KR100339899B1

KR100339899B1 - 푸시버튼 스위치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100339899B1
Application number: KR1019990032352A
Authority: KR
Inventors: 다까하시가즈나리
Original assignee: 가타오카 마사타카; 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2002-06-10
Also published as: CN1244721A; JP2000057885A; CN1178249C; TW420813B; MY133183A; KR20000017155A

Abstract

푸시버튼 스위치를 조작할 때에 공동접점과 가동접점의 이격이 발생하지 않고, 또한 가공하기 쉬우며 조립정밀도가 높은 구조를 제공한다.

절연기판 (12) 이 설치되고, 그 중앙에 고착된 중앙접점 (18) 과, 단부에 고착된 제 1 접속용단자 (20) 를 갖는 금속박판제의 고정접점체 (14) 가 설치되어 있다. 중앙접점 (18) 을 둘러싸듯이 중앙접점 (18) 의 판두께 보다 두꺼운 판두께를 갖는 스페이서 (24a,24b) 가 절연기판 (12) 위에 설치되어 있다. 중앙접점 (18) 을 덮는 돔형상의 가동접점 (30) 과 제 2 접속용단자 (32) 를 갖는 금속박판제의 가동접점체 (18) 가 설치되어 있다. 그리고, 스페이서 (24a,24b) 에 가동접점 (30) 의 외주연하부를 맞닿게 하여 중앙접점 (18) 과 가동접점 (30) 을 일정한 거리로 이간시키고, 절연기판 (12) 위에 가동접점체 (28) 의 제 2 접속용단자 (32) 를 고착시킨 것이다.

Description

푸시버튼 스위치 및 그 제조방법 {PUSH BUTTON SWITCH AND THE METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 가동접점이 절연기판 위의 고정접점과 접촉 및 이탈가능하게 대향하고 있는 택트 스위치 등의 박형 푸시버튼 스위치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

도 6a 및 도 6b 는 각각 종래의 푸시버튼 스위치의 종단면도 및 그 조작상태에서의 종단면도로서, 동 도면에 의거하여 다음에 설명하면 푸시버튼 스위치에는 절연성박판의 절연기판 (2) 이 설치되고, 그 주연상에는 동일한 절연성재료로 이루어지는 측벽 (4) 이 형성되어 있다. 또한 금속제의 중앙접점 (6) 및 2 개의 공동접점 (8) 이 측벽 (4) 내에 설치되고, 이들의 단부가 각각 절연기판 (2) 위에 올려놓아져 있다.

중앙접점 (6) 및 공동접점 (8) 은 모두 드로잉가공이 실시되어 계단형상으로 되고, 공동접점 (8) 의 단부가 측벽 (4) 의 천장판 (4a) 에 올려놓아지고, 그 단부부분에는 측벽 (4) 의 외부로 돌출한 접속용단자 (9) 가 일체로 형성되어, 측벽 (4) 을 따라 하방으로 꺾어져 형성되어 있다. 또한 중앙접점 (6) 에는 도시하지 않은 접속용단자가 일체로 부착되어 있다.

이어서, 이 푸시버튼 스위치에는 탄성을 갖는 금속박판으로 이루어지는 돔형상의 가동접점 (10) 이 설치되고, 이 가동접점 (10) 은 통상의 상태에 있어서, 각 공동접점 (8) 의 계단형상부분에 맞닿아 중앙접점 (6) 과 일정한 간격을 두고 대향배치하고 있다.

상기 측벽 (4) 의 천장판 (4a) 에는 그 측벽 (4) 내를 둘러싸듯이 덮는, 가요성을 갖는 절연시트 (12) 가 설치되고, 이 절연시트 (12) 를 천장판 (4a) 면 및 공동접점 (8) 의 단부에 접착함으로써 부착고정시키고 있다.

이어서, 이 푸시버튼 스위치의 동작에 대해 설명하면 프린트기판 위에 이 푸시버튼 스위치를 장착하고, 절연시트 (12) 및 가동접점 (10) 을 손가락 등으로 누르면 가동접점 (10) 의 정상부분이 하방으로 휘어 중앙접점 (6) 의 중앙과 접촉하여, 공동접점 (8) 과 중앙접점 (6) 사이가 가동접점 (10) 을 통해 전기적으로 ON (도통) 상태가 되며, 동시에 각 접점 (6,8) 에 각각 연결된 접속용단자 사이도 접속상태가 된다.

이어서, 절연시트 (12) 로 가해진 누르는 압력을 해제하면 가동접점 (10) 은 탄성력에 의해 본래의 돔형상으로 복귀하여 중앙접점 (6) 으로부터 떨어져서, 공동접점 (8) 과 중앙접점 (6) 사이가 OFF 상태가 된다.

그러나, 상기 종래의 푸시버튼 스위치에서는 도 6b 에 나타내는 바와 같이 화살표 (S) 로 나타낸 아랫방향으로 절연시트 (12) 및 가동접점 (10) 을 손가락 등으로 누르면 절연시트 (12) 의 점착력 및 장력에 의해 가동접점 (10) 이 공동접점 (8) 과의 맞닿는 부분에서 들려져서 공동접점 (8) 으로부터 이격될 우려가 있다. 그래서, 푸시버튼 스위치를 조작했음에도 불구하고 ON (도통) 상태로 되지 않고, OFF (비도통) 상태인 채로 되어 있는 문제가 있다.

또한, 푸시버튼 스위치의 중앙접점 (6) 과 가동접점 (10) 의 스트로크량을 확보하기 위해, 중앙접점 (6) 및 공동접점 (8) 의 각 돌출량에 수십 ㎛ 라는 미미한 단차를 형성하고, 또한 각 돌출량의 치수정밀도를 확보하기 위해, 중앙접점 (6) 및 공동접점 (8) 각각에 드로잉가공을 실시하여 계단형상으로 하고 있다. 그러나, 중앙접점 (6) 및 공동접점 (8) 은 미소한 부품이므로, 특히 계단형상과 같은 단차를 필요로 하는 형상에 있어서는 그 형상이 복잡하여 드로잉가공하기 어려우며 공정이 복잡해진다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 이상과 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 푸시버튼 스위치의 조작시에, 맞닿고 있는 공동접점과 가동접점이 이격되어 단선이 발생하지 않고, 또한 가공하기 쉬우며 조립정밀도가 높은 푸시버튼 스위치를 제공하는 데 있다.

도 1 은 본 발명에 관한 푸시버튼 스위치의 절연시트를 제거한 상태의 평면도이다.

도 2 는 도 1 의 2-2 선의 화살표방향에서 본 푸시버튼 스위치의 단면도이다.

도 3 은 도 1 의 3-3 선의 화살표방향에서 본 푸시버튼 스위치의 단면도이다.

도 4 는 본 발명에 관한 푸시버튼 스위치의 제조과정에서 프레스가공후의 후프상태를 나타내는 평면도이다.

도 5 는 도 4 의 후프상태에서의 푸시버튼 스위치의 분해사시도이다.

도 6a 는 종래의 푸시버튼 스위치의 종단면도이고, 도 6b 는 종래의 푸시버튼 스위치의 조작상태에서의 종단면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

12 : 절연기판 14 : 고정접점체

16 : 스페이서부 18 : 중앙접점

20 : 제 1 접속용단자 22 : 제 1 연결부

24a,24b : 스페이서 26a,26b : 기부

28 : 가동접점체 30 : 가동접점

32 : 제 2 접속용단자 34 : 제 2 연결부

36 : 절연시트 52 : 제 1 후프재

54 : 제 2 후프재 56 : 제 3 후프재

상기 과제를 해결하기 위한 제 1 해결수단으로서, 절연기판과, 이 절연기판에 고착된 중앙접점과 이 중앙접점에 연결된 제 1 접속용단자로 이루어지는 금속박판제의 고정접점체와, 중앙접점을 둘러싸듯이 상기 절연기판에 설치되어 이 중앙접점의 판두께 보다 두꺼운 판두께를 갖는 스페이서와, 중앙접점을 덮는 돔형상의 가동접점과 이 가동접점에 일체로 연결된 제 2 접속용단자로 이루어지는 금속박판제의 가동접점체를 구비하고, 스페이서에 가동접점의 외주연하부를 맞닿게 하여 중앙접점과 가동접점을 일정한 거리로 이간시킴과 동시에, 절연기판 위에 가동접점체의 제 2 접속용단자를 고착시킨 것이다.

또한 상기 과제를 해결하기 위한 제 2 해결수단으로서, 중앙접점 및 제 1 접속용단자를 갖는 고정접점체를 펀칭형성한 제 1 후프재와, 스페이서를 갖는 스페이서부를 펀칭형성한 제 2 후프재와, 가동접점체를 펀칭형성한 제 3 후프재를, 순차적으로 위치정렬시켜 적층하고, 적층된 제 1, 제 2 및 제 3 후프재를 상하 양쪽에서 각각 절연시트와 절연기판 사이에 놓고 고착형성하고, 이들 제 1, 제 2 및 제 3 후프재의 필요없는 부분을 절단제거하는 것이다.

이하, 본 발명에 관한 푸시버튼 스위치의 실시형태에 대해 도 1 내지 도 3 에 의거하여 설명한다.

여기에서 도 1 은 절연시트를 제거한 상태에서의 푸시버튼 스위치의 평면도, 도 2 는 도 1 의 2-2 선의 화살표방향에서 본 푸시버튼 스위치의 단면도, 도 3 은 도 1 의 3-3 선의 화살표방향에서 본 푸시버튼 스위치의 단면도이다.

도 1 내지 도 3 에 나타내는 바와 같이 12 는 원형상의 얇고 평탄한 절연기판이고, 14 는 금속박판으로 이루어지는 고정접점체, 16 은 금속제 또는 수지제의 박판으로 이루어지는 한 쌍의 스페이서부이다.

상기 고정접점체 (14) 는 원형을 한 평탄한 중앙접점 (18) 과, 본 스위치를 도시하지 않은 사용기기의 프린트기판에 납땜하기 위한 사각형상을 한 접속용단자 (20) 와, 이들 사이를 연결하는 연결부 (22) 로 이루어지며, 또한 한 쌍의 상기 스페이서부 (16) 는 중앙접점 (18) 을 둘러싸는 각각 C 자형을 한 평탄한 스페이서 (24a,24b) 와, 각 스페이서 (24a,24b) 에 동일한 판두께로 일체로 연결된 기부 (26a,26b) 로 이루어지고, 스페이서부 (16) 의 판두께는 고정접점체 (14) 의 두께보다 두껍게 형성되고, 그 판두께의 차가 본 스위치의 스트로크량의 일부를 구성하고 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이 중앙접점 (18) 은 절연기판 (12) 의 중앙에 위치하도록, 그 기판 (12) 위에 고정접점체 (14) 가 도시하지 않은 접착제 등에 의해 부착고정되고, 이 중앙접점 (18) 을 중심으로, 각 스페이서 (24a,24b) 의 C 자형 부분이 소정의 간격을 갖고 중앙접점 (18) 쪽을 향하여 대향배치되어 있다. 그리고, 이 스페이서 (24a,24b) 를 갖는 스페이서부 (16) 가 고정접점체 (14) 와 동일하게 절연기판 (12) 위에 접착제 등에 의해 부착고정되어 있다.

28 은 금속박판으로 이루어지는 가동접점체로서, 탄성을 갖는 원형을 한 돔형상가동접점 (30) 과, 본 스위치를 도시하지 않은 사용기기의 프린트기판에 납땜하기 위한 사각형상을 한 접속용단자 (32) 와, 이들 사이를 연결하는 연결부 (34) 로 이루어지는 것이다. 그리고, 이 연결부 (34) 가 종래의 푸시버튼 스위치에서의 공동접점 (8) 에 상당하고, 가동접점 (30) 과 접속용단자 (32) 를 일체화시키고 있다.

가동접점 (30) 은 중앙접점 (18) 및 스페이서 (24a,24b) 를 덮고, 가동접점 (30) 의 외주연의 하부가 C 자형 스페이서 (24a,24b) 위에 맞닿도록 올려놓아진다.또한 가동접점 (30) 의 상방에서 본 스위치 전체를 덮도록, 하면에 접착제를 도포한 가요성 원형상 절연시트 (36) 가 피복되고, 이 절연시트 (36) 를 가동접점 (30) 의 상면, 고정접점체 (14) 및 가동접점체 (28) 의 각 접속용단자 (20,32), 스페이서부 (16) 의 기부 (26a,26b) 위에 접착제로 접착고정시키고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 관한 푸시버튼 스위치는 다음과 같이 동작한다. 즉, 프린트기판 위에 장착되어 도시하지 않은 조작체의 하방에 배치되고, 이 조작체를 통해 도 2 및 도 3 에 나타낸 절연시트 (36) 및 가동접점 (30) 을 상방에서 손가락 등으로 누르면, 절연시트 (36) 와 함께 하방으로 소정 스트로크 휜 가동접점 (30) 이 반전하여 중앙접점 (18) 과 맞닿는다. 그럼으로써, 중앙접점 (18) 에 연결된 접속용단자 (20) 와, 가동접점 (30) 에 연결부 (34) 로 연결된 접속용단자 (32) 가 전기적으로 접속되어 OFF (비도통) 에서 ON (도통) 상태로 전환된다.

그리고, 이와 같은 ON 상태에서, 손가락 등의 가압 조작력을 해제하면 가동접점 (30) 이 자신의 탄성복귀력에 의해 본래의 원형상으로 복귀하여 절연시트 (36) 가 들어올려짐과 동시에 가동접점 (30) 이 중앙접점 (18) 에서 떨어지기 때문에 접속용단자 (20,32) 사이는 전기적으로 OFF (비도통) 상태가 된다.

이와 같이, 중앙접점 (18) 및 접속용단자 (20) 가 동일한 금속박판으로 일체성형되고, 가동접점 (30) 및 접속용단자 (32) 가 동일한 금속박판으로 일체성형되어 있기 때문에, 본 스위치의 ON 조작시에 가동접점 (30) 과 접속용단자 (32) 가 연결부 (34) 를 통해 항상 연결되어 있고, 이 가동접점 (30) 의 접속용단자 (32) 를 직접 프린트기판에 납땜하고 있으므로, 접점의 이격을 발생시키지 않고 안정된 접속상태를 유지할 수 있다.

또한, 본 스위치의 스트로크량은 고정접점체 (14) 및 스페이서부 (16) 의 판두께의 차 및 가동접점 (30) 의 정상부와 그 주연하부간의 차, 즉 접점단차에 의해 형성되고, 종래와 같은 중앙접점 (6) 및 공동접점 (8) 에 대한 드로잉가공이 필요없는 박판으로 구성할 수 있으므로, 본 스위치를 간단하게 제작할 수 있다. 또한, 고정접점체 (14) 및 스페이서부 (16) 가 평탄한 박판형상이어서, 본 스위치의 스트로크량의 일부가 되는 판두께차를 용이하면서 정밀하게 형성할 수 있다.

이어서, 다음과 같이 구성된 푸시버튼 스위치의 조립방법에 대해 도 4 및 도 5 에 의거하여 간단하게 설명한다.

여기에서, 도 4 는 본 설명에 관한 푸시버튼 스위치의 제조과정에서, 프레스가공후의 후프재의 일부를 나타내는 평면도이고, 도 5 는 도 4 의 후프상태에 있어서의 푸시버튼 스위치의 분해사시도이다.

도 4 및 도 5 에 있어서, 52 는 고정접점체 (14) 가 펀칭되는 제 1 후프재, 54 는 스페이서부 (16) 가 펀칭되는 제 2 후프재, 56 은 가동접점체 (28) 가 펀칭되는 제 3 후프재이다.

고정접점체 (14) 및 스페이서부 (16) 는 도면을 통해 알 수 있는 바와 같이 이들 후프재 (52,54) 를 각각 도시하지 않은 프레스성형기로 소정의 형상으로 프레스가공 (펀칭가공) 하여 형성된다.

가동접점체 (28) 도 동일하게 제 3 후프재 (56) 를 프레스가공 (펀칭가공) 하여 가동접점 (30) 등을 형성하고, 그 후, 이 가동접점 (30) 을 돔형상으로 추가가공하여 형성된다.

그리고, 60a, 60b, 60c, 60d 는 이들 후프재 (52,54,56) 를 지지하고, 소정의 위치에 위치정렬시키는 자동조립기의 4 개의 파일럿핀이다.

제 1, 제 2 및 제 3 후프재 (52,54,56) 의 양 가장자리쪽에는 띠상의 길이방향으로 동일간격으로 형성된 구멍 (52a,52b,54a,54b,56a,56b) 이 각각 형성되어 있다. 그리고, 이들 구멍 (52a 내지 56d) 을 사용하여 프레스성형기에 의한 프레스가공시에 정밀하게 위치정렬되어 소정의 형상으로 각 후프재 (52,54,56) 가 가공된다.

그리고, 자동조립에 있어서, 자동조립기의 파일럿핀 (60a,60b) 위에 제 1 후프재 (52) 를 자동반송하여 제 1 후프재 (52) 의 구멍 (52a,52b) 에 파일럿핀 (60a,60b) 을 각각 하방으로부터 삽입하고, 구멍 (52a,52b) 으로부터 핀 (60a,60b) 을 돌출시켜 제 1 후프재 (52) 를 소정의 위치로 위치정렬시킨다.

이어서, 동일하게 파일럿핀 (60c,60d) 위에 제 2 후프재 (54) 를 자동반송하여 제 2 후프재 (54) 의 구멍 (54a,54b) 에 핀 (60c,60d) 을 각각 하방으로부터 삽입하고, 구멍 (54a,54b) 으로부터 핀 (60c,60d) 을 돌출시켜 제 2 후프재 (54) 를 위치정렬시킨다.

이어서, 이미 제 2 후프재 (54) 를 위치정렬 지지하고 있는 파일럿핀 (60c,60d) 위에 다시 제 3 후프재 (56) 를 자동반송하여, 제 3 후프재 (56) 의 구멍 (56a,56b) 에 이들 파일럿핀 (60c,60d) 을 삽입하여, 구멍 (56a,56b) 으로부터 핀 (60c,60d) 을 돌출시켜, 제 2 후프재 (54) 위에 제 3 후프재 (56) 를 쌓아올려 위치정렬시킨다. 이 때, 파일럿핀 (60c,60d) 에는 구멍 (54a,54b) 과 구멍 (56a,56b) 이 각각 겹쳐져서 끼워맞춰져 있다.

이와 같이 조립한 후, 3 개의 후프재 (52,54,56) 에 대해 한쪽면에 접착제를 도포한 절연기판 (12) 및 절연시트 (36) 를 각각 상하방향으로부터 본 스위치 전체를 덮듯이 사이에 놓고 접착고정시킨다.

마지막으로, 도 4 에 나타내는 점선 (A,B,C,D) 의 4 개소를 절단하여 본 푸시버튼 스위치를 완성시킨다.

이와 같은 자동조립기에 의해 파일럿핀 (60a 내지 60d) 에 각 후프재 (52,54,56) 의 구멍 (52a,52b,54a,54b,56a,56b) 을 기준으로 쌓아올려 조립하였으므로, 정밀하게 위치정렬된 조립을 실시할 수 있다. 또한, 자동조립기에 의한 위치정렬을 확실하게 할 수 있으므로, 보다 얇은 판두께를 갖는 금속박판 등의 재료를 사용할 수 있어 박형화를 더 한층 도모할 수 있다.

그리고, 고정접점체 (14) 가 펀칭된 제 1 후프재 (52) 와, 가동접점체 (28) 가 펀칭된 제 3 후프재 (56) 를 동일재료로 하여, 1 개의 후프재에서 각각 고정접점체 (14) 및 가동접점체 (28) 를 펀칭하도록 할 때, 그 프레스 금형과 상술한 스페이서부 (16) 용 금형의 총 2 개의 금형이면 족하므로, 금형비용을 삭감하거나, 그 금형의 제작시간을 단축할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 푸시버튼 스위치는 절연기판과, 이 절연기판에 고착된 중앙접점과 이 중앙접점에 연결된 제 1 접속용단자로 이루어지는 금속박판제의 고정접점체와, 중앙접점을 둘러싸듯이 상기 절연기판에 설치되어 이 중앙접점의 판두께보다 두꺼운 판두께를 갖는 스페이서와, 중앙접점을 덮는 돔형상의 가동접점과 이 가동접점에 일체로 연결된 제 2 접속용단자로 이루어지는 금속박판제의 가동접점체를 구비하고, 스페이서에 가동접점의 외주연하부를 맞닿게 하여 중앙접점과 가동접점을 일정한 거리로 이간시킴과 동시에, 절연기판 위에 가동접점체의 제 2 접속용단자를 고착시킴으로써, 가동접점과 제 2 접속용단자를 일체로 성형하고 있으므로, 가동접점을 가압할 때 접점의 이격을 발생시키지 않고, 본 푸시버튼 스위치를 확실하게 ON (도통) 상태로 할 수 있다. 또한, 금속제 박판으로 이루어지는 중앙접점 및 스페이서를 그대로 절연기판 위에 고착시키는 것만으로 중앙접점과 스페이서 사이의 판두께차를 접점단차로 하여 정밀하게 형성할 수 있으며, 또한 접점의 드로잉가공을 필요 없게 한다.

또한, 중앙접점 및 제 1 접속용단자를 갖는 고정접점체를 펀칭형성한 제 1 후프재와, 스페이서를 갖는 스페이서부를 펀칭형성한 제 2 후프재와, 가동접점체를 펀칭형성한 제 3 후프재를, 순차적으로 위치정렬시켜 적층하고, 상기 적층된 제 1, 제 2 및 제 3 후프재를 상하 양쪽에서 각각 절연시트와 절연기판 사이에 놓고 고착형성하고, 이들 제 1, 제 2 및 제 3 후프재의 불필요부분을 절단제거함으로써, 각 제 1, 제 2 및 제 3 후프재의 위치정렬을 확실하게 하고, 보다 얇은 판두께를 갖는 금속박판 등의 재료를 푸시버튼 스위치에 사용할 수 있으므로 박형화를 더 한층 도모할 수 있다.

Claims

절연기판과,

이 절연기판에 고착된 중앙접점과 이 중앙접점에 연결된 제 1 접속용단자로 이루어지는 금속박판제의 고정접점체와,

상기 중앙접점을 측면에서 둘러싸듯이 상기 절연기판에 설치되어 이 중앙접점의 판두께보다 두꺼운 판두께를 갖는 스페이서와,

상기 중앙접점을 덮는 돔형상의 가동접점과 이 가동접점에 일체로 연결된 제 2 접속용단자로 이루어지는 금속박판제의 가동접점체를 구비하고,

상기 스페이서 위에 상기 가동접점의 외주연 하부를 맞닿도록 올려놓아, 상기 중앙접점과 상기 가동접점을 일정한 거리로 이간시킴과 동시에,

상기 절연기판 위에 상기 가동접점체의 제 2 접속용단자를 고착시킨 것을 특징으로 하는 푸시버튼 스위치.
중앙접점 및 제 1 접속용단자를 갖는 고정접점체를 펀칭형성한 제 1 후프재와,

스페이서를 갖는 스페이서부를 펀칭형성한 제 2 후프재와,

가동접점체를 펀칭형성한 제 3 후프재를, 순차적으로 위치정렬시켜 적층하고, 상기 적층된 제 1, 제 2 및 제 3 후프재를 상하 양쪽에서 각각 절연시트와 절연기판 사이에 놓고 고착형성하고,

이들 제 1, 제 2 및 제 3 후프재의 필요없는 부분을 절단제거하는 것을 특징으로 하는 푸시버튼 스위치의 제조방법.