JP5086122B2 - 押ボタンスイッチの接続装置 - Google Patents

Description

この発明は、押ボタンスイッチをプリント基板に接続するための接続装置に関する。

この種の押ボタンスイッチは、特許文献１に示されるような接続装置を用いてプリント基板に接続するようにしていた。

この特許文献１に示された従来の押ボタンスイッチの接続装置を図９および図１０に示す。

図９（ｂ）に示すように、押ボタンスイッチ３は、プリント基板に６取り付けて接続するため、操作押ボタン３２を備える操作部３１と、この操作部３１によって開閉操作されるスイッチ機構（図示せず）、このスイッチ機構から外部へ引き出された外部接続端子３５および表示灯３６等を有するスイッチ部３４とに分離可能に構成されている。操作部３１とスイッチ部３４とは、操作部３１を、取付リングナット３３により操作パネル５に締め付け固定し、スイッチ部３４を、下端の外部接続端子３５をプリント基板６に半田付けなどにより接続固定した上で、図９（ａ）に示すように連結結合される。

連結した操作部３１とスイッチ部３４とを押ボタンスイッチ３内の表示灯３６の交換等のために、結合を外す場合は、プリント基板６に設けた開口６１から挿入したドライバー等によりロックレバー３９を回動して係合を解除して、操作プレート５とプリント基板６を引き離して操作部３１とスイッチ部３４とを分離するようにしている。

このような押ボタンスイッチを複数個ならべて使用する場合は、図１０に示すように、操作パネル５およびプリント基板６にそれぞれ押ボタンスイッチ３の操作部３１およびスイッチ部３４を複数個並べて取り付け、相互に連結結合するようにしている。
特開平１１−２８８６３３号公報

前記したように従来の押ボタンスイッチは、プリント基板に取り付けて使用するため、操作部とスイッチ部に分離され、操作パネルに取り付けられた操作部とプリント基板に取り付けられたスイッチ部とを連結結合して押ボタンスイッチの完成体となるので、複数個の押ボタンスイッチを並べて使用するときは、操作パネルの操作部の取付位置およびピッチとプリント基板のスイッチ部の取付位置およびピッチとを精度よく合わせる必要がある。

これに伴い、操作パネルの操作部の取付位置およびピッチとプリント基板のスイッチ部の取付位置およびピッチとが僅かでもずれると、連結される操作部とスイッチ部の操作機構の部品間の競り合いが生じたり、押ボタンの操作をスイッチ部へ伝達できなかったりする問題がある。また、相互の係合を固定するためにロックレバーをロック位置に操作する必要があり、取付け個数が多くなると、ロック状態は目視で確認できるがロックレバーの操作忘れが生じる問題がある。

この発明は、このような問題を解決して、プリント基板に取り付けて使用する押ボタンスイッチの操作部とスイッチ部との連結結合が安定に行われ、複数個使用する場合の操作パネルおよびプリント基板への取付け位置およびピッチが多少ずれても操作が不安定になることのない押ボタンスイッチの接続装置を提供することを課題とするものである。

前記の課題を解決するため、この発明は、押ボタンを備える操作部とこの操作部によって開閉操作されるスイッチ機構およびスイッチ機構から引き出される外部接続端子を有するスイッチ部とを連結結合して構成した押ボタンスイッチと、前記押しボタンスイッチの外部接続端子を挿抜可能に接触端子を差し込み接続し、この接触端子から引き出された引出端子を介してプリント基板に接続するソケットとを備え、前記押ボタンスイッチのケースの外周に係合凹所を形成し、前記ソケットに先端に前記係合凹所に係合する係合突起を備えた弾性係合片を設け、このソケットの係合片の係合突起を前記押しボタンスイッチの係合凹所に嵌入係合することにより前記ソケットと前記押ボタンスイッチとを着脱自在に結合するようにした押ボタンスイッチの接続装置において、前記ソケットの弾性係合片がこのソケットに可動的に取り付けられた係合レバーに一体に形成するとともに、前記押ボタンスイッチのケースの外周に前記係合凹所と軸方向に仕切壁を置いて連なる案内溝と、この案内溝に平行して隣接する迂回溝とを設け、この迂回溝の上部を前記係合凹所と連通し、下部を前記案内溝に連通するとともに下端壁を迂回溝から案内溝側へ下降するように傾斜させることを特徴とするもので、これにより、ソケットを押ボタンスイッチから引き外すときに、前記リング状ロック解除レバーを回動させて係合突起を係合凹部から迂回溝に移動させ、ソケットを押しボタンスイッチから引き外し操作を行うことにより、迂回溝の傾斜された底壁により係合突起を開放レバーとともに自動的に係合位置に戻すことができる。

この発明によれば、予め押ボタンを備える操作部とこの操作部によって開閉操作されるスイッチ機構および外部接続端子を備えるスイッチ部とが結合された押ボタンスイッチをこれに着脱自在に結合されるソケットを介してプリント基板に接続するので、操作ボードに取り付けられた押ボタンスイッチの取付け位置とプリント基板取り付けられたソケットの取付け位置が多少ずれても、押ボタンスイッチとソケットとの電気的な接続にはほとんど影響がないだけでなく、押ボタンスイッチにおける操作部とスイッチ部の機械的な連結結合はソケットに結合する前に行われ、安定しているので、プリント基板に取り付けられた押ボタンスイッチの操作が不安定になることがなくなる。

また、この発明では、押ボタンスイッチからソケットを外すことによりロック解除レバーを係合位置へ自動復帰されるように構成しているので、押ボタンスイッチとソケットとを連結するだけで自動的に係合を固定することができ、機械的係合のロック操作を失念することがなくなる。

以下に、この発明の実施態様を図に示す実施例について説明する。

図1ないし図４はこの発明の押ボタンスイッチの実施例を示すものである。

これらの図において、１は押ボタンスイッチであり、操作押ボタン１２を備えた操作部１１と、この操作部１１の操作に連動して開閉されるスイッチ機構（図示せず）を内蔵するとともにこのスイッチ機構から引き出された外部接続端子１５を備えたスイッチ部１４とを連結結合して構成される。２はプリント基板接続用のソケットであり、この押ボタンスイッチ１をプリント基板に接続するために設けたもので、押ボタンスイッチ１に着脱可能に構成されている。

押ボタンスイッチ１とソケット２とを連結結合するために、押ボタンスイッチ１の外部接続端子１５の設けられたスイッチ部１４のケース外周に、係合凹所１４ａ、案内溝１４ｃおよび迂回溝１４ｄが２組対向して設けられている。

係合凹所１４ａ、案内溝１４ｃおよび迂回溝１４ｄの詳細を図２に示す。係合凹所１４ａと案内溝１４ｃは、間に仕切壁１４ｂを置いて押ボタンスイッチ１の軸方向に配置され、案内溝１４ｃの下端はスイッチ部１４のケースの下端まで延びて開放されている（図２（ｃ）参照）。迂回溝１４ｄは、係合凹所１４ａ、案内溝１４ｃに隣接してこれらと平行に設けられており、これらに隣接する側の側壁が切り開かれ、その上部が係合凹所１４ａに連通し、下部が案内溝１４ｃに連通する。また、迂回溝１４ｄの下端壁１４ｅは、迂回溝１４ｄ側から案内溝１４ｃ側へ下降するように傾斜されている。さらに迂回溝１４ｄの深さは、図２（ｂ）に示すように、係合凹所１４ａおよび案内溝１４ｃの深さより浅くして、迂回溝１４ｄと係合凹所１４ａおよび案内溝１４ｃの間に段差が生じるようにしている。

押ボタンスイッチ１を連結結合するソケット２は、図３に示すように３つの部分から構成されている。ソケットケース２１は、押ボタンスイッチ１の外部接続端子１５の配列と同じ配列にされた受入れ接触端子２５を内蔵し、下端にこの受入れ接触端子２５から外部に引き出された引出端子２６を備える。このソケットケース２１は平面形状がほぼ正方形をなし、その１つの角部が切りかかれ空所２１ｅとなっている。ソケットケース２１の対向する側面には、ホルダ２２を係合保持するための係合突起２１ａが設けられている。

ホルダ２２は、上方にほぼ円形の開口２２ａを備え、側方に弾性的な係合脚２２ｂが設けられている。係合脚２２ｂにはソケットケース２１の側壁の係合突起２１ａと嵌り合う係合穴２２ｃが設けられている。

リング状の係合レバー２３には、軸方向に突出する２組の弾性係合片２３ａが対向する位置に一体的に設けられ、この係合片２３ａの根元部の両側に軸方向に適宜深さの切込み２３ｃが設けられている。この切込み２３ｃが設けられることにより、係合片２３ａが直径方向へ弾性変形しやすくなる。係合レバー２３の外周に設けたガイド片２３ｄは、ホルダ２２の内周壁と噛み合って係合レバー２３を回動可能に案内するものである。係合レバー２３の外周には、さらに、この係合レバー２３を回動操作して係合を解除するための操作レバー２３ｅが突設されている。

ソケット２の組立ては、ソケットケース２１の上にリング状の係合レバー２３を、操作レバー２３ｅがソケットケース２１の空所２１ｅ内に置かれるように載置し、その上から、ホルダ２２を被せ、その係合脚２２ｂの係合穴をソケットケース２１の係合突起２１ａに嵌合係合することにより行う。これにより、リング状の係合レバー２３は、ソケットケース２１上に回動可能に保持される。

このようなソケット２における操作レバー２３ｅは、初期状態では図１に示すようにソケットケース２１の空所２１ｅの右端の係合位置に置かれる。

押ボタンスイッチ１とソケット２との連結結合は、押ボタンスイッチ１の外部接続端子１５をソケット２の上部開口２２ａからソケット２内に挿入し、受入れ接触端子２５と接触されるまで押込むことにより行う。このように押ボタンスイッチ１がソケット２内に押込まれる過程で、ソケット２の係合片２３aの先端の係合突起２３ｂが図５に示すように、Ｅ位置から押ボタンスイッチ１のスイッチ部１４のケース外周の案内溝１４ｃに挿入され、これにより案内されて相対的に上方へ移動する。係合突起２３ｂは、仕切壁１４ｂに達すると、この仕切壁１４ｂの前面の傾斜面１４ｆ（図２（ｃ）参照）によって外側へ押されるため、弾性係合片２３ａが外側へ押し拡げられながら、傾斜面１４ｆを昇って仕切壁１４ｂを乗り越えて、Ａ位置で係合凹所１４ａに嵌まり込み、押ボタンスイッチ１とソケット２が図４に示すように固定的に連結結合される。

連結結合された押ボタンスイッチ１とソケット２との連結を外して、分離する場合は、ソケット２の係合操作レバー２３ｅを、指や、ドライバーなどの工具で図４に矢印で示す左方向に回動してソケット２の空所２１ｅの左端まで移動させる。これにしたがってリング状の係合レバー２３が回動され、操作レバー２３ｅおよび係合突起２３ｂが係合凹所１４ａからこれに連通した迂回溝１４ｄ側へ移動する（図５参照）。係合突起２３ｂが、迂回溝１４ｄの係合凹所１４ａおよび案内溝１４ｃとの段差部の傾斜面１４ｇ（図２（ｂ）参照）によって、係合突起２３ｂおよび弾性係合片２３ａが外側へ押し拡げられながらこの傾斜面を乗り越えるので、係合突起２３ｂの係合凹所１４ａから迂回溝１４ｄへ移動は円滑に行われる。

操作レバー２３ｅの回動操作によって、係合突起２３ｂが図５における係合凹所１４ａ内のＡ位置から迂回溝１４ｄ内の点線で示すＢ位置へ移動したところで、押ボタンスイッチ１とソケット２とを軸方向に相対的に引っ張ることにより、係合突起２３ｂは、迂回溝１４ｄ内を下降し、迂回溝１４ｄの傾斜した下端壁ｅに当たるＣ位置に達する。

さらに押ボタンスイッチ１とソケット２とを相対的に引っ張ると、係合突起１４ｂは、迂回溝１４ｄの下端壁１４ｅの傾斜面に沿って下降し、案内溝１４ｃ内のＤ位置へ移動し、さらなる引っ張りにより案内溝１４ｃから外側のＥ位置へ脱出して、押ボタンスイッチ１とソケット２との結合が完全に外れる。このような押ボタンスイッチ１とソケット２との引き外し操作により、係合突起１４ｂの移動と一緒にリング状の係合レバー２３が操作方向と反対の右方向に回動するので、押ボタンスイッチ１とソケット２の結合が外されたときは、操作レバー２３ｅは図１に示す空所２１ｅの右端の初期の係合位置に戻るようになる。

この状態から、再び、ソケット２の係合突起２３ｂを押しボタンスイッチ１の案内溝１４ｃに挿入して、押し込み操作を行うと、係合突起２３ｂと係合凹所１４ａとが嵌り合い自動的に押しボタンスイッチ１とソケット２とを連結結合することができる。

次に、図６ないし図８にこのような押ボタンスイッチ１とこれに着脱自在に構成されたソケット２とを用いて、プリント基板６に搭載接続して使用する状態を図６ないし図８に示すので、これについて説明する。

図６は、押しボタンスイッチ１から分離された状態のソッケト２をプリント基板６に接続する前の状態を示すものである。操作部１１とスイッチ部１４とを連結結合して構成した複数個（図では３個）の押ボタンスイッチ１は、操作プレート５に所定のピッチで１列に配列されて取り付けられている。

プリント基板６には、この操作プレート５における押ボタンスイッチ１の配列ピッチと同じピッチで、ソケット２を取り付けるための配線や取付穴などのパターン６ａが３個分形成されている。このプリント基板６に押ボタンスイッチ１から分離された状態でソケット２を取り付けて半田付けにより電気的接続および機械的な固定を行う。

図７に示すように、押ボタンスイッチ１を操作プレート５に、ソケット２をプリント基板６にそれぞれ取り付けた状態で、押ボタンスイッチ１の下端部をソケット２の上部からこれに挿入し、外部接続端子１５をソケット２の受入れ接触端子２５に接続するとともに、ソケット２の係合突起２３ｂを押ボタンスイッチ１の係合凹所１４ａに嵌合係合し、両者を連結結合する。

これによって、図８に示すように、押ボタンスイッチ１を、ソケット２を介してプリント基板６に接続して使用することができるようになる。このとき、押ボタンスイッチ１の操作プレート５への取り付けピッチと、ソケット２のプリント基板６への取り付けピッチに多少の誤差があっても、押ボタンスイッチの外部接続端子１５をソケット２の受入れ接触端子２５に挿入、接続ができれば、押ボタンスイッチ１は、予め、操作部１１とスイッチ部１４とが連結結合されているため、押ボタンスイッチ１の内部の操作部１１とスイッチ部１４の連係への影響がないため、プリント基板６に接続された押ボタンスイッチ１は、操作が不安定となることがなく安定して操作することができる。

また、押ボタンスイッチ１とソケット２が図８に示すように相互に連結結合されてプリント基板６に接続された状態で、押ボタンスイッチ１の点検や表示灯の取替え等のために、
両者の結合を外して分離する際には、プリント基板６の裏面から引き外し操作穴６ｂから操作具を挿入して、ソケット２の操作レバー２３ｅを左方向へ回動して、係合突起２３ｂと係合凹所１４ａの係合を外してプリント基板６または、操作プレート５を相対的に離間する方向に引っ張ることにより分離することができる。操作レバー２３ｅの操作によって押ボタンスイッチ１の係合凹所１４ａとの係合が外されたソケット２の係合突起２３ｂは、押ボタンスイッチ１とソケット２の引き外し過程において、押ボタンスイッチ１の案内溝１４ｃへ戻され、係合レバー２３および操作レバー２３ｅが自動的に初期の係合位置に復帰される。このため、次に押ボタンスイッチ１とソケット２を連結結合する場合は、自動的にソケット２の係合突起２３ｂが押ボタンスイッチ１の係合凹所１４ａに係合されるようになり、両者の結合を確実に固定することができる。

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この発明の実施例の押ボタンスイッチとソケットの分離状態を示す斜視図である。 図１のＰ部を拡大して示す図であり、（ａ）は拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）におけるｃ−ｃ線に沿う断面図である。 この発明に使用するソケットの分解斜視図である。 この発明の実施例の押ボタンスイッチとソケットの連結結合状態を示す斜視図である。 この発明の実施例の動作説明図である。 プリント基板に接続して使用する場合のこの発明の実施例の押ボタンスイッチとソケットの分離状態を示す斜視図である。 プリント基板に接続して使用する場合のこの発明の実施例のソケットをプリント基板に接続した状態を示す斜視図である。 プリント基板に接続して使用する場合のこの発明の実施例の押ボタンスイッチとソケットの連結結合状態を示す斜視図である。 従来の押ボタンスイッチを示す側面図であり、（ａ）は連結状態を示し、（ｂ）は分離状態を示すものである。 従来の押ボタンスイッチのプリント基板に接続して使用する状態を示す斜視図である。

符号の説明

１：押ボタンスイッチ
１１：操作部
１４：スイッチ部
１４ａ：係合凹所
１４ｂ：仕切壁
１４ｃ：案内溝
１４ｄ：迂回溝
２：ソケット
２１：ソケットケース
２２：ホルダ
２３：リング状の係合レバー
２３ａ：弾性係合片
２３ｂ：係合突起
２３ｅ：係合操作レバー

Claims (1)

1. 押ボタンを備える操作部とこの操作部によって開閉操作されるスイッチ機構およびスイッチ機構から引き出される外部接続端子を有するスイッチ部とを連結結合して構成した押ボタンスイッチと、前記押しボタンスイッチの外部接続端子を挿抜可能に接触端子を差し込み接続し、この接触端子から引き出された引出端子を介してプリント基板に接続するソケットとを備え、前記押ボタンスイッチのケースの外周に係合凹所を形成し、前記ソケットに先端に前記係合凹所に係合する係合突起を備えた弾性係合片を設け、このソケットの弾性係合片の係合突起を前記押しボタンスイッチの係合凹所に嵌入係合することにより前記ソケットと前記押ボタンスイッチとを着脱自在に結合するようにした押ボタンスイッチの接続装置において、前記ソケットの弾性係合片がこのソケットに可動的に取り付けられた係合レバーに一体に形成するとともに、前記押ボタンスイッチのケースの外周に前記係合凹所と軸方向に仕切壁を置いて連なる案内溝と、この案内溝に平行して隣接する迂回溝とを設け、この迂回溝の上部を前記係合凹所と連通し、下部を前記案内溝に連通するとともに下端壁を迂回溝から案内溝側へ下降するように傾斜させたことを特徴とする押ボタンスイッチの接続装置。

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