JP7220590B2 - Switch member and push switch - Google Patents
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Description
本発明は、ドーム形状の接点ばねを用いて構成されるスイッチ部材及びプッシュスイッチに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switch member and a push switch configured using a dome-shaped contact spring.
従来、プッシュスイッチは、基板と、基板に形成される接点電極と、接点電極に接触させて導通を図る導電性の接点ばねとを備え、前記接点ばねを押圧して弾性変形させることによって接点電極との導通を図るようになっている(特許文献1)。 Conventionally, a push switch includes a substrate, a contact electrode formed on the substrate, and a conductive contact spring that is brought into contact with the contact electrode to achieve electrical continuity. (Patent Document 1).
前記接点ばねは一般的にドーム状に形成されており、このドームの中央を押圧することによって、接点電極との接触及び非接触を繰り返し行う。このような接触及び非接触によるクリック動作を円滑に行うため、接点ばねの中央部を切り欠いた舌状の接点片(舌片)が形成される場合がある。特許文献2には、前記舌片の動きを円滑にするため、舌片の外周部に大きな環状部分が設けられた接点ばねを備えたスイッチ装置が開示されている。 The contact spring is generally formed in a dome shape, and by pressing the center of this dome, it repeatedly makes contact with and does not contact with the contact electrode. In some cases, a tongue-shaped contact piece (tongue) is formed by notching the central portion of the contact spring in order to smoothly perform such contact and non-contact click operations. Patent Document 2 discloses a switch device having a contact spring provided with a large annular portion on the outer peripheral portion of the tongue in order to facilitate smooth movement of the tongue.
上記従来のプッシュスイッチにあっては、シートスイッチ上に接点ばねを配置し、その上に薄いシート状のカバーを配置することによって固定していた。しかしながら、このような固定方法であると、接点ばねの弾性変形によって接点電極との位置がずれるなどして接触不良を起こす場合がある。また、接点ばねが安定しないため、スイッチング動作が不安定となり、快適なクリック感を得られなくなる。 In the above-described conventional push switch, the contact spring is arranged on the sheet switch and fixed by placing a thin sheet-like cover thereon. However, with such a fixing method, contact failure may occur due to displacement of the contact electrode due to elastic deformation of the contact spring. Moreover, since the contact spring is not stable, the switching operation becomes unstable, and a comfortable click feeling cannot be obtained.
そこで、本発明の目的は、接点ばねの押圧動作を安定的に行うと共に、スイッチング時における静音性を兼ね備えたスイッチ部材及びプッシュスイッチを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a switch member and a push switch in which a contact spring is stably pressed and which is quiet during switching.
本発明のスイッチ部材は、舌片を有する中央部と、中央部から外方向に突出する複数の脚と、を有するドーム形状の接点ばねと、接点ばねの中央部及び複数の脚を覆うカバーと、を備え、前記複数の脚は、接点ばねの下部に位置するシートスイッチに支持される複数の第1脚と、第1脚より短い長さからなる複数の第2脚とを有し、前記カバーには第2脚の少なくとも先端部が保持される収容部が設けられ、前記収容部は、前記第2脚の先端部が挿入される収容空間を有している。
The switch member of the present invention comprises a dome-shaped contact spring having a central portion having a tongue, a plurality of legs protruding outward from the central portion, and a cover covering the central portion and the plurality of legs of the contact spring. , wherein the plurality of legs includes a plurality of first legs supported by the sheet switch positioned below the contact spring, and a plurality of second legs having a length shorter than the first legs, The cover is provided with an accommodating portion for holding at least the tip portion of the second leg , and the accommodating portion has an accommodating space into which the tip portion of the second leg is inserted .
本発明のスイッチ部材によれば、接点ばねの第2脚の少なくとも先端部がカバーに設けられた収容部に収容されているので、接点ばねをカバーと共に一体的に支持することができる。また、接点ばねの押圧動作による衝撃を接点ばねの先端部が収容される収容部内で緩衝することができるので、静音性を高めることができる。 According to the switch member of the present invention, since at least the tip portion of the second leg of the contact spring is accommodated in the accommodating portion provided in the cover, the contact spring can be integrally supported together with the cover. In addition, since the shock caused by the pressing action of the contact spring can be buffered in the accommodating portion in which the tip portion of the contact spring is accommodated, quietness can be improved.
以下、本発明に係るスイッチ部材及びプッシュスイッチの各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は、スイッチ部材及びプッシュスイッチを模式的に表したものである。これらの実物の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、重複説明は適宜省略させることがあり、同一部材には同一符号を付与することがある。 Hereinafter, each embodiment of a switch member and a push switch according to the present invention will be described in detail based on the drawings. In addition, the drawings schematically represent the switch member and the push switch. These actual dimensions and dimensional ratios do not necessarily match the dimensions and dimensional ratios on the drawings. Duplicate description may be appropriately omitted, and the same reference numerals may be given to the same members.
図1乃至図4は本発明の第1実施形態のスイッチ部材11aを示したものである。このスイッチ部材11aは、図1に示すシートスイッチ15上に配置される接点ばね12と、この接点ばね12を覆うカバー13とで構成されている。
1 to 4 show a
前記接点ばね12は、図2に示されるように、円形状又は矩形状の中央部17と、中央部17の外周縁から外方向に突出する複数の脚とでドーム形状に形成され、複数の脚によって中央部17を弾性可能に支持している。接点ばね12は、導電性を有する弾性金属材料によって形成されている。前記中央部17の中心部分には、三辺の内周縁17b,17c,17dを有する略矩形状の開口部17aが設けられ、この開口部17aの残りの一辺17eには中央部17の一部を切り起こした舌片21が設けられている。この舌片21は、前記開口部17aの対辺の内周縁17cに向けて斜め下方に延びるスティク状の弾性片からなり、前記開口部17aの一辺17eから中央部17と同一面上に延びる先細状の基部21aと、基部21aの先端から斜め下方に延びる傾斜部21bと、先端から上向きに屈曲する屈曲部21cを有する。
As shown in FIG. 2, the
前記舌片21は、図4(b)に示されるように、カバー13で被覆された接点ばね12の中央部17を押下した際、接点ばね12の弾性変形によって押し下げられ、屈曲部21cがシートスイッチ15を押圧することで一対の接点電極19を導通させる。なお、前記中央部17には開口部17aの周囲4箇所に楕円孔17fが設けられ、弾性ばね12の弾性変形を容易にしている。
As shown in FIG. 4(b), when the
前記脚は、図2及び図3に示されるように、接点ばね12の中央部17の外周縁から外方向に突出する4本の第1脚18aと、中央部17の外周縁から外方向に突出する4本の第2脚18bとで構成され、第1脚18aと第2脚18bとがそれぞれ交互に配列されている。第1脚18aは、いずれも斜め下方に延びる足の長い脚からなり、図1(a)に示されるように、先端がシートスイッチ15上に接地されて接点ばね12を支える。一方、第2脚18bは、ほぼ水平方向に延びる、第1脚18aより足の短い脚からなり、図1(b)に示されるように、第2脚18bの水平な先端部18cがカバー13に保持されている。
2 and 3, the legs include four
前記カバー13は、ポリイミド又はフタルアミド等の柔軟性を有する樹脂材によって形成されている。図3に示されるように、カバー13は所定の厚みを有する略矩形状のもので、前記接点ばね12より平面形状が大きい。カバー13は、接点ばね12の中央部17、複数の第1脚18a及び第2脚18bを収容する収容スペースを下面側に有している。この収容スペースは、接点ばね12の形状にほぼ対応しており、中央部17が収容されるほぼ円形の中央部スペース13aと、第1脚18aが収容される長い溝状の第1脚スペース13bと、第2脚18bが収容される短い溝状の第2脚スペース13cとを有する。第2脚スペース13cの一部である先端側には、図1(b)及び図4に示されるように、第2脚18bの先端部18cが挿入される収容空間を有する収容部13dが設けられている。前記第2脚18bの先端部18cは、収容部13dの収容空間内に延びている。前記収容部13dは、収容空間を形成する上壁部13fと下壁部13gとを有し、前記第2脚18bの先端部18cが上壁部13fと下壁部13gとの間で移動するようになっている。前記下壁部13gは、シートスイッチ15の上面に接している。カバー13は、前記収容スペース部分の厚みが薄く形成されており、図1に示されるように、接点ばね12を上方から覆った時に、接点ばね12の中央部17のドーム状の上面に沿うように膨らむ。また、第2脚18bの先端部18cが第2脚スペース13cの収容部13dに保持されることで、スイッチ組立時にはカバー13と接点ばね12を一体に取り扱うことができる。
The
また、前記カバー13の中央部分には第1の凹部13eが設けられている。この第1の凹部13eは、カバー13で接点ばね12を上方から覆った時に、接点ばね12の中央部17に設けられた舌片21とほぼ対向する位置に設けられている。この第1の凹部13eの形状は、一例では舌片21の周囲の開口部17aとほぼ同じ大きさの円孔である。この第1の凹部13eは、接点ばね12の弾性変形に伴う舌片21の反り返りや上方への跳ね返りなどによって、先端の屈曲部21cが中央部17から上方に突出するような場合に、その突出部分が接触しないように侵入させる役割を有している。
A first
図4(a)に示されるように、接点ばね12を押下する前では、接点ばね12がドーム形状を維持した状態で、カバー13の内側上面に付勢されている。このとき、接点ばね12の第2脚18bは、収容部13dの上壁部13f側に位置している。そして、矢印方向に押下すると、カバー13に被覆されている接点ばね12は、図4(b)に示されるように、中央部17がカバー13と共に押し下げられて弾性変形する。このとき、前記第2脚18bは収容部13dの下壁部13g側に移動して当接する。このように、前記第2脚18bが第2脚スペース13cの収容部13d内で上下移動するだけであって、直接シートスイッチ15に接触することがないので、接点ばね12が弾性変形する際の接触音を抑えることができる。これによって、スイッチング時における静音性を得ることができる。そして、中央部17の弾性変形によって舌片21が一緒に押し下げられ、基部21a及び傾斜部21bが弾性変形し、先端の屈曲部21cで上シート15aを押圧することによって、一対の接点電極19が接触してスイッチがONとなる。このとき、前記屈曲部21cは、舌片21が押し下げられたことによる反り返りや接点電極19に接触した時の反動による上方への跳ね返りなどで、接点ばね12の中央部17から上方に突出することがある。本実施形態では、カバー13の前記舌片21と対向する位置に、第1の凹部13eを設けているので、接点ばね12の中央部17から上方に突出した舌片21の屈曲部21cを前記カバー13の第1の凹部13e内に侵入させることができる。これによって、舌片21がカバー13に引っ掛かることがなく、接点ばね12の弾性変形の動きが自由となり、押下操作をスムーズに行うことができる。また、前記接点ばね12が第2脚18bの先端部18cと、舌片21との2段階で押下されるので、第1段階では舌片21がシートスイッチ15に接触せず、第2段階で舌片21をシートスイッチ15に接触させることができる。これによって、ストロークを稼げると共に、良好なクリック感が得られる。なお、第1段の押下においては、接点ばね12の弾性変形に伴って第2脚18bの先端部18cが下方に移動し下壁部13gに当接させてもよい。
As shown in FIG. 4A, before the
押下を解除すると、舌片21がシートスイッチ15から離れ、弾性変形した接点ばね12の中央部17が元のドーム形状に戻る。その際にも、舌片21がカバー13に引っ掛かることがないので、戻り動作がスムーズである。このようにして、スイッチのON/OFF操作を確実かつ快適に行うことができる。
When the pressing is released, the
図5はカバー13の第1の凹部13eを孔部13hに置き換えた第2実施形態のスイッチ部材11bの断面構成を示したものである。前記孔部13hは、カバー13で接点ばね12を上方から覆った時に、接点ばね12の中央部17に設けられた舌片21とほぼ対向する位置に設けられている。この孔部13hの形状は、一例では舌片21の周囲の開口部17aとほぼ同じ大きさの円孔である。この孔部13hは、接点ばね12の弾性変形に伴う舌片21の反り返りや上方への跳ね返りなどによって、先端の屈曲部21cが中央部17から上方に突出した場合に貫通できるようになっている。
FIG. 5 shows a cross-sectional structure of the
図6乃至図9には上記図5に示したスイッチ部材11bを用いたプッシュスイッチ10が示されている。このプッシュスイッチ10は、主にパソコン等のキーボードに採用されるパンタグラフ式のキースイッチの一例である。その構成は、シートスイッチ15、シートスイッチ15上に配置される一対のリンク部材16とからなるベース部20と、ベース部20上に配置されるスイッチ部材11bと、スイッチ部材11b上に配置される押下可能なキャップ14とによって構成されている。
6 to 9 show a
前記シートスイッチ15は、図9に示されるように、スペーサ15cを介して対向配置される上シート15aと下シート15bとによって形成されている。前記上シート15a及び下シート15bには、それぞれの中央部に接点部分となる一対の接点電極19が対向するように形成されている。この接点電極19は、図9(b)に示されるように、前記押圧部11を押圧することによって、互いに接触して導通が図られる。
The
前記リンク部材16は、結合ピン16cを介して互いに回動可能な第1アーム16aと第2アーム16bとで構成されている。前記第1アーム16a及び第2アーム16bには、それぞれの下端及び上端に下部係合ピン16d及び上部係合ピン16eが設けられている。前記下部結合ピン16dは、シートスイッチ15側に設けられる下部係合孔15dに係合され、上部結合ピン16eはキャップ14側に設けられる上部係合孔14eに係合される。このリンク部材16の動きによって、接点ばね12で付勢されるキャップ14の上下方向の動きをガイドすることができる。
The
前記キャップ14は、上面14aと下面14bとを有する平面形状が矩形の樹脂材からなり、前記カバー13の上方に配置され、リンク部材16を介して押下可能である。キャップ14の下面14b側には、接点ばね12側に突出する突起14cが設けられている。この突起14cはキャップ14のほぼ中央部分に設けられており、キャップ14を組付けた時に接点ばね12の中央部17に設けられた舌片21及びカバー13の中央部分に設けられた孔部13hとほぼ対向する位置にある。突起14aの形状は例えば円柱形状であり、その先端に第2の凹部14dが設けられている。この第2の凹部14dの形状は、一例では舌片21の周囲に設けられる開口部17aとほぼ同じ大きさの円形である。また、第2の凹部14dの深さは特に限定されないが、接点ばね12の弾性変形に伴う舌片21の反り返りや上方への跳ね返りなどによって孔部13hを貫通した舌片21の屈曲部21cを収容できる深さが必要である。なお、キャップ14の上面は平坦面となっており、所定のスイッチ表示が印刷等される。
The
図9(a)に示されるように、キャップ14を押下する前では、接点ばね12がドーム形状を維持した状態で、カバー13の内側上面に付勢されている。このとき、接点ばね12の第2脚18bは、収容部13dの上壁部13f側に位置している。そして、キャップ14を矢印方向に押圧すると、カバー13に被覆されている接点ばね12は、図9(b)に示されるように、中央部17がカバー13と共に押し下げられて弾性変形する。このとき、前記第2脚18bは収容部13dの下壁部13g側に移動して当接する。このように、前記第2脚18bが第2脚スペース13cの収容部13d内で上下移動することによって、接点ばね12が弾性変形する際の接触音を抑えることができる。これによって、スイッチング時における静音性を得ることができる。そして、中央部17の弾性変形によって舌片21が一緒に押し下げられ、基部21a及び傾斜部21bが弾性変形し、先端の屈曲部21cで上シート15aを押圧することによって、一対の接点電極19が接触してスイッチがONとなる。このとき、前記屈曲部21cは、舌片21が押し下げられたことによる反り返りや接点電極19に接触した時の反動による上方への跳ね返りなどで、接点ばね12の中央部17から上方に突出するおそれがある。本実施形態では、キャップ14の前記舌片21と対向する位置に、第2の凹部14dを設けているので、接点ばね12の中央部17から上方に舌片21の屈曲部21cが突出した場合に、前記カバー13の孔部13hを通してキャップ14の第2の凹部14d内に侵入させることができる。そのため、舌片21がカバー13やその上に配置されるキャップ14に引っ掛かることがなく、接点ばね12の弾性変形の動きが自由となり、押下操作をスムーズに行うことができる。
As shown in FIG. 9A, before the
押下を解除すると、前記舌片21がシートスイッチ15から離れ、弾性変形した接点ばね12の中央部17がリンク部材16にガイドされながら元のドーム形状に戻る。その際にも、前記舌片21がカバー13やキャップ14に引っ掛かることがないので、戻り動作がスムーズである。このようにして、スイッチのON/OFF操作を確実かつ快適に行うことができる。
When the pressing is released, the
図10(a),(b)はカバー13を透光性有する樹脂部材によって形成し、その一部にLED22を配置したものである。前記LED22から発せられた光がカバー13内を導光することによって、接点ばね12の中央部17を明るく照明することができる。このLED22は、舌片21がシートスイッチの接点電極に接触することによって発光するようにすることで、スイッチのON/OFFを目視で確認することができる。なお、前記LED22の位置は任意に設定することができ、発光輝度に応じて複数設けることができる。
10(a) and 10(b), the
以上説明したように、接点ばね12の第2脚18bの少なくとも先端部がカバー13に設けられた収容スペースに収容されていることで、接点ばね12の弾性変形に伴って発する音を小さく抑えることができる。これによって、静音性が向上する。また、接点ばね12に弾性変形を加えた際における舌片21の動きを自由にする凹部や孔部をカバー及びキャップの少なくともいずれかに設けることによって、スイッチングの確実性や快適性を得ることが可能となった。また、接点ばねの舌片が凹部や孔部内で自由となることで、静音性も得ることができる。なお、前記凹部や孔部を広く、あるいは、カバーやキャップを吸音効果のある材質とすることで、さらに静音性を高めることができる。
As described above, at least the tip of the
10 プッシュスイッチ
11a スイッチ部材(第1実施形態)
11b スイッチ部材(第2実施形態)
12 接点ばね
13 カバー
13a 中央部スペース(収容スペース)
13b 第1脚スペース(収容スペース)
13c 第2脚スペース(収容スペース)
13d 収容部
13e 第1の凹部(凹部)
13f 上壁部
13g 下壁部
13h 孔部
14 キャップ
14a 上面
14b 下面
14c 突起
14d 第2の凹部(凹部)
14e 上部係合孔
15 シートスイッチ
15a 上シート
15b 下シート
15c スペーサ
15d 下部係合孔
16 リンク部材
16a 第1アーム
16b 第2アーム
16c 結合ピン
16d 下部係合ピン
16e 上部係合ピン
17 中央部
17a 開口部
17b,17c,17d 内周縁
17e 開口部の残りの一辺
17f 楕円孔
18a 第1脚(脚)
18b 第2脚(脚)
18c 先端部
19 接点電極
20 ベース部
21 舌片
21a 基部
21b 傾斜部
21c 屈曲部
22 LED
10
11b Switch member (second embodiment)
12
13b 1st leg space (accommodation space)
13c Second leg space (accommodation space)
13f
14e
18b Second leg (leg)
Claims (7)
接点ばねの中央部及び複数の脚を覆うカバーと、を備え、
前記複数の脚は、接点ばねの下部に位置するシートスイッチに支持される複数の第1脚と、第1脚より短い長さからなる複数の第2脚とを有し、
前記カバーには第2脚の少なくとも先端部が保持される収容部が設けられ、
前記収容部は、前記第2脚の先端部が挿入される収容空間を有しているスイッチ部材。 a dome-shaped contact spring having a central portion having a tongue and a plurality of legs projecting outwardly from the central portion;
a cover covering the central portion of the contact spring and the plurality of legs,
The plurality of legs have a plurality of first legs supported by the sheet switch positioned below the contact spring, and a plurality of second legs having a length shorter than the first legs,
The cover is provided with a housing portion for holding at least the tip portion of the second leg ,
The switch member has a housing space into which the distal end of the second leg is inserted .
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