WO2004077476A1

WO2004077476A1 - スイッチ

Info

Publication number: WO2004077476A1
Application number: PCT/JP2003/002050
Authority: WO
Inventors: Xin Li
Original assignee: Smk Corporation
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-09-10
Also published as: EP1598843A1; EP1598843A4; ATE359593T1; EP1598843B1; DE60313223D1; US7102094B2; US20060113177A1

Abstract

この発明のスイッチは、ケース(2)と、一端はケース(2)の底面(2c)に露呈される接触部(3a)を形成し、他端はケース(2)外部に設けられる第1固定端子(3)と、一端はケース(2)の側面(2d)に露呈される接触部(4a)を形成し、他端はケース(2)外部に設けられる第2固定端子(4)と、ケース(2)内部に設けられ、一端は第1固定端子(3)と常時接触される固定接触部(5b)を形成し、他端は他の第2固定端子(4)と接触可能な可動接触部(5c)を形成し、中間部はコイル巻方向及び圧縮方向に弾性を有するコイルスプリング部(5a)から成る接触片(5)と、一端はケース(2)内に位置され、接触片(5)を圧縮方向へ押圧可能な押圧部(6a)を形成し、他端はケース(2)外部に位置され、外部から押圧される作用部(6b)を形成する操作体(6)とから成る。

Description

スィツチ技術分野

この発明は、電子機器に使用されるプッシュ式のスィッチに係り、詳細には、内蔵するコイルスプリングの両端夫々明が接触端子と接離することでオン Zオフするスイッチに関する。細

背景技術

· 導電性のコイルスプリングを内蔵し、筐体内面に設ける接触端子と接離自在な接触片としてオン/オフさせるスィツチとしては、例えば、特公平 7— 9 3 0 7 4号公報記載の『スィツチ』 (従来技術 1 ) があった。そして、従来技術 1の『スィツチ』は、『（請求項 1 ) 略升状に形成され内部底面に固定端子を平面状に植設したケースと、ばね性を有し導電部材から成り U字状に曲げられ更に先端は略半円状に曲げられた接点部を有する可動端と略直線状で先端に接点部を有する固定端とを有するねじりコィルばねの接触片と、成形部材からなり略棒状で一端にコ字状の溝を有し、このコ字状の溝を前記接触片の可動端にまたがらせ長手方向に摺動する操作体と、前記ケースに結合し操作体を摺動可能なように保持すると共に接触片のコイル部を前記ケースとで狭持するためのカバ一とからなるスィツチ』である。

従来技術 1は、図 1 5に表すように、ケース 1 1 1内の底面に固定端子 1 1 2 , 1 1 3を設ける。そして、ケース 1 1 1内には、ばね性を有し導電部材からなり、コイルばね状のスプリング部 1 1 4 eの一端を U字状に曲げ、先端はさらに略半円状に曲げられた接点部 1 1 4 cを有する可動端 1 1 4 bを形成し、他端が略直線状で先端に前記固定端子 1 1 2と接触する接点部 1 1 4 dを有する固定端 1 1 4 aを形成する接触片 1 1 4 を設ける。

操作体 1 1 5は、略棒状で一端にコ字状の溝 1 1 5 aを有し、この溝 1 1 5 aを前記接触片 1 1 4の可動端 1 1 4 cにまたがらせ長手方向に摺動させて接点部 1 1 4 cと前記固定端子 1 1 3を接離させる。

カバー 1 1 6は、ケース 1 1 1上部内に接触片 1 1 4を内包させる蓋体である。カバ一 1 1 6は、操作体 1 1 5を摺動可能に保持する穴 1 1 6 aを有し、さらに前記ケース 1 1 1と結合し、ケース 1 1 1の U字くぼみ 1 1 1 aとともに接触片 1 1 4のコイル部 1 1 4 eを狭持する突部 1 1 6 bを有する。

このように形成された従来技術 1は、操作体 1 1 5を下方へ押圧して接触片 1 1 4のばね力に抗し摺動させることで、可動端 1 1 4 bを下方へ移動させる。この時、可動端 1 1 4 bは、接触端子 1 1 2と接触している接点部 1 1 4 dを支点にスプリング部 1 1 4 eがコイルスプリングの卷方向に移動されることで、コイルスプリングのばね力と可動端 1 1 4 bの湾曲とによって移動する。接点部 1 1 4 cは、可動端 1 1 4 bが下'方へ移動することで図 1 5中横方向へ移動され、固定端子 1 1 3位置に移動して固定端子 1 1 3と接触し、固定端子 1 1 2と固定端子 1 1 3とが導通状態となる。

又、操作体 1 1 5の押圧を終了することで、接触片 1 1 4が自身のばね力により元の位置へ戻り、接点部 1 1 4 cが固定端子 1 1 3から離脱して固定端子 1 1 2と固定端子 1 1 3とが絶縁状態となる。しかしながら、従来技術 1のスィッチでは、操作体 1 1 5を下方へ摺動して接触片 1 1 4の固定端 1 1 4 a及び可動端 1 1' 4 bを固定端子 1 1 2及び固定端子 1 1 3と接触させるが、下方への移動に抗する操作圧と、接触端子 1 1 2と固定端 1 1 4 aとの接触及び接触端子 1 1 3と可動端 1 1 4 bとの接触に要する接触圧とは、接触片 1 1 4のスプリング部 1 1 4 eの卷方向への捻りによる弾性力によっていた。

このように、コイルスプリングの卷方向への捻りによって発生する弹性カは、その捻り量によって変化するため、接触片と固定端子との接触圧を設定した値に保持することが困難であった。

特に、 C Dプレーヤやコンビュ一夕の C Dトレイ等の位置を検出する等各種電子機器に使用される位置検出用のプッシュスィヅチでは、プッシュスィツチを押圧するに用いる操作力は 0であり、且つ、接触片と固定端子との接触圧は設定値であるのが理想であるが、従来例では、プッシュスィッチを押圧する操作力を小さくすると接触片と固定端子との接触圧も小さくなるので、設定した接触圧を実現するには、操作力を大きくしなければならないと言う問題点を有した。即ち、操作力を小さくすると、接触圧も小さくなり、接触片と固定端子との接触開始位置での接触圧と、接触後接触片が更に移動された時点での接触圧とが異なってしまい、接触開始位置での接触抵抗が大きく、導通と判断される位置に誤差を生じてしまい、検出位置の精度が悪くなるという問題点を有した。

更に又、操作体による接触片の操作方向が、接触片をコイルスプリングの卷方向へ変形させるので、スィツチの操作方向の長さを短くすることが困難であった。

この発明は、これら問題点に鑑み、接触片の位置による接触圧の変化が少ないスイツチを提供することを目的とする。発明の開示

この発明のスィッチは、筐体形状を成すケースと、一端はケース内面に露呈される接触部を形成し、他端はケース外部に位置されて設けられる一対の固定端子と、ケース内部に設けられ、一端は固定端子と常時接触される固定接触部を形成し、他端は他の固定端子と接触可能な可動接触部を形成し、中間部はコイル巻方向及び圧縮方向に弾性を有するコイルスプリングから成る接触片と、一端はケース内に位置され、接触片を圧縮方向へ押圧可能な押圧部を形成し、他端はケース外部に位置され、外部から押圧される作用部を形成する操作体とから成る。

そして、ケース内に設けられた接触片は、一端である固定接触部が固定端子と常時接続されており、他端である可動接触部はケース内壁にコイルスプリングの捻り方向の弾性力によりケース内壁に押付け接触され、他の固定端子と接触可能に位置されているが、通常状態では接触されない。

この状態で、操作体の作用部を押圧されると、操作体はケース内方向へ移動される。すると操作体の押圧部は接触片のコィルスプリングを圧縮する方向へ押圧されて圧縮される。

接触片は、操作体に押され可動接触部がコイルスプリングの捻り方向の弾性力によりケース内壁に接触しながら移動され、他の固定端子と接触される。

スィツチは、接触片の固定接触部と可動接触部とが夫々固定端子と接触することで、固定端子夫々を短絡させて電気的に導通状態とさせる。

操作体の作用部への押圧が解除されると、接触片はコイルスプリングの圧縮方向の弾性力によって伸張し、初期の位置へ戻る。従って、操作体もコィルスプリングの圧縮方向への弾性力によって元の位置へ移動する。図面の簡単な説明 '

図 1は、この発明の第 1の実施の形態を表す平面説明図、図 2は、同じく正面説明図、図 3は、同じく右側面説明図、図 4は、図 1の A— A線断面説明図、図 5は、図 1 の B— B線断面説明図、図 6は、第 1の実施の形態の一部を取除いた状態を表す斜視説明図、図 7は、同平面説明、図 8は、第 1の実施の形態の部品を表す斜視説明図である。

図 9は、この発明の第 2の実施の形態を表す平面斜視説明図、図 1 0は、同じく正面説明図、図 1 1は、同じく平面説明図、図 1 2は、同じく右側面説明図、図 1 3は、図 1 1の D— D線断面説明図、図 1 4は、図 1 0の E— E線断面説明図である。

図 1 5は、従来技術の説明図である。 ' この発明を実施するための最良の形態

1は、この発明の第 1の実施の形態であるスィツチである。スイッチ 1は、各種電子機器に使用される位置検出用のプッシュスイッチであり、例えば、オーディオやコンビユー夕用の C Dドライブ等に可動部材として用いられている C Dトレィの位置の可動位置を検出する等に用いられるものである。スイッチ 1は、図 1乃至図 6に表すように、一方が閧口した略筐体形状から成るケース本体 2 aとケース本体 2 aの開口を被覆する蓋体 2 bとから成るケース 2と、ケース 2内でケース 2の底面 2 cに接触部 3 aが露出して設けられる第 1固定端子 3と、ケース 2内でケース 2の側面に接触部 4 aが露出して設けられる第 2固定端子 4と、中間部がコイルスプリング状から成り両端がスプリングの捻り方向の弾性力によってケース 2内で側面 2 dと接触される接触片 5と、接触片 5をケース 2外部から押圧可能な操作体 6とから成る。

ケース 2は、ケース本体 2 aはポリフ夕ルアミド樹脂によって形成され、底面 2 aの端部には接触片 5の位置決めのための突起 2 eを上面方向に突設し、蓋体 2 bは金属板によって形成される。蓋体 2 bには、蓋体 2 bをケース本体 2 aの開口に被覆した際に、突起 2 eの上部とは異なるケース本体 2 aの端部側に位置する箇所に、操作体 6を揷通可能な孔 2 f を穿設する。

第 1固定端子 3は、一端が平面状の接触部 3 aを形成し、他端が接続端子 3 bを形成する。

第 2固定端子 4は、一端が平面状の接触部 4 aを形成し、他端が接続端子 4 bを形成する。

そして、第 1固定端子 3及び第 2固定端子 4は、接続端子 3 b及び接続端子 4 bがケース本体 2 aの外部に突出し、接触部 3 aがケース本体 2 a内部の底面 2 cに露呈し、且つ、接触部 4 aがケース本体 2 a内部の側面 2 dに露呈するように、ケース本体 2 a と共にィンサ一ト成形によって一体成形される。

接触片 5は、導電性部材からなり、中間部はコイルスプリング形状を呈したコイルスプリング部 5 aを形成する。コイルスプリング部 5 aは、図 8に表すように、コイルの卷方向に弾性を有すると共に、図中矢印 Cで表す圧縮方向へも弾性を有してなる。コィルスプリング部 5 aから延設される接触片 5の一端は、固定接触部 5 bを形成する。固定接触部 5 bは、コイルスプリング部 5 aの一端が直線状に設けられ形成される。更に、接触片 5の他端は、可動接触部 5 cを形成する。可動接触部 5 cは、先端を湾曲部 5 dを設けて L字状に折曲してなり、更に湾曲部 5 dからは先端直線部 5 eを形成する。

操作体 6は、蓋体 2 bに穿設した孔 2 fに揷通可能な棒状体からなり、蓋体 2 bに揷通された状態でケース 2の外部に位置する一端が押圧部 6 aを形成し、ケース 2内に位置する他端が作用部 6 bを形成する。押圧部 6 aは、位置検出の対象となる、例えば、 C Dトレィ等によって押圧される部位である。作用部 6 bは、その先端にコ字状の溝 6 cを形成してなる。そして、操作体 6は、作用部 6 bがケース 2内に位置するように蓋体 2 bに挿入した状態で、コ字状の溝 6 cに可動接触部 5 cの先端直線部 5 Θを挿入して設ける。

そして、接触片 5は、各図に表すように、固定接触部 5 bを底面 2 c側にしてケース 2内に突設された突起 2 eがコイルスプリング部 5 aの中空部に入込む位置で、固定接触部 5 b及び可動接触部 5 cをコイルスプリング部 5 aの巻き方向に圧縮した状態でケース本体 2 a内に挿入される。従って、接触片 5は、固定接触部 5 bがケース 2内の底面 2 cに設けた第 1固定端子 3の接触部 3 aと当接し、可動接触部 5 cがケース 2内の側面 2 dに設けた第 2固定端子 4の接触部 4 aの側に位置する。更に、操作体 6が蓋体 2 bの孔 2 ί こ揷通された状態で、コ字状の溝 6 cに可動接触部 5 cの先端直線部 5 eを揷入させる。この状態で、更に蓋体 2 bをケース本体 2 aの開口側を閉塞するように取付け固定する。従って、固定接触部 5 bは、このように蓋体 2 bがケース本体 2 a に取付けられるので、操作体 6と底面 2 cとの間で圧縮方向 Cへ圧縮されるので、コィルスプリング部 5 aの圧縮方向 Cの弾性により接触状態を維持する。更に、可動接触部 5 cも、側面 2 dに設けた接触部 4 aの上側に位置し、コイルスプリング部 5 aの卷方向の弾性力によつて側面 2 dに押しつけられた接触した状態に設けられる。

以下に、第 1の実施の形態の作用を説明する。

スィッチ 1は、回路基板等所定の位置に取付けられた状態で、操作体 6の押圧部 6 a を押圧される。

すると、操作体 6は、蓋体 2 b ©孔 2 f内を摺動移動する。操作体 6が摺動移動すると、操作体 6の溝 6 cに可動接触部 5 cの先端直線部 5 eが挿入されているので、接触片 5のコイルスプリ.ング部 5 aは矢印 C方向へ圧縮移動されると共に、接触片 5への作用点がコイルスプリング部 5 aから離れた先端直線部 5 eなので、コイルスプリング部 5 aが座屈する。そして、可動接触部 5 cの湾曲部 5 dは、ケース本体 2 a内の側面 2 dに接触しながら移動され、やがて固定端子 4の接触部 4 aと接触し、接触片 5が第 1 固定端子 3及び第 2固定端子 4を電気的に導通状態とする。このとき、固定端子 4の接触部 4 aと可動接触部 5 cの湾曲部 5 dとの接触圧は、コイルスプリング部 5 a卷方向の弹性カによるので、操作体 6で押圧移動されることによる接触圧の変化は略ゼ口となる。

押圧部 6 aの押圧が解除されると、操作体 6はスプリング部 5 aの矢印 C方向の弾性力により元の位置に戻され、可動接触部 5 cの湾曲部 5 dも各図中上方へ移動して第 2 固定端子 4の接触部 4 aとの接触を解除する。

第 1の実施の形態のスィツチ 1は、作動方向がコイルスプリング部 5 aの卷方向であつたが、以下に作動方向がコイルスプリング部 5 aの卷方向と直角にも作動可能なスィッチ 1の第 2の実施の形態を、図 9乃至図 1 4に基づき説明する。

第 2の実施の形態のスィッチ 1では、蓋体 2 bを設けずに操作体 6が蓋体 2 bを兼ねる。

即ち、操作体 6は、ケース本体 2 aの開口と略同形状の板状体からなり、操作体 6の上面端部には、なだらかな傾斜を有する山状の突出部である押圧部 6 aを形成する。更に、操作体 6の押圧部 6 aとは反対側の両側部には、押圧部 6 a側を摇動可能な摇動中心となる中心突起 6 dを突設する。そして、操作体 6の押圧部 6 aとは反対の面には、ケース本体 2 a取付時にスプリング部 5 a及び可動接触部 5 cが当接されるので、この反対面が作用部 6 bを形成する。

又、操作体 6が係止されるケース本体 2 aは、第 1の実施の形態同様に一方が開口した略筐体形状に形成される。同様に、第 1固定端子 3も第 1の実施の形態同様、接触部 3 a及び接続端子 3 bを設けて形成し、更に、第 2固定端子 4も接触部 4 a及び接続端子 4 bを設けて形成する。そして、第 1固定端子 3及び第 2固定端子 4とは、第 1の実施の形態同様、接続端子 3 b及び接続端子 4 bがケース本体 2 aの外部に突出し、接触部 3 aがケース本体 2 a内部の底面 2 cに露呈し、且つ、接触部 4 aがケース本体 2 a 内部の側面 2 dに露呈するように、ケース本体 2 aと共にインサート成形によって一体成形される。

このように、第 1の実施の形態同様に一体整形されるケース本体 2 aは、第 1の実施の形態と異なり、底面 2 cに突起 2 eを突出させた側の両側面 2 d、 2 g上部に操作体 6の中心突起 6 dを揷通可能な取付孔 2 hを穿設して形成する。従って、ケース本体 2 aは、取付孔 2 hを設ける以外は、第 1の実施の形態同様である。

更に又、接触部 4 aも、第 1の実施の形態同様、コイルスプリング部 5 a、固定接触部 5 b、可動接触部 5 c、湾曲部 5 d、及び、先端直線部 5 eを設けて形成する。そして、第 2の実施の形態のスィツチ 1は、第 1の実施の形態同様にケース本体 2 a 内に接触片 5を設けた状態で操作体 6の中心突起 6 dをケース本体 2 aの取付孔 2 hへ挿入し、操作体 6を揺動自在にケース本体 2 aへ取付ける。この状態では、接触片 5は矢印 C方向へは圧縮されない安定した状態で、且つ、コイルスプリング部 5 aの卷方向へは弹性力にこうして変形された状態でケース本体 2 aに設けられているので、接触片 5の可動接触部 5 cに設けた湾曲部 5 dはケース本体 2 aの側面 2 dに押圧された状態である。そして、操作体 6は、接触片 5のコイルスプリング部 5 a及び可動接触部 5 c 上に載置された状態でケース本体 2 aの上部に押圧部 6 aを突出させた状態である。このように形成される第 2の実施の形態のスィツチ 1は、操作体 6の押圧部 6 aが押圧されると、操作体 6が中心突起 6 dを中心にケース本体 2 aの底面 2 c側へ揺動される。すると、第 1の実施の形態同様、ケース本体 2 a内で、接触片 5の可動接触部 5 c が側面 2 dに沿って底面 2 c側へ移動すると共に、コイルスプリング部 5 aが僅かに座屈しながら底面 2 c側へ圧縮され、やがて、可動接触部 5 cの湾曲部 5 dがケース本体 2 aの側面 2 dに設けた第 2固定端子 4の接触部 4 aと接触し、接触片 5が第 1固定端子 3及び第 2固定端子 4を電気的.に導通状態とする。

従って、第 2の実施の形態では、操作体 6を揺動自在に設けて作用部 6 bがコイルスプリング部 5 a及び可動接触部 5 cを圧縮移動させるので、スイッチ 1の作動は、スィツチ 1上方から底面 2 c方向、即ち、コイルスプリング部 5 aの圧縮方向の押圧力によるか、又、スィッチ 1の上面に平行な方向、即ち、操作体 6の押圧部 6 aの斜面側に押圧する方向の押圧力でも良い。そして、スィッチ 1の上面に平行な方向の押圧力による動作の場合には、押圧部 6 aの斜面を押圧する押圧力の一部が底面 2 c側に操作体 6を揺動させる揺動力に変換され、コイルスプリング部 5 aを圧縮する方向の押圧力となる。

尚、第 2の実施の形態では、操作体 6は、接触片 5をケース本体 2 aの底面 2 c方向へ圧縮せずに取付けたが、操作体 6をケース本体 2 aへ取付けた際に、作用部 6 b側のケース本体 2 a上方への摺動を規制する係止凹部及び係止凸部を作用部 6 b側の操作体 6及びケース本体 a上部に設け、接触片 5のコイルスプリング部 5 aを底面 2 c方向へ圧縮した状態でケース本体 2 aへ操作体 6を取付けても良い。産業上の利用可能性

この発明によれば、上述のようにスイッチを形成するため、動作時にコイルスプリング部の卷方向の変形が殆どないので、接触片が固定端子と接触したときの接触圧が、操作体の移動変化量に拘わらず略一定となる。そのため、接触片が固定端子を導通状態とする接触開始位置においての接触圧と、接触後接触片が更に移動された時点においての接触圧とが異なって発生する導通状態とを判断する位置に誤差が生じず、検出位置の精度を良くすることができる。

又、接触片をコイルの直径方向へ変化させないで動作可能なので、コイルスプリング部のコィル直径方向と接触片のスィッチング動作方向とが異なる方向となるよう接触片を設置でき、スイッチング動作方向の長さを小さくできる。

Claims

請求の範囲

•1.筐体形状を成すケース (2) と、

一端はケース（2) 内面に露呈される接触部（3 a、 4 a) を形成し、他端はケース (2) 外部に位置されて設けられる一対の固定端子（3、 4) と、

ケース（2) 内部に設けられ、一端は固定端子（3) と常時接触される固定接触部 (5 b) を形成し、他端は他の固定端子（4) と接触可能な可動接触部（5 c) を形成し、中間部はコイル卷方向及び圧縮方向に弾性を有するコイルスプリング（5 a) から成る接触片（5) と、

一端はケース（2) 内に位置され、接触片（5) を圧縮方向へ押圧可能な押圧部（6 a) を形成し、他端はケース (2) 外部に位置され、外部から押圧される作用部 ( 6 a) を形成する操作体（6) とから成ることを特徴とするスィッチ。