WO2023095398A1 - プッシュスイッチ - Google Patents
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Abstract
本開示は、プッシュスイッチが不安定な動作をする可能性を低減させることを目的とする。プッシュスイッチ(1)は、ケース(7)と、固定接点体(5)と、可動接点体(4)と、押圧体(3)と、を備える。押圧体(3)は、押し子(31)と、支持部(32)と、連結部(33)と、を含む。押し子(31)は、押操作を受けて可動接点体(4)を固定接点体(5)に向かって押す。連結部(33)は、押し子(31)と支持部(32)との間に、押し子(31)を囲む筒状に形成されている。連結部(33)は、押し子(31)が押操作を受けると弾性変形する。連結部(33)は、薄肉部(331)と、薄肉部(331)と隣接する隣接部(332、333)と、を有する。薄肉部(331)の厚さは、隣接部(332、333)の厚さよりも小さい。
Description
本開示は一般にプッシュスイッチに関し、より詳細には、可動接点体を押す押し子を含むプッシュスイッチに関する。
特許文献1に記載のプッシュスイッチは、ケースと、可動部材と、押し子と、支持部と、を備える。ケースは、固定接点部を有する。可動部材は、可動接点部を有する。押し子は、外部からの力を受けて可動部材を押す。支持部は、押し子に繋がっており、ケースに対して押し子を支持する。
しかしながら、特許文献1に記載のプッシュスイッチでは、例えば、押し子が正しい向きではなく斜め向きに押された場合等に、プッシュスイッチが不安定な動作をする可能性があった。例えば、支持部が異常な位置で屈折し、プッシュスイッチの操作感が変化する等の問題が生じる可能性があった。
本開示は、プッシュスイッチが不安定な動作をする可能性を低減させることを目的とする。
本開示の一態様に係るプッシュスイッチは、ケースと、固定接点体と、可動接点体と、押圧体と、を備える。前記ケースは、上方が開口した凹部を有する。前記固定接点体は、前記凹部の底面に設けられた固定接点部を有する。前記可動接点体は、前記固定接点部に対向する可動接点部を有する。前記可動接点体は、前記固定接点体の上方に設けられている。前記押圧体は、押し子と、支持部と、連結部と、を含む。前記押し子は、前記可動接点体の上方に配置される。前記押し子は、押操作を受けて前記可動接点体を前記固定接点体に向かって押す。前記支持部は、前記ケースに支持されている。前記連結部は、前記押し子と前記支持部との間に、前記押し子を囲む筒状に形成されている。前記連結部は、前記押し子と前記支持部とを連結している。前記連結部は、前記押し子が前記押操作を受けると弾性変形する。前記連結部は、薄肉部と、前記薄肉部と隣接する隣接部と、を有する。前記薄肉部は、上及び下の少なくとも一方から見て前記押し子を囲むように設けられている。前記薄肉部の厚さは、前記隣接部の厚さよりも小さい。
以下、実施形態に係るプッシュスイッチについて、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の1つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(実施形態)
(概要)
図1に示すように、本実施形態のプッシュスイッチ1は、ケース7と、固定接点体5と、可動接点体4と、押圧体3と、を備える。ケース7は、上方が開口した凹部710を有する。固定接点体5は、凹部710の底面に設けられた固定接点部51を有する。可動接点体4は、固定接点部51に対向する可動接点部411を有する。可動接点体4は、固定接点体5の上方に設けられている。押圧体3は、押し子31と、支持部32と、連結部33と、を含む。押し子31は、可動接点体4の上方に配置される。押し子31は、押操作を受けて可動接点体4を固定接点体5に向かって押す。支持部32は、ケース7に支持されている。連結部33は、押し子31と支持部32との間に、押し子31を囲む筒状に形成されている。連結部33は、押し子31と支持部32とを連結している。連結部33は、押し子31が押操作を受けると弾性変形する。連結部33は、薄肉部331と、薄肉部331と隣接する隣接部332、333と、を有する。薄肉部331は、上及び下の少なくとも一方から見て押し子31を囲むように設けられている。図2に示すように、薄肉部331の厚さT1は、隣接部332、333の厚さT2、T3よりも小さい。
(概要)
図1に示すように、本実施形態のプッシュスイッチ1は、ケース7と、固定接点体5と、可動接点体4と、押圧体3と、を備える。ケース7は、上方が開口した凹部710を有する。固定接点体5は、凹部710の底面に設けられた固定接点部51を有する。可動接点体4は、固定接点部51に対向する可動接点部411を有する。可動接点体4は、固定接点体5の上方に設けられている。押圧体3は、押し子31と、支持部32と、連結部33と、を含む。押し子31は、可動接点体4の上方に配置される。押し子31は、押操作を受けて可動接点体4を固定接点体5に向かって押す。支持部32は、ケース7に支持されている。連結部33は、押し子31と支持部32との間に、押し子31を囲む筒状に形成されている。連結部33は、押し子31と支持部32とを連結している。連結部33は、押し子31が押操作を受けると弾性変形する。連結部33は、薄肉部331と、薄肉部331と隣接する隣接部332、333と、を有する。薄肉部331は、上及び下の少なくとも一方から見て押し子31を囲むように設けられている。図2に示すように、薄肉部331の厚さT1は、隣接部332、333の厚さT2、T3よりも小さい。
本実施形態によれば、薄肉部331の厚さT1は隣接部332、333の厚さT2、T3よりも小さいため、押し子31が押操作されたとき、連結部33が薄肉部331において屈折しやすい。押し子31が真下に向かって押操作された場合だけではなく、斜め下に向かって押操作された場合であっても、連結部33が薄肉部331において屈折しやすい。このように、プッシュスイッチ1では、連結部33のうち屈折する部位が、薄肉部331に限定される傾向にある。そのため、プッシュスイッチ1が不安定な動作をする可能性を低減させることができる。例えば、押操作の力の大きさとストローク長との関係が崩れることを抑制できる。押し子31のストローク長とは、押操作がされる前から、押操作がされて可動接点部411が固定接点部51に接するまでの、押し子31の移動量である。
なお、本開示で言う「上」及び「下」は、プッシュスイッチ1の相対的な方向を表しているに過ぎず、本開示における「上」及び「下」によりプッシュスイッチ1の使用方向を限定する趣旨ではない。本開示で言う「上」が、例えば、下、前、後、左又は右となる向きで、プッシュスイッチ1が使用されてもよい。
また、本開示では、後述する第1端子54及び第2端子64が並んでいる方向を「左右方向」と規定し、上下方向及び左右方向の両方と直交する方向(図1の紙面と直交する方向)を前後方向と規定して説明する。これらの規定も、プッシュスイッチ1の使用方向を限定する趣旨ではない。
(詳細)
(1)全体構成
以下、本実施形態のプッシュスイッチ1について詳細に説明する。プッシュスイッチ1は、例えば携帯情報端末、車載機器、及び家電機器などの各種の機器の操作部に用いられる。プッシュスイッチ1は、例えばプリント基板に実装された状態で機器の筐体に内蔵される。この場合、筐体においてプッシュスイッチ1に対応する位置には、例えば中間部材として操作釦10(図1参照)が配置される。操作者が操作釦10を押すことによって、押し子31が操作釦10を介して間接的に操作される。以下では、操作釦10を介して押し子31が押されること、又は押し子31が直接押されることを、押し子31が押操作を受けるという。
(1)全体構成
以下、本実施形態のプッシュスイッチ1について詳細に説明する。プッシュスイッチ1は、例えば携帯情報端末、車載機器、及び家電機器などの各種の機器の操作部に用いられる。プッシュスイッチ1は、例えばプリント基板に実装された状態で機器の筐体に内蔵される。この場合、筐体においてプッシュスイッチ1に対応する位置には、例えば中間部材として操作釦10(図1参照)が配置される。操作者が操作釦10を押すことによって、押し子31が操作釦10を介して間接的に操作される。以下では、操作釦10を介して押し子31が押されること、又は押し子31が直接押されることを、押し子31が押操作を受けるという。
以下では、特に断りのない限り、プッシュスイッチ1の非操作時、つまり押し子31が押操作を受けていない状態について説明する。
プッシュスイッチ1は、図1~図4に示すように、カバー2と、押圧体3と、可動接点体4と、固定接点体5と、導電部材6と、ケース7と、を備える。上から見て、ケース7の形状は矩形状であり、図1の断面は、上から見たケース7の対角線に沿った断面である。本開示において、「矩形」とは、正方形と、長方形とを含む概念である。図2は、図1の要部の拡大図である。
(2)カバー
カバー2は、例えば、金属製である。図3、図4に示すように、カバー2は、ケース7を覆っている。
カバー2は、例えば、金属製である。図3、図4に示すように、カバー2は、ケース7を覆っている。
カバー2は、カバー本体21と、複数(図4では2つ)の第1突片22と、複数(図4では2つ)の第2突片23と、を含む。カバー本体21の形状は、矩形板状である。カバー本体21の厚さ方向は、上下方向に沿っている。
カバー本体21は、通孔210を有する。通孔210は、カバー本体21の中央部に設けられている。通孔210の平面視形状は円状である。押し子31の上端部は、通孔210を通してカバー本体21の上方に突出している。
カバー本体21の前端及び後端からはそれぞれ、第1突片22が下方に突出している。ケース7は、2つの第1突片22の間に保持されている。これにより、ケース7に対してカバー2が前後方向に移動することが規制される。
第1突片22は、複数(図4では2つ)の引掛け爪221を有する。2つの引掛け爪221は、ケース7に引っ掛けられている。これにより、カバー2がケース7に保持されている。
カバー本体21の左端及び右端からはそれぞれ、第2突片23が下方に突出している。ケース7は、2つの第2突片23の間に保持されている。これにより、ケース7に対してカバー2が左右方向に移動することが規制される。
(3)押圧体
図1~図6に示すように、押圧体3は、押し子31と、支持部32と、連結部33と、延長部34と、を含む。
図1~図6に示すように、押圧体3は、押し子31と、支持部32と、連結部33と、延長部34と、を含む。
押圧体3は、弾性を有する。また、押圧体3は、電気絶縁性を有する。押圧体3は、エラストマーを材料として形成されている。例えば、押圧体3は、合成ゴムを材料として形成されている。本実施形態では、押圧体3の押し子31、支持部32、連結部33及び延長部34が合成ゴムを材料として一体に形成されている。合成ゴムとしては、例えば、シリコーンゴムを用いてもよい。押圧体3は、例えば、射出成型により製造されてもよく、またあるいは、圧縮成型(コンプレッション成型)により製造されてもよい。
押し子31は、第1部分311と、第2部分312と、を備える。第1部分311は、押し子31の上面31Uを含む部分である。また、第1部分311は、押操作を受ける部位である。第2部分312は、押し子31の下面31Lを含む部分である。また、第2部分312は、可動接点体4を押す部位である。第2部分312は、第1部分311から下に突出している。
押し子31の上面31Uの形状は、円状である。第1部分311の形状は、円錐台状である。第1部分311の直径は、上側ほど短い。
押し子31の下面31Lの形状は、円状である。第2部分312の形状は、円錐台状である。第2部分312の直径は、上側ほど長い。
第2部分312の上端の直径は、第1部分311の下端の直径よりも短い。つまり、第2部分312の最大の直径は、第1部分311の最大の直径よりも短い。また、押し子31の下面31Lの直径は、上面31Uの直径よりも短い。
支持部32の形状は、矩形板状である。支持部32の厚さ方向は、上下方向に沿っている。支持部32は、上面32Uと、下面32Lと、を有する。
支持部32は、ケース7に載せ置かれている。支持部32は、ケース7とカバー2との間に挟まれて支持されている。すなわち、支持部32の上面32Uはカバー2に接しており、下面32Lはケース7に接している。
あるいは、支持部32の上面32Uがカバー2から離れた状態で、支持部32は、ケース7とカバー2との間に位置していてもよい。この場合に、押し子31が押操作されたときに、押操作の力によって支持部32の上面32Uが上方向に移動してカバー2に接触してもよい。これにより、押し子31が押操作されたときに支持部32が押し子31側へ引き込まれることや支持部32の位置が大きく変動することを防止する。
支持部32は、開口部320を有する。開口部320は、支持部32の中心に設けられている。連結部33は、支持部32のうち開口部320の内縁につながっている。上から見て、連結部33は、開口部320の内縁より内側に配置されている。
連結部33は、押し子31と支持部32とを連結している。連結部33の形状は、筒状である。連結部33の内側には、押し子31の第2部分312が配置されている。
連結部33が筒状であるとは、連結部33が周方向の全周に亘って連続していることを必ずしも要さず、連結部33の一部分に切欠き等が存在してもよい。
連結部33の外観形状は、円錐台状である。連結部33と押し子31の第1部分311とからなる構成の外観形状は、円錐台状である。この構成の直径は、上側ほど短い。
延長部34は、連結部33の下端部から下方に突出している。延長部34の形状は円環状である。押し子31が押操作を受けると、連結部33と共に延長部34が弾性変形し、延長部34は、ケース7の凹部710の側面に接する(図7参照)。
連結部33は、薄肉部331と、2つの隣接部332、333と、を有する。図5、図6では、薄肉部331にドットを付して図示してある。
隣接部332は、薄肉部331よりも上側に設けられている。隣接部333は、薄肉部331よりも下側に設けられている。薄肉部331、隣接部332、333の形状はそれぞれ、円筒状である。薄肉部331は、隣接部332、333に継ぎ目無くつながっている。薄肉部331の内側には、押し子31の第2部分312が配置されている。
薄肉部331は、連結部33のうち上下方向における中心付近に設けられている。薄肉部331は、上下方向と直交する方向において支持部32の上面32U(図1参照)と並ぶ位置に設けられている。
連結部33は、薄肉部331よりも上側の部位において、押し子31につながっている。また、連結部33は、薄肉部331よりも下側の部位において、支持部32につながっている。
薄肉部331は、厚さが極小である箇所である。すなわち、図2に示すように、薄肉部331の厚さT1は、隣接部332の厚さT2及び隣接部333の厚さT3よりも小さい。ここで、一例として、薄肉部331の厚さT1とは、薄肉部331の平均の厚さを指す。また、一例として、隣接部332の厚さT2とは、隣接部332の平均の厚さを指す。また、一例として、隣接部333の厚さT3とは、隣接部333の平均の厚さを指す。ただし、図2では図示の都合上、厚さT1~T3を示す矢印を、薄肉部331、隣接部332、333のそれぞれの中心付近に付した。
また、隣接部332の各部位の厚さは、下側ほど小さい。ただし、連結部33の表面を隣接部332から薄肉部331まで辿った場合に、隣接部332から薄肉部331に到ると、厚さの減少率が増加している。つまり、図2に示すように、連結部33の断面において、隣接部332の表面に沿った線分と、薄肉部331のうち隣接部332付近の部位の表面に沿った線分とが、所定の角θ1をなす。なお、隣接部332の各部位の厚さが略一定であってもよい。
なお、本実施形態では隣接部333の各部位の厚さは略一定であるが、隣接部333も隣接部332と同様に、部位によって厚さが異なっていてもよい。隣接部333の厚さは、上側ほど小さくてもよい。さらに、連結部33の表面を隣接部333から薄肉部331まで辿った場合に、隣接部333から薄肉部331に到ると、厚さの減少率が増加していてもよい。
連結部33は、薄肉部331の外面に、外側窪み3311を有する。連結部33は、外側窪み3311において、隣接部332、333よりも窪んでいる。
図5に示すように、外側窪み3311は、連結部33の全周に亘って設けられている。つまり、上から見て、外側窪み3311が設けられた領域の形状は、環状(より詳細には、円環状)である。
連結部33は、薄肉部331の内面に、内側窪み3312を有する。連結部33は、内側窪み3312において、隣接部332、333よりも窪んでいる。内側窪み3312は、連結部33の厚さ方向において外側窪み3311と並ぶ部位に設けられている。つまり、内側窪み3312の底面と外側窪み3311の底面とは、裏面と表面との関係である。
図6に示すように、内側窪み3312は、連結部33の全周に亘って設けられている。つまり、下から見て、内側窪み3312が設けられた領域の形状は、環状(より詳細には、円環状)である。
図5、図6に示すように、上及び下の少なくとも一方(本実施形態では、両方)から見て、薄肉部331が設けられた領域の形状は、押し子31の外縁の形状に沿っている。つまり、図5では、薄肉部331が設けられた領域(外側窪み3311が設けられた領域)にドットを付して示してあり、薄肉部331が設けられた領域の形状は、押し子31の第1部分311の外縁の形状に沿っている。より詳細には、薄肉部331が設けられた領域の形状は、第1部分311の外縁に対して同心円状である。また、図6では、薄肉部331が設けられた領域(内側窪み3312が設けられた領域)にドットを付して示してあり、薄肉部331が設けられた領域の形状は、押し子31の第2部分312の外縁の形状に沿っている。より詳細には、薄肉部331が設けられた領域の形状は、第2部分312の外縁に対して同心円状である。
外側窪み3311の深さは、隣接部332の厚さT2の5%以上20%以下であることが好ましい。外側窪み3311の深さは、隣接部333の厚さT3の5%以上20%以下であることも好ましい。また、内側窪み3312の深さは、隣接部332の厚さT2の5%以上20%以下であることが好ましい。内側窪み3312の深さは、隣接部333の厚さT3の5%以上20%以下であることも好ましい。ここで、一例として、隣接部332の厚さT2とは、隣接部332の平均の厚さを指す。また、一例として、隣接部333の厚さT3とは、隣接部333の平均の厚さを指す。
また、一例として、外側窪み3311の深さは、厚さT2と比較する場合には、連結部33の外面における厚さT2の基点B2と、外側窪み3311のうち最も窪んでいる箇所B1との間の、連結部33の厚さ方向における距離D1に等しい、と定義される。
また、一例として、外側窪み3311の深さは、厚さT3と比較する場合には、連結部33の外面における厚さT3の基点B3と、外側窪み3311のうち最も窪んでいる箇所B1との間の、連結部33の厚さ方向における距離D2に等しい、と定義される。
また、一例として、内側窪み3312の深さは、厚さT2と比較する場合には、連結部33の内面における厚さT2の基点B5と、内側窪み3312のうち最も窪んでいる箇所B4との間の、連結部33の厚さ方向における距離D3に等しい、と定義される。
また、一例として、内側窪み3312の深さは、厚さT3と比較する場合には、連結部33の内面における厚さT3の基点B6と、内側窪み3312のうち最も窪んでいる箇所B4との間の、連結部33の厚さ方向における距離D4に等しい、と定義される。
(4)可動接点体
図1、図4に図示する可動接点体4は、導電性を有する。可動接点体4は、例えば、金属製である。本実施形態では、可動接点体4は、弾性を有する板材にて構成されている。可動接点体4は、例えば、ステンレス(SUS)等の金属板にて構成されている。本実施形態では、可動接点体4は、1枚の板ばねで構成されている。なお、可動接点体4は、互いに重ねられた複数枚の板ばねで構成されていてもよい。
図1、図4に図示する可動接点体4は、導電性を有する。可動接点体4は、例えば、金属製である。本実施形態では、可動接点体4は、弾性を有する板材にて構成されている。可動接点体4は、例えば、ステンレス(SUS)等の金属板にて構成されている。本実施形態では、可動接点体4は、1枚の板ばねで構成されている。なお、可動接点体4は、互いに重ねられた複数枚の板ばねで構成されていてもよい。
可動接点体4は、いわゆるメタルドームである。可動接点体4は、中央部が上に凸となるように湾曲したドーム状に形成されている。望ましくは、可動接点体4の下面の少なくとも一部には、例えば金(Au)メッキ又は銀(Ag)メッキ等により、導電性を有する導電膜が形成されている。
可動接点体4は、受圧部41と、屈折部位42と、外周部43と、複数(図4では4つ)の支持片44と、を含む。
受圧部41は、可動接点体4の中央部に設けられている。受圧部41は、押し子31の下面31Lから力が作用する部位である。すなわち、押し子31に押操作がなされ、押し子31が受圧部41を下方に押すことにより、受圧部41が下方に移動するように可動接点体4が弾性変形する。
受圧部41の下面は、可動接点部411として機能する。つまり、受圧部41は、可動接点部411を有する。押し子31に押操作がなされると、可動接点部411が固定接点部51に接する。
屈折部位42は、受圧部41の周囲に設けられている。上から見て、屈折部位42が占める領域は、円環状の領域である。受圧部41が下方に押されると、屈折部位42が屈折して可動接点部411が固定接点部51に接する。
外周部43は、屈折部位42の周囲に設けられている。外周部43の形状は、円環状である。
複数の支持片44は、外周部43から外側へ突出している。複数の支持片44は、ケース7の凹部710に埋め込まれた導電部材6に載せ置かれている。これにより、可動接点体4と導電部材6とは、電気的に接続されている。
受圧部41に所定の大きさ以上の操作力が作用すると、屈折部位42が変形(屈折)して可動接点体4が下向きに撓む。一例として、可動接点体4は、図7に示すように、可動接点体4の中央部が下に凸となるドーム状に変形する。図7のように屈折部位42が変形することで、可動接点体4から押し子31に作用する荷重が減少する。つまり、可動接点体4は、押し子31に加わる操作力の大きさに応じて、反転動作を行うように構成されている。可動接点体4が下向きに撓むことで、受圧部41の下面に形成されている可動接点部411が固定接点部51に接し、可動接点部411と固定接点部51とが電気的に接続される。
すなわち、可動接点部411と固定接点部51とは、接点部C1を構成する。接点部C1は、受圧部41が固定接点部51に近づく向き(下方)に押されて可動接点体4が変形することにより、オフからオンに切り替わる。具体的には、押し子31が押操作されていない状態(図1に示す状態)では、可動接点部411が固定接点部51から離れているため、接点部C1はオフである。一方、押し子31が押操作されると可動接点部411が固定接点部51に接するため(図7参照)、接点部C1はオンになる。押操作が解除されると、可動接点体4が弾性復帰し、接点部C1はオフになる。
(5)固定接点体
図1、図4に示す固定接点体5は、導電性を有する。固定接点体5は、金属板にて構成されている。より詳細には、固定接点体5は、一枚の金属板からなる。固定接点体5は、ケース7の凹部710の底面に埋め込まれている。固定接点体5とケース7とは、インサート成形により一体化されている。すなわち、ケース7は、固定接点体5をインサート品としてインサート成形されている。
図1、図4に示す固定接点体5は、導電性を有する。固定接点体5は、金属板にて構成されている。より詳細には、固定接点体5は、一枚の金属板からなる。固定接点体5は、ケース7の凹部710の底面に埋め込まれている。固定接点体5とケース7とは、インサート成形により一体化されている。すなわち、ケース7は、固定接点体5をインサート品としてインサート成形されている。
固定接点体5は、固定接点部51と、基部52と、接続部53と、第1端子54と、を有する。
基部52は、ケース7の凹部710の底面に埋め込まれている。固定接点部51は、基部52の上面から上方に突出している。固定接点部51の上方には、可動接点部411が配置されている。すなわち、固定接点部51は、可動接点部411に対向している。
接続部53は、基部52と第1端子54との間に設けられ、基部52と第1端子54とを接続している。接続部53は、ケース7の凹部710の底面に埋め込まれている。第1端子54は、ケース7の側面から突出している。
(6)導電部材
図1、図4に示す導電部材6は、導電性を有する。導電部材6は、金属板にて構成されている。より詳細には、導電部材6は、一枚の金属板からなる。導電部材6は、ケース7の凹部710の底面に埋め込まれている。導電部材6とケース7とは、インサート成形により一体化されている。すなわち、ケース7は、導電部材6をインサート品としてインサート成形されている。
図1、図4に示す導電部材6は、導電性を有する。導電部材6は、金属板にて構成されている。より詳細には、導電部材6は、一枚の金属板からなる。導電部材6は、ケース7の凹部710の底面に埋め込まれている。導電部材6とケース7とは、インサート成形により一体化されている。すなわち、ケース7は、導電部材6をインサート品としてインサート成形されている。
導電部材6は、複数(図4では4つ)の露出部61と、複数(図4では2つ)の第1接続部62と、第2接続部63と、第2端子64と、を有する。
複数の露出部61は、ケース7の凹部710を構成する空間に露出している。複数の露出部61は、可動接点体4の複数の支持片44と接している。これにより、導電部材6は、可動接点体4に電気的に接続されている。また、導電部材6は、複数の露出部61において可動接点体4を支持している。
以下では、複数(4つ)の露出部61を区別して、それぞれ露出部61a、61b、61c、61dと呼ぶことがある。
2つの第1接続部62のうち一方は、露出部61a、61bを接続している。2つの第1接続部62のうち他方は、露出部61c、61dを接続している。第2接続部63は、露出部61a、61c及び第2端子64を接続している。第2端子64は、ケース7の側面から突出している。第2端子64は、第1端子54とは反対側に設けられている。第1端子54及び第2端子64は、例えばプリント基板上の導電部材に対して、はんだ付けにより機械的に結合及び電気的に接続される。
接点部C1がオフのときは、固定接点体5と導電部材6とが電気的に絶縁されているため、第1端子54と第2端子64との間は非導通となる。接点部C1がオンのときは、固定接点体5と導電部材6とが可動接点体4を介して電気的に接続されるため、第1端子54と第2端子64との間が導通する。
(7)ケース
図1、図4に示すように、ケース7は、ケース本体71と、複数(本実施形態では、4つ)の台座部72と、複数(本実施形態では、4つ)の突起73と、を含む。ケース本体71と複数の台座部72と複数の突起73とは、一体に形成されている。ケース7は、合成樹脂製である。
図1、図4に示すように、ケース7は、ケース本体71と、複数(本実施形態では、4つ)の台座部72と、複数(本実施形態では、4つ)の突起73と、を含む。ケース本体71と複数の台座部72と複数の突起73とは、一体に形成されている。ケース7は、合成樹脂製である。
ケース本体71の形状は、直方体状である。ケース本体71の上面には、凹部710が形成されている。上から見て、凹部710の形状は、矩形状である。上から見た凹部710の4つの角部にはそれぞれ、台座部72が設けられている。各台座部72は、凹部710の底面から上方に突出している。各台座部72には、露出部61が設けられている。ケース7は、凹部710に可動接点体4を収容している。
ケース本体71の上面のうち、凹部710の周縁部には、押圧体3の支持部32が載せ置かれている。
ケース本体71の前面からは、2つの突起73が突出している。ケース本体71の後面からは、2つの突起73が突出している。各突起73には、カバー2の第1突片22が引っ掛けられている。
(8)動作例
以下、本実施形態のプッシュスイッチ1の動作例について、図1、図7を用いて説明する。
以下、本実施形態のプッシュスイッチ1の動作例について、図1、図7を用いて説明する。
操作者がプッシュスイッチ1の押し子31を一定以上の力で押操作すると、押し子31を介して可動接点体4の受圧部41に下向きの操作力が作用する。すると、受圧部41が下方に押されて、可動接点体4が徐々に変形する。そして、可動接点体4に作用する操作力の大きさが所定の大きさを超えると、図7に示すように、可動接点体4は屈折部位42において勢いよく屈折して大きく変形する。言い換えると、可動接点体4に作用する操作力の大きさが所定の大きさを超えると、図7に示すように、可動接点体4は屈折部位42において座屈する。すなわち、可動接点体4は、図7に示すように、中央部(受圧部41)が下に凸となるように湾曲したドーム状に変形する。プッシュスイッチ1を押操作する操作者には、可動接点体4の変形に伴って節度感(クリック感)が与えられる。そして、可動接点体4が上記のように変形すると、図7に示すように、可動接点体4の下面に形成されている可動接点部411が固定接点部51に接する。
一方、可動接点体4が上記のように変形した状態で、押操作が解除され、受圧部41に作用する操作力が無くなると、可動接点体4は、可動接点体4の復元力によって中央部(受圧部41)が上に凸となるように湾曲したドーム状に復元(変形)する。そして、可動接点体4が元の形状になると、図1に示すように、可動接点体4の下面に形成されている可動接点部411が固定接点部51から離れる。
また、押操作された押し子31が下方へ移動する際には、押圧体3の連結部33が弾性変形する。具体的には、図7に示すように、連結部33の一部が下に凸となるように、連結部33が変形する。押操作が解除されると、連結部33の復元力によって連結部33が元の形状に戻り、押し子31が元の位置に戻る(図1参照)。
連結部33は薄肉部331を有しているため、連結部33は、図7に示すように、薄肉部331が設けられた位置において下に凸となるように変形する可能性が高い。つまり、連結部33は、薄肉部331において屈折する可能性が高い。したがって、連結部33が場合によって様々な箇所で屈折する可能性を低減させることができる。すなわち、プッシュスイッチ1が不安定な動作をする可能性を低減させることができる。例えば、押し子31への押操作の力の大きさと押し子31のストローク長との関係が崩れることを抑制できる。
例えば、押し子31が図7のように真下に向かって押されるのではなく、図8のように斜めに押された場合であっても、本実施形態のプッシュスイッチ1では、連結部33が薄肉部331において屈折する可能性が高い。
また、押し子31が製造後に初めて押操作された際に、連結部33のうちのある箇所が屈折すると、当該箇所に折り癖が付く等によって、2回目以降に押操作された際にも同じ場所で屈折しやすくなることがある。もし、複数のプッシュスイッチ1が連結部33においてそれぞれ異なる箇所に折り癖が付くと、複数のプッシュスイッチ1の特性がそれぞれ異なる特性となるおそれがある。例えば、プッシュスイッチ1ごとにそれぞれ、押し子31への押操作の力の大きさと押し子31のストローク長との関係が異なるという事態が起こり得る。すなわち、プッシュスイッチ1の品質がばらつくおそれがある。特に、押し子31が製造後に初めて押操作された際に、押操作の向きが斜めであると、本来屈折するはずの箇所とは異なる箇所で連結部33が屈折するおそれがある。
これに対して、本実施形態のプッシュスイッチ1では、押し子31が製造後に初めて押操作された際に、連結部33が薄肉部331において屈折する可能性が高い。そのため、プッシュスイッチ1の品質がばらつく可能性を低減させることができる。
薄肉部331は、好ましくは、連結部33に薄肉部331を設けなかった場合(つまり、薄肉部331の厚さT1が隣接部332、333の厚さT2、T3と等しい場合)に、押し子31を真下に向かって押した際に屈折する部位に設けられる。これにより、プッシュスイッチ1の特性を、薄肉部331の無い同等品を正常に使用した場合の特性に近づけることができる。
また、連結部33は、薄肉部331を1つのみ含むことが好ましい。これにより、連結部33は決まった箇所で屈折しやすい。なお、連結部33において厚さが極小である領域が連結部33の周方向に複数並んでいる場合は、周方向に並んだ上記複数の領域を含む部位を、1つの薄肉部331と定義する。連結部33において厚さが極小である領域が連結部33の周方向に複数並んでいる場合とは、例えば、連結部33の周方向に沿って、外側窪み3311及び内側窪み3312のうち少なくとも一方がミシン目状に設けられている場合等である。
(実施形態の変形例)
以下、実施形態の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
以下、実施形態の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
実施形態で説明した各構成の形状は一例であり、変更が可能である。連結部33の形状は、円筒状に限定されず、例えば、角筒状であってもよい。押し子31の第1部分311の形状は、円錐台状に限らず、例えば、角錐台状、円柱状又は角柱状であってもよい。押し子31の第2部分312の形状は、円錐台状に限らず、例えば、角錐台状、円柱状又は角柱状であってもよい。
実施形態では、連結部33は押し子31から外側かつ下方へ突出している。これに対して、連結部33は例えば、上下方向と直交する平面上において押し子31から外側へ突出していてもよい。
薄肉部331には、外側窪み3311と内側窪み3312とのうち一方のみが設けられていてもよい。
外側窪み3311は、連結部33の全周に亘って設けられていなくてもよい。つまり、図5においてドットを付してある領域のうち、一部の領域にのみ、外側窪み3311が設けられていてもよい。例えば、外側窪み3311が複数箇所で途切れていてもよい。あるいは、連結部33の周方向に沿って、外側窪み3311がミシン目状に設けられていてもよい。
内側窪み3312は、連結部33の全周に亘って設けられていなくてもよい。つまり、図6においてドットを付してある領域のうち、一部の領域にのみ、内側窪み3312が設けられていてもよい。例えば、内側窪み3312が複数箇所で途切れていてもよい。あるいは、連結部33の周方向に沿って、内側窪み3312がミシン目状に設けられていてもよい。
外側窪み3311及び内側窪み3312のうち少なくとも一方は、実施形態のように隣接部332の表面と滑らかにつながっていなくてもよい。例えば、外側窪み3311及び内側窪み3312のうち少なくとも一方は、側面と底面とを有して、上記側面は隣接部332の表面に対して所定の角度をなすように上記表面に対して屈曲していてもよい。あるいは、外側窪み3311及び内側窪み3312のうち少なくとも一方は、断面形状が楔状となるように形成されていてもよい。
同様に、外側窪み3311及び内側窪み3312のうち少なくとも一方は、実施形態のように隣接部333の表面と滑らかにつながっていなくてもよい。
押圧体3の押し子31と支持部32と連結部33と延長部34とが一体に形成されていることは、必須ではない。押圧体3は、複数の部材をつなぎ合わせる等、複数の部材を組み合わせて形成されていてもよい。
また、押圧体3において延長部34は必須の構成ではない。
プッシュスイッチ1のストローク長は、適宜設定可能である。例えば、プッシュスイッチ1は、ストローク長が比較的短い短ストロークタイプ、ストローク長が比較的長い長ストロークタイプ、又は短ストロークタイプと長ストロークタイプとの中間に該当する中ストロークタイプであってもよい。
プッシュスイッチ1は、機器の操作部に用いられて人に操作される構成に限らず、例えば機器の位置検知に用いられてもよい。この場合、機器が所定の位置に移動することで、所定の位置に設置されたプッシュスイッチ1の押し子31が押操作され、プッシュスイッチ1から信号が出力される。
導電部材6は、可動接点体4の複数の支持片44以外の箇所で可動接点体4に接していてもよい。
(まとめ)
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。
第1の態様に係るプッシュスイッチ(1)は、ケース(7)と、固定接点体(5)と、可動接点体(4)と、押圧体(3)と、を備える。ケース(7)は、上方が開口した凹部(710)を有する。固定接点体(5)は、凹部(710)の底面に設けられた固定接点部(51)を有する。可動接点体(4)は、固定接点部(51)に対向する可動接点部(411)を有する。可動接点体(4)は、固定接点体(5)の上方に設けられている。押圧体(3)は、押し子(31)と、支持部(32)と、連結部(33)と、を含む。押し子(31)は、可動接点体(4)の上方に配置される。押し子(31)は、押操作を受けて可動接点体(4)を固定接点体(5)に向かって押す。支持部(32)は、ケース(7)に支持されている。連結部(33)は、押し子(31)と支持部(32)との間に、押し子(31)を囲む筒状に形成されている。連結部(33)は、押し子(31)と支持部(32)とを連結している。連結部(33)は、押し子(31)が押操作を受けると弾性変形する。連結部(33)は、薄肉部(331)と、薄肉部(331)と隣接する隣接部(332、333)と、を有する。薄肉部(331)は、上及び下の少なくとも一方から見て押し子(31)を囲むように設けられている。薄肉部(331)の厚さ(T1)は、隣接部(332、333)の厚さ(T2、T3)よりも小さい。
上記の構成によれば、薄肉部(331)の厚さ(T1)は隣接部(332、333)の厚さ(T2、T3)よりも小さいため、押し子(31)が押操作されたとき、連結部(33)が薄肉部(331)において屈折しやすい。押し子(31)が真下に向かって押操作された場合だけではなく、斜め下に向かって押操作された場合であっても、連結部(33)が薄肉部(331)において屈折しやすい。このように、プッシュスイッチ(1)では、連結部(33)のうち屈折する部位が、薄肉部(331)に限定される傾向にある。そのため、プッシュスイッチ(1)が不安定な動作をする可能性を低減させることができる。例えば、押操作の力の大きさとストローク長との関係が崩れることを抑制できる。
また、第2の態様に係るプッシュスイッチ(1)では、第1の態様において、連結部(33)は、薄肉部(331)の外面に、隣接部(332、333)よりも窪んだ外側窪み(3311)を有する。
上記の構成によれば、プッシュスイッチ(1)が不安定な動作をする可能性を低減させることができる。
また、第3の態様に係るプッシュスイッチ(1)では、第2の態様において、外側窪み(3311)は、連結部(33)の全周に亘って設けられている。
上記の構成によれば、外側窪み(3311)が連結部(33)の全周より小さい範囲(例えば、半周)に設けられている場合と比較して、連結部(33)が薄肉部(331)において屈折しやすい。
また、第4の態様に係るプッシュスイッチ(1)では、第2又は3の態様において、外側窪み(3311)の深さは、隣接部(332、333)の厚さ(T2、T3)の5%以上20%以下である。
上記の構成によれば、外側窪み(3311)の深さが隣接部(332、333)の厚さ(T2、T3)の5%未満である場合と比較して、連結部(33)が薄肉部(331)において屈折しやすい。なおかつ、外側窪み(3311)の深さが隣接部(332、333)の厚さ(T2、T3)の20%より大きい場合と比較して、連結部(33)の強度を高くできる。
また、第5の態様に係るプッシュスイッチ(1)では、第1~4の態様のいずれか1つにおいて、連結部(33)は、薄肉部(331)の内面に、隣接部(332、333)よりも窪んだ内側窪み(3312)を有する。
上記の構成によれば、プッシュスイッチ(1)が不安定な動作をする可能性を低減させることができる。
また、第6の態様に係るプッシュスイッチ(1)では、第5の態様において、内側窪み(3312)は、連結部(33)の全周に亘って設けられている。
上記の構成によれば、内側窪み(3312)が連結部(33)の全周より小さい範囲(例えば、半周)に設けられている場合と比較して、連結部(33)が薄肉部(331)において屈折しやすい。
また、第7の態様に係るプッシュスイッチ(1)では、第5又は6の態様において、内側窪み(3312)の深さは、隣接部(332、333)の厚さ(T2、T3)の5%以上20%以下である。
上記の構成によれば、内側窪み(3312)の深さが隣接部(332、333)の厚さ(T2、T3)の5%未満である場合と比較して、連結部(33)が薄肉部(331)において屈折しやすい。なおかつ、内側窪み(3312)の深さが隣接部(332、333)の厚さ(T2、T3)の20%より大きい場合と比較して、連結部(33)の強度を高くできる。
また、第8の態様に係るプッシュスイッチ(1)では、第1~7の態様のいずれか1つにおいて、上及び下の少なくとも一方から見て、薄肉部(331)が設けられた領域の形状は、押し子(31)の外縁の形状に沿っている。
上記の構成によれば、押し子(31)への押操作の力が、薄肉部(331)に均等に伝わりやすい。
第1の態様以外の構成については、プッシュスイッチ(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
1 プッシュスイッチ
3 押圧体
4 可動接点体
5 固定接点体
7 ケース
31 押し子
32 支持部
33 連結部
51 固定接点部
331 薄肉部
332、333 隣接部
411 可動接点部
710 凹部
3311 外側窪み
3312 内側窪み
T1、T2、T3 厚さ
3 押圧体
4 可動接点体
5 固定接点体
7 ケース
31 押し子
32 支持部
33 連結部
51 固定接点部
331 薄肉部
332、333 隣接部
411 可動接点部
710 凹部
3311 外側窪み
3312 内側窪み
T1、T2、T3 厚さ
Claims (8)
- 上方が開口した凹部を有するケースと、
前記凹部の底面に設けられた固定接点部を有する固定接点体と、
前記固定接点部に対向する可動接点部を有し、前記固定接点体の上方に設けられた可動接点体と、
押圧体と、を備え、
前記押圧体は、
前記可動接点体の上方に配置され、押操作を受けて前記可動接点体を前記固定接点体に向かって押す押し子と、
前記ケースに支持された支持部と、
前記押し子と前記支持部との間に、前記押し子を囲む筒状に形成されており、前記押し子と前記支持部とを連結している連結部と、を含み、
前記連結部は、前記押し子が前記押操作を受けると弾性変形し、
前記連結部は、上及び下の少なくとも一方から見て前記押し子を囲むように設けられた薄肉部と、前記薄肉部と隣接する隣接部と、を有し、
前記薄肉部の厚さは、前記隣接部の厚さよりも小さい、
プッシュスイッチ。 - 前記連結部は、前記薄肉部の外面に、前記隣接部よりも窪んだ外側窪みを有する、
請求項1に記載のプッシュスイッチ。 - 前記外側窪みは、前記連結部の全周に亘って設けられている、
請求項2に記載のプッシュスイッチ。 - 前記外側窪みの深さは、前記隣接部の前記厚さの5%以上20%以下である、
請求項2又は3に記載のプッシュスイッチ。 - 前記連結部は、前記薄肉部の内面に、前記隣接部よりも窪んだ内側窪みを有する、
請求項1~4のいずれか一項に記載のプッシュスイッチ。 - 前記内側窪みは、前記連結部の全周に亘って設けられている、
請求項5に記載のプッシュスイッチ。 - 前記内側窪みの深さは、前記隣接部の前記厚さの5%以上20%以下である、
請求項5又は6に記載のプッシュスイッチ。 - 上及び下の少なくとも一方から見て、前記薄肉部が設けられた領域の形状は、前記押し子の外縁の形状に沿っている、
請求項1~7のいずれか一項に記載のプッシュスイッチ。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006120397A (ja) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プッシュオンスイッチ |
JP2018067401A (ja) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | 積水ポリマテック株式会社 | コンタクトラバー |
WO2019225635A1 (ja) | 2018-05-24 | 2019-11-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | プッシュスイッチ |
-
2022
- 2022-08-17 WO PCT/JP2022/031023 patent/WO2023095398A1/ja unknown
Patent Citations (3)
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