JPH0817286A - スイッチ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数少なく構造簡単でありながら、従来
のスナップアクション式のスイッチ機構の遜色のない機
能を発揮させることができるスイッチ機構を提供する。 【構成】 一端をケース１に固定して片持ち状に支持す
るとともに突出状態に屈曲した可動片６と、この可動片
６の屈曲部６ａを凸面側から押圧可能にケース１に支持
した押しボタン５と、屈曲部６ａへの押圧力印加によっ
て可動片６が伸展して弾性変形されるように可動片６の
遊端に形成された可動接点６ｂをスライド案内する接点
案内面ｓと、復帰位置から可動接点６ｂが接点案内面ｓ
に沿って設定量だけスライド変位した時点で可動接点６
ｂに接触開始するよう接点案内面ｓと面一に配設した固
定接点４ａとを備え、可動接点６ｂが復帰位置から終端
操作位置にまで至るまでの間に、可動接点６ｂを可動片
押圧方向に落とし込み変位させる案内段差ｄを形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロスイッチなど
に利用されるスイッチ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、従来より多用されているマイク
ロスイッチが示されている。

【０００３】このマイクロスイッチは、樹脂成形品のベ
ース１０ａにインサートされたコモン端子用の固定端子
１１および一対の固定端子１２，１３と、固定端子１１
から連設した係合片１１ａの係合溝１４に基端部が係合
支持されるるとともに遊端部に可動接点１５を備えたス
イッチング用の可動片１６と、固定端子１１から連設し
た他の係合片１１ｂの係合溝１７に基端を係合支持され
るとともに前記可動片１６の遊端側部位に遊端を係合支
持されたスナップアクション用の反転バネ１８と、前記
可動片１６の中間部に当接作用するようにカバーケース
１０ｂに支持された押しボタン１９とを装備しており、
押しボタン１９に外力をかけない常態においては、図示
のように前記反転バネ１８の弾性復元力で前記可動片１
６の遊端側が上方に付勢変位されて可動接点１５が一方
の固定端子１２の接点（常閉接点）１２ａに接触維持さ
れ、押しボタン１９が押し込み操作されて可動片１６中
間部が一定位置を越えて下動変位すると、瞬時に前記反
転バネ１８の弾性復元力が可動片１６を下方に付勢変位
させるよう反転し（スナップアクション）、可動接点１
５が他方の固定端子１３の接点（常開接点）１３ａに接
触されて接点切変えが行われるようにスイッチ機構が構
成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種マイクロスイッ
チに利用されているスナップアクション式のスイッチ機
構は、図６の「ストローク／操作力」特性線図に示すよ
うに、スイッチオンに至る間に操作力のピークが存在し
ているために、スイッチオンした感覚が知覚できるとと
もに、オン領域が十分存在しているためにスイッチオン
後の機械振動や操作力変化等によってチャタリングが発
生しにくい特徴をしているのであるが、多くの部品を必
要とした複雑な構造であり、組み立てに多くの工程を必
要とするとともに、コスト高になりがちであった。

【０００５】本発明は、このような点に着目してなされ
たものであって、部品点数少なく構造簡単でありなが
ら、従来のスナップアクション式のスイッチ機構と同等
の機能を発揮させることができるスイッチ機構を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るスイッチ機構は次のような構成をと
る。すなわち、請求項１に係る発明は、一端をケースに
固定して片持ち状に支持するとともに一部を突出状態に
屈曲した可動片と、この可動片の屈曲部を凸面側から押
圧可能にケースに支持した押しボタンと、屈曲部への押
圧力印加によって可動片が伸展して弾性変形されるよう
に可動片の遊端に形成された可動接点をスライド案内す
る接点案内面と、復帰位置から可動接点が接点案内面に
沿って設定量だけスライド変位した時点で可動接点に接
触開始するよう接点案内面と面一に配設した固定接点と
を備え、前記可動接点が復帰位置から終端操作位置にま
で至るまでの間に、可動接点を可動片押圧方向に落とし
込み変位させる案内段差を形成してある構成とした。

【０００７】また、請求項２に係る発明は、上記請求項
１に係る発明において、前記押しボタンの可動片に対す
る押圧作用面を、可動片の基端側ほど可動片に近づく傾
斜面に形成してあることを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１に係る発明の構成によると、押しボタ
ンを操作して可動片の屈曲部を凸面側から押圧すると、
遊端が接点案内面に受け止め支持された可動片は、全体
がその基部を中心に弾性揺動変形されながら屈曲部が伸
展されるように弾性変形され、遊端の可動接点は接点案
内面に沿ってスライド変位してゆく。そして、この間は
操作力が略直線的に上昇してゆく。

【０００９】可動接点が復帰位置から設定量だけスライ
ド変位すると案内段差面に到達して、以後はこの案内段
差面に沿って落ち込み変位し、そのために操作力は一旦
急速に減少し、その後、再び上昇する。

【００１０】この場合、可動接点が案内段差面に到達し
た以降に可動接点が固定接点に接触してスイッチオン状
態がもたらされるので、操作力が一旦急速に減少したこ
とからスイッチオンに切り換わったことが操作感覚とし
て知覚でき、また、以降の操作域の全域がスイッチオン
域となる。

【００１１】また、請求項２に係る発明の構成による
と、上記したスイッチオン操作において、可動片がその
屈曲部を伸展するように、つまり、突出した屈曲部が押
し潰されるように変形されるに連れて、屈曲部の曲率が
大きくなるが、可動片の屈曲部を押圧する押しボタンの
押圧作用面が、可動片の基端側ほど可動片に近づく傾斜
面になっているために、屈曲部の曲率が大きくなるに連
れて押しボタンの押圧作用面になじむように大きい面積
で接触する。従って、押しボタンの押圧が進むに連れて
その操作力が大きくなってゆくが、上記のように接触面
積が大きくなることで押しボタンの押圧作用面と屈曲部
との接触圧力（応力）は変化が少なくなり、押しボタン
の押圧作用面と屈曲部との相対スライド変位が円滑かつ
安定的に行われることになる。

【００１２】

【実施例】図１に本発明に係るスイッチ機構を備えたマ
イクロスイッチが示されている。

【００１３】このマイクロスイッチのケース１は、ベー
ス１ａとこれに嵌合連結されるカバーケース１ｂとから
なり、ベース１ａに３個の固定端子２，３，４がインサ
ートされるとともに、カバーケース１ｂには押しボタン
５が抜け出し不能に内方より貫通支持されている。

【００１４】コモン端子となる前記固定端子２の内端部
２ａに、バネ板材をへの字状に屈曲した可動片６の一端
がカシメ付け固定されて片持ち状に支持され、この可動
片６の屈曲部６ａが、前記押しボタン５の下面に形成し
た押圧作用面５ａに接触して、可動片６の弾性力で押し
ボタン５が上方に押し上げ付勢されている。

【００１５】可動片６の遊端は小曲率で屈曲されて可動
接点６ｂに形成されており、ケース内部に形成された接
点案内面ｓに受け止め支持され、押しボタン５が押し込
み操作されて可動片６がへの字形状を押しつぶすように
伸展変形されるに連れて可動接点６ｂが接点案内面ｓに
沿ってスライド変位するようになっている。

【００１６】前記接点案内面ｓには、固定端子３，４の
各内端部３ａ，４ａがそれぞれ接点案内面ｓと面一にな
るよう露出配置されており、固定端子３の内端部３ａ
は、常態において可動接点６ｂが接触する固定接点（常
閉接点）に、また、固定端子４の内端部４ａは、押しボ
タン５の押し込みによって可動接点６ｂがスライド変位
して接触する固定接点（常開接点）にそれぞれ構成され
ている。

【００１７】そして、接点案内面ｓは、その前半が水平
に形成されるとともに、後半に先下がりに傾斜する案内
段差ｄが形成されており、前記固定接点４ａが案内段差
ｄに沿って設けられている。

【００１８】また、可動片６の屈曲部６ａを押圧する押
しボタン５の押圧作用面５ａは、可動片６の長手方向に
幅を有しており、その押圧作用面５ａが、可動片６の基
端側ほど可動片６に近づくように大きい曲率で凸曲した
傾斜面に形成されている。

【００１９】本発明のスイッチ機構は以上のように構成
されたものであり、以下、その作動について説明する。

【００２０】押しボタン５に操作力を加えない常態で
は、図１に示すように、可動片６は押しボタン５を上限
まで押し上げた復帰姿勢にあり、この時、可動接点６ｂ
は固定接点（常閉接点）３ａに接触している。

【００２１】押しボタン５を押し込み操作すると、可動
片６全体が基部を中心に揺動するように弾性変形される
とともに、屈曲部６ａがへの字形状を押しつぶすように
伸展変形され、これに連れて可動接点６ｂが接点案内面
ｓに沿って前方（図中左方）にスライド変位してゆき、
固定接点（常閉接点）３ａから外れて案内段差ｄに至
る。この間は、図２中に示すように、押しボタン５の操
作力は略直線的に増加してゆくことになる。

【００２２】可動接点６ｂが案内段差ｄに入って落ち込
み変位すると、押しボタン５の操作力は急速に減少し、
この間に可動接点６ｂが固定接点（常開接点）４ａに接
触してスイッチオンし、その後、可動接点６ｂが固定接
点（常開接点）４ａに接触しながらスライド変位するこ
とで、押しボタン５の操作力は再び増加し、この間はス
イッチオン域となる。

【００２３】つまり、押しボタン操作力の急減でスイッ
チオン作動を操作感覚として認識することができ、か
つ、その後の操作域がスイッチオン域となるのである。

【００２４】なお、上記操作において、押しボタン５の
押し込みに伴って可動片６がその屈曲部６ａを伸展する
ように、つまり、への字が押し潰されるように変形され
て屈曲部６ａの曲率が大きくなるが、押しボタン５の押
圧作用面５ａが、可動片６の基端側ほど可動片６に近づ
く傾斜面になっているために、屈曲部６ａの曲率が大き
くなるに連れて押しボタン５の押圧作用面５ａになじむ
ように大きい面積で接触する。従って、押しボタン５の
押圧が進むに連れてその操作力が大きくなってゆくが、
上記のように接触面積が大きくなることで押しボタン５
の押圧作用面５ａと屈曲部６ａとの接触圧力（応力）は
変化が少なくなり、押しボタンの押圧作用面５ａと屈曲
部６ａとの相対スライド変位が円滑かつ安定的に行われ
ることになる。

【００２５】そして、押しボタン５の押圧操作を解除す
ると、可動片６がもとの位置まで弾性復帰し、これによ
って可動接点６ｂも案内段差ｄを越えてもとのスイッチ
オフ位置にまで復帰する。

【００２６】図４に、接点案内面ｓおよび固定接点（常
開接点）４ａの配置の変形例が示されている。

【００２７】 図４（ａ-1）に示すように、接点案内
面ｓを前半の高い水平面と、中間の傾斜した案内段差ｄ
と、後半の低い水平面とで構成して、後半の水平面に固
定接点（常開接点）４ａを配置すると、図４（ａ-2）に
示すように、操作力急減部の下端でスイッチオンし、以
降の領域がスイッチオン域となる。

【００２８】 図４（ｂ-1）に示すように、接点案内
面Ｓを前半の高い水平面と、中間の垂直の案内段差ｄ
と、後半の低い水平面とで構成して、後半の水平面に固
定接点（常開接点）４ａを配置すると、図４（ｂ-2）に
示すように、操作力急減は瞬時に行われてスイッチオン
となる。

【００２９】 図４（ｃ-1）に示すように、接点案内
面ｓを前半の水平面と、中間の隆起した案内段差ｄと、
後半の水平面とで構成して、後半の水平面に固定接点
（常開接点）４ａを配置すると、図４（ｃ-2）に示すよ
うに、略直線状に増加する操作力特性の中間に操作力の
急増急減部が形成されて、これによってスイッチオンが
知覚できる。

【００３０】なお、上記実施例では、常閉の固定接点と
常開の固定接点を備えたものを例示したが、常開の固定
接点のみを備えたスイッチとして実施することもでき
る。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、従来のスナップアクション式
に近い操作感覚および特性を備えたスイッチ機構を、部
品点数少なく安価に製作できるものに構成することがで
きた。

【００３２】特に、請求項２に記載の発明のように、押
しボタンの押圧作用面を傾斜面に形成すると、押しボタ
ンと可動片との接触部位での接触応力の増大を抑制して
操作を円滑に行うことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスイッチ機構を使用したマイクロ
スイッチの縦断側面図

【図２】本発明に係るスイッチ機構の「ストローク／操
作力」特性線図

【図３】スイッチッグ作動を示す要部の側面図

【図４】各種の変形例を示す要部とその特性線図

【図５】従来のマイクロスイッチを示す縦断側面図

【図６】従来例の「ストローク／操作力」特性線図

【符号の説明】

１ ケース ４ａ 固定接点 ５ 押しボタン ５ａ 押圧作用面 ６ 可動片 ６ａ 屈曲部 ６ｂ 可動接点 ｄ 案内段差 ｓ 接点案内面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端をケースに固定して片持ち状に支持
   するとともに一部を突出状態に屈曲した可動片と、この
   可動片の屈曲部を凸面側から押圧可能にケースに支持し
   た押しボタンと、屈曲部への押圧力印加によって可動片
   が伸展して弾性変形されるように可動片の遊端に形成さ
   れた可動接点をスライド案内する接点案内面と、復帰位
   置から可動接点が接点案内面に沿って設定量だけスライ
   ド変位した時点で可動接点に接触開始するよう接点案内
   面と面一に配設した固定接点とを備え、 前記可動接点が復帰位置から終端操作位置にまで至るま
   での間に、可動接点を可動片押圧方向に落とし込み変位
   させる案内段差を形成してあることを特徴とするスイッ
   チ機構。
2. 【請求項２】 前記押しボタンの可動片に対する押圧作
   用面を、可動片の基端側ほど可動片に近づく傾斜面に形
   成してある請求項１記載のスイッチ機構。