのスカート部が座屈するときの姿勢を安定させることができるので、操作部材の操作感触を安定させることができる。

図１は本発明の一実施形態に係るプッシュスイッチの上面図である。図２は図１のII−II断面図である。図３は図１に示したプッシュスイッチから操作部材を取り除いた状態を示す上面図である。図４は図３に示した状態からラバースプリングおよび導電部材を取り除いた状態を示す上面図である。図５は図１に示したプッシュスイッチに備えられた導電部材の上面図である。図６は図５のIV−IV断面図である。図７は図１に示したプッシュスイッチに備えられたラバースプリングの上面図である。図８は図７のVIII−VIII断面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係るプッシュスイッチ１は、上面視形状が六角形状で合成樹脂製のハウジング２を備えている。このハウジング２は、図２に示すように凹形状に形成されている。このハウジング２の底部は絶縁板２ａを形成している。この絶縁板２ａには、図２，４に示すように、その中央でハウジング２内部に対して露出した固定接点３と、この固定接点３の一側方（図では右側方）で絶縁板２ａから露出した導電部４とが設けられている。ハウジング２の一側部（図では左側部）には、外部端子５が突出して設けられている。この外部端子５と固定接点３は一体に形成されていて、絶縁板２ａにインサート成形により設けられている。ハウジング２の前記一側部とは反対側の側部（図では右側部）には、外部端子６が突出して設けられている。この外部端子６と導電部４は一体に形成されていて、絶縁板２ａにインサート成形により設けられている。

図２に示すように、ハウジング２内において、絶縁板２ａには導電部材７が重なって位置している。この導電部材７は、上面視において、固定接点３を包囲して位置する環状板部８（図５参照）と、この環状板部８からこの環状板部８の内側に向って延び、片持ち支持された板バネ状の可動接点９（図６参照）とから構成されている。可動接点９は、固定接点３に対向して位置し、上面視形状が円形の可動接点本体１０と、この可動接点本体１０と環状板部８とを連結している連結部１１とを有する。可動接点９は、環状板部８と連結部１１との境界である固定端側よりも自由端側の方が絶縁板２ａよりも離れて位置するように傾斜していて、固定接点３に接触する方向に弾性変形可能になっている。なお、可動接点本体１０の中央には、図５，６に示すように、固定接点３に接触したときの接触圧が高まりやすくするために、固定接点３の方向に突起した突起部１０ａが形成されている。この突起部１０ａは複数、例えば３つ形成されていて、これにより、固定接点３に対する可動接点９の接触の確実性の向上が図られている。

図１，２に示すように、ハウジング２には操作部材１２が摺動可能に保持されている。この操作部材１２は、可動接点９および固定接点３を挟んで絶縁板２ａと対向して位置し、絶縁板２ａに近づく方向および離れる方向に移動することが可能である。

図２に示すように、操作部材１２と絶縁板２ａとの間には、ラバースプリング１３が配置されている。このラバースプリング１３は、可動接点９を操作部材１２側から覆って位置し可動接点９の方向に座屈可能なスカート部１４を有する。このスカート部１４の頂部には、絶縁板２ａの方向に移動する操作部材１２により押圧される被押圧部１８が形成されている。スカート部１４の内側には、被押圧部１８側から可動接点９の方向に突出していて、スカート部１４の座屈時に可動接点９を固定接点３に接触するよう押圧操作する押圧操作部１９が形成されている。

被押圧部１８は、操作部材１２の絶縁板２ａ側の面に近接して位置する。これにより、ラバースプリング１３は絶縁板２ａから離れる方向の移動を、操作部材１２により阻止されている。

スカート部１４は、被押圧部１８から絶縁板２ａに向かう方向の末広形状をなす円錐部１５と、この円錐部１５の絶縁板２ａ側の端部に設けられていて可動接点９を包囲して位置する円環状の支持台１６とを有する。支持台１６は、絶縁板２ａとの間で導電部材７の環状板部８を挟んで位置し、ラバースプリング１３が絶縁板２ａの方向に押し潰されるときに間接的に絶縁板２ａに押し付けられることによって、ラバースプリング１３全体を支持するようになっている。

図３に示すように、支持台１６の周囲には、この支持台１６を包囲し、ラバースプリング１３を位置規制する位置規制壁２０が等間隔に複数、例えば４つ設けられている。位置規制壁２０は、絶縁板２ａに対してほぼ直角な方向に広がっている。

図５に示すように、導電部材７の環状板部８の外周縁からは、舌状の回転防止部７ａが突出している。この回転防止部７ａは環状板部８の周方向において等間隔に４つ形成されている。回転防止部７ａは、隣接する位置規制壁２０の間に挿入されていて、これにより、ハウジング２に組込まれた状態での導電部材７の絶縁板２ａに平行な面内での回転が防止されている。また、導電部材７は、ラバースプリング１３の支持台１６によって絶縁板２ａから離れる方向への移動を阻止されている。

特に、プッシュスイッチ１では、支持台１６の外周面１６ｄは円錐部１５側から絶縁板２ａの方向に向かって末広形状をなす傾斜面からなる。さらに、操作部材１２により被押圧部１８が押圧されてスカート部１４が押し潰されることに伴って、支持台１６の外周面１６ｄが位置規制壁２０と平行な姿勢で位置規制壁２０に面接触した状態となり、この状態でスカート部１４が座屈するように設定されている。

このように構成されたプッシュスイッチ１は、次のように動作する。

操作部材１２が絶縁板２ａの方向に押圧操作されると、操作部材１２によりラバースプリング１３の被押圧部１８が押圧されて、この被押圧部１８がラバースプリング１３を押し潰しながら操作部材１２と一体的に絶縁板２ａの方向に移動する。そして、操作部材１２と絶縁板２ａとの距離が所定距離まで縮まると、ラバースプリング１３のスカート部１４が座屈する。このとき、スカート部１４の内側では、押圧操作部１９が可動接点９を押圧操作して固定接点３に接触させる。

操作部材１２を絶縁板２ａの方向に押圧する力が取り除かれると、操作部材１２によりラバースプリング１３の被押圧部１８が押圧されなくなる。これに伴い、ラバースプリング１３では、被押圧部１８で操作部材１２を絶縁板２ａから離れる方向に押圧しながら、スカート部１４が座屈した状態から復元する。これにより、操作部材１２が初期位置に復帰するとともに、可動接点９がラバースプリング１３の押圧操作部１９による押圧操作から開放されて固定接点３から離れる。

ラバースプリング１３のスカート部１４の詳細について図９−１，図９−２を用いて説明する。図９−１は図１に示したプッシュスイッチの操作部材が押圧操作されていないときの状態の概略を示す断面である。図９−２は図１に示したプッシュスイッチの操作部材が押圧操作されたときの状態の概略図である。

図９−１に示す状態から操作部材１２が絶縁板２ａの方向に押圧操作されると、操作部材１２によりラバースプリング１３の被押圧部１８が押圧されて、この被押圧部１８がラバースプリング１３のスカート部１４を押し潰しながら操作部材１２と一体的に絶縁板２ａの方向に移動する。スカート部１４が押し潰されると、このスカート部１４の支持台１６が径方向に拡張する。これに伴って絶縁板２ａ側の支持台１６の外縁部１６ｄが位置規制壁２０に押し付けられ、この外縁部１６ｄが支点となって円錐部１５側の支持台１６の端部１６ａが外側に移動する。この結果、支持台１６の外周面１６ｄが位置規制壁２０と平行な姿勢で位置規制壁２０に面接触した状態となって押し付けられる。この状態で、さらに操作部材１２と絶縁板２ａとの距離が所定距離まで縮まると、図９−２に示すように、スカート部１４の円錐部１５の被押圧部１８側が絶縁板２ａの方向に屈曲して反転する、すなわち座屈する。

本実施形態に係るプッシュスイッチ１によれば次の効果を得られる。

プッシュスイッチ１では、支持台１６の外周面１６ｄは円錐部１５側から絶縁板２ａの方向に向かって末広形状をなす傾斜面からなり、位置規制壁２０は絶縁板２ａに対してほぼ直角な方向に広がっている。これにより、スカート部１４が押し潰されていない状態では、支持台１６の外周面１６ｄの傾斜によって、この支持台１６の円錐部１５側の端部１６ａと位置規制壁２０との間に間隔２１が形成されていて、この間隔２１によって支持台１６の端部１６ｄの外側への張出し量を、スカート部１４が円滑に座屈するのに十分な大きさに規定できる。また、支持台１６の絶縁板２ａ側の端部１６ｂが円錐部１５側の端部１６ａよりも外側に広がっているので、スカート部１４が押し潰されたときに支持台１６の端部１６ｂが内側に入り込むのを防止できる。

プッシュスイッチ１では、操作部材１２により被押圧部１８が押圧されてスカート部１４が押し潰されることに伴って、支持台１６の外周面１６ｄが位置規制壁２０と平行な姿勢で位置規制壁２０に面接触した状態となり、この状態でスカート部１４が座屈するように設定されている。つまり、スカート部１４が座屈するとき、支持台１６の外周面１６ｄと位置規制壁２０との間には、前述した従来のプッシュスイッチの場合のような隙間が形成されない。これにより、ラバースプリング１３のスカート部１４が座屈するときの姿勢を安定させることができ、この結果、操作部材の操作感触を安定させることができる。

なお、前述の実施形態に係るプッシュスイッチ１では、ラバースプリング１３の支持台１６は、絶縁板２ａとの間で導電部材７の環状板部８を挟んで位置し、ラバースプリング１３が押し潰されるときに間接的に絶縁板２ａに押し付けられることによって、ラバースプリング１３全体を支持台１６が支持するようになっているが、本発明における支持台１６はそれに限定されず、絶縁板２ａに直接接触して位置するものであってもよい。

前述の実施形態に係るプッシュスイッチ１では、４つの位置規制壁２０がラバースプリング１３の支持台１６を包囲して位置するように等間隔に設けられていて、これらの位置規制壁２０と導電部材７の回転防止部７ａとから、絶縁板２ａに平行な面内での導電部材７の回転を防止する手段を構成している。本発明における位置規制壁は、前記手段を構成するものに限定されず、単に支持台１６を包囲して位置する環状の壁であってもよい。

本発明の一実施形態に係るプッシュスイッチの上面図である。 図１のII−II断面図である。 図１に示したプッシュスイッチから操作部材を取り除いた状態を示す上面図である。 図３に示した状態からラバースプリングおよび導電部材を取り除いた状態を示す上面図である。 図１に示したプッシュスイッチに備えられた導電部材の上面図である。 図５のIV−IV断面図である。 図１に示したプッシュスイッチに備えられたラバースプリングの上面図である。 図７のVIII−VIII断面図である。 図１に示したプッシュスイッチの操作部材が押圧操作されていないときの状態の概略を示す断面である。 図１に示したプッシュスイッチの操作部材が押圧操作されたときの状態の概略図である。 従来のプッシュスイッチの操作部材が押圧操作されていない状態の概略を示す断面である。 従来のプッシュスイッチの操作部材が押圧操作された状態を示す状態の概略図である。 操作部材が押圧操作されていないときの、鍔を有さないラバースプリングの状態の概略を示す断面図である。 操作部材が押圧操作されたときの、鍔を有さないラバースプリングの状態の概略を示す断面図である。

符号の説明

１ プッシュスイッチ
２ ハウジング
２ａ 絶縁板
３ 固定接点
４ 導電部
５，６ 外部端子
７ 導電部材
７ａ 回転防止部
８ 環状板部
９ 可動接点
１０ 可動接点本体
１０ａ 突起部
１１ 連結部
１２ 操作部材
１３ ラバースプリング
１４ スカート部
１５ 円錐部
１６ 支持台
１６ａ 端部
１６ｂ 端部
１６ｃ 外縁部
１６ｄ 外周面
１８ 被押圧部
１９ 押圧操作部
２０ 位置規制壁
２１ 間隔

Claims (1)

1. 絶縁板と、この絶縁板に設けられている固定接点と、この固定接点に対向して位置し固定接点に接触する方向に弾性変形可能な可動接点と、この可動接点および前記固定接点を挟んで前記絶縁板と対向して位置し前記絶縁板に近づく方向および離れる方向に移動可能な操作部材と、この操作部材と前記絶縁板との間に位置するラバースプリングとを備えていて、
   前記ラバースプリングは、前記可動接点を前記操作部材側から覆って位置し前記可動接点の方向に座屈可能なスカート部と、このスカート部の頂部に設けられていて、前記絶縁板の方向に移動する前記操作部材により押圧される被押圧部と、前記スカート部の内側で被押圧部側から前記可動接点の方向に突出していて前記スカート部の座屈時に前記可動接点を押圧操作して前記固定接点に接触させる押圧操作部とを有し、
   前記スカート部は、前記被押圧部から前記絶縁板に向かう方向の末広形状をなす円錐部と、この円錐部の前記絶縁板側の端部に設けられていて前記可動接点を包囲して位置する支持台とを有し、
   前記支持台の周囲には、この支持台を包囲し前記ラバースプリングを位置規制する位置規制壁が設けられていて、この位置規制壁が前記絶縁板に対してほぼ直角な方向に広がっているプッシュスイッチであって、
   前記支持台の外周面は前記円錐部側から前記絶縁板の方向に向かって末広形状をなす傾斜面からなり、
   前記操作部材により前記被押圧部が押圧されて前記スカート部が押し潰されることに伴い、前記支持台の外周面が前記位置規制壁と平行な姿勢で位置規制壁に面接触した状態となり、この状態で前記スカート部が座屈するように設定されていることを特徴とするプッシュスイッチ。

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