WO2025154396A1

WO2025154396A1 - プッシュスイッチ

Info

Publication number: WO2025154396A1
Application number: PCT/JP2024/041654
Authority: WO
Inventors: 純一宮本
Original assignee: Alps Alpine Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2024-01-15
Filing date: 2024-11-25
Publication date: 2025-07-24
Anticipated expiration: 2026-07-15

Abstract

プッシュスイッチは、収納部を有するハウジングと、収納部の内部に設けられた可動接点部材と、収納部の内底面において可動接点部材と対向して設けられた固定接点を有する固定接点部材と、可動接点部材を押圧する操作部材とを備え、固定接点は、ハウジングに埋設された周縁部を有し、周縁部は、多段状を有する。

Description

プッシュスイッチ

　本発明は、プッシュスイッチに関する。

　下記特許文献１には、インサート成型の際に中央固定接点部をピンで支持することにより、中央固定接点部の裏側の樹脂部材に貫通孔が形成されるプッシュスイッチにおいて、中央固定接点部の端部に折り曲げ部を設けることにより、半田付けの際に貫通孔から侵入したフラックスが中央固定接点部の表側まで濡れ広がり難くなるようにした技術が開示されている。

国際公開第２０１８／１４２７５２号

　しかしながら、特許文献１の技術は、依然として、フラックスが中央固定接点部の端部を回り込んで、中央固定接点部の表側まで濡れ広がる虞があり、中央固定接点部の端部の折り曲げ部の形状に改良の余地がある。

　一実施形態に係るプッシュスイッチは、収納部を有するハウジングと、収納部の内部に設けられた可動接点部材と、収納部の内底面において可動接点部材と対向して設けられた固定接点を有する固定接点部材と、可動接点部材を押圧する操作部材とを備え、固定接点は、ハウジングに埋設された周縁部を有し、周縁部は、多段状を有する。

　一実施形態に係るプッシュスイッチによれば、フラックスが固定接点の裏面側から固定接点の周縁部を回り込んで固定接点の表面側に侵入することを抑制できる。

一実施形態に係るプッシュスイッチの外観斜視図一実施形態に係るプッシュスイッチの分解斜視図一実施形態に係るプッシュスイッチの断面図一実施形態に係るプッシュスイッチが備えるハウジングの外観斜視図一実施形態に係るハウジングが備える第１の固定接点部材および第２の固定接点部材の外観斜視図一実施形態に係るプッシュスイッチが備えるハウジングのＡ－Ａ断面図一実施形態に係るプッシュスイッチが備えるハウジングの底面側から視た外観斜視図

　以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。なお、以降の説明では、便宜上、図中Ｚ軸方向を上下方向とし、図中Ｙ軸方向を左右方向とし、図中Ｘ軸方向を前後方向とする。但し、Ｚ軸正方向を上方とし、Ｙ軸正方向を右方とし、Ｘ軸正方向を前方とする。

　（プッシュスイッチ１００の概要）
　図１は、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００の外観斜視図である。図１に示すように、プッシュスイッチ１００は、ハウジング１１０の上面１１０Ａが、金属カバー１２０によって覆われて構成されている。金属カバー１２０の中央部には、円柱状の凸部１２１が形成されており、さらに、凸部１２１の中央部には、円形の開口部１２２が形成されている。

　ステム１４０の円柱状の操作部１４１は、金属カバー１２０の開口部１２２を貫通し、金属カバー１２０よりも上方（Ｚ軸正方向）に突出している。これにより、プッシュスイッチ１００は、ステム１４０の操作部１４１による下方（Ｚ軸負方向）への押圧操作が可能であり、当該押圧操作により、スイッチオフ状態からスイッチオン状態に切り替え可能である。

　（プッシュスイッチ１００の構成）
　図２は、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００の分解斜視図である。図３は、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００の断面図である。図２および図３に示すように、プッシュスイッチ１００は、図中下側（Ｚ軸負側）から順に、ハウジング１１０、可動接点部材１３０、ステム１４０、および金属カバー１２０を備える。

　ハウジング１１０は、上下方向（Ｚ軸方向）に薄型の直方体形状を有する、容器状の部材である。ハウジング１１０は、上面視において、概ね正方形状を有する。ハウジング１１０は、上面１１０Ａから下方に向かって凹んだ形状の、収納部１１０Ｂを有する。収納部１１０Ｂの内部には、可動接点部材１３０が収容される。例えば、ハウジング１１０は、比較的硬質な絶縁性素材（例えば、硬質樹脂等）が用いられて、インサート成形によって形成される。

　ハウジング１１０の収納部１１０Ｂの内底面には、第１の固定接点１１４と、２つの第２の固定接点１１５とが露出して設けられている。

　第１の固定接点１１４は、「固定接点」の一例である。第１の固定接点１１４は、収納部１１０Ｂの内底面の中央部に設けられており、可動接点部材１３０のドーム部１３１の頂部の裏面と対向して設けられている。第１の固定接点１１４は、金属製且つ板状の第１の固定接点部材１１２に対し、一体的に設けられている。

　２つの第２の固定接点１１５は、収納部１１０Ｂの内底面において、第１の固定接点１１４を間に挟んで対向配置されている。２つの第２の固定接点１１５は、金属製且つ板状の第２の固定接点部材１１３に対し、一体的に設けられている。２つの第２の固定接点１１５の各々には、可動接点部材１３０の周辺部１３２が載置される。

　第１の固定接点部材１１２および第２の固定接点部材１１３は、いずれも、導電性を有する板材（例えば、金属板）が用いられて形成され、インサート成型によって、ハウジング１１０に埋め込まれる。

　可動接点部材１３０は、ハウジング１１０の収納部１１０Ｂに配置される、薄い金属板からなる部材である。可動接点部材１３０は、上面視にて円形であり、且つ、上方（Ｚ軸正方向）に凸状のドーム部１３１を有する。また、可動接点部材１３０は、ドーム部１３１を取り囲む水平な平板状の周辺部１３２を有する。周辺部１３２は、上面視にて正方形状の外形状を有する。周辺部１３２は、収納部１１０Ｂの内底面に設けられている２つの第２の固定接点１１５の各々に載置される。これにより、可動接点部材１３０は、２つの第２の固定接点１１５によって２点で安定的に支持されるとともに、２つの第２の固定接点１１５に対して電気的に接続される。

　可動接点部材１３０のドーム部１３１は、いわゆる「反転バネ」であり、ステム１４０の操作部１４１による押圧操作がなされたとき、頂部（中心部分）がステム１４０の中央突起部１４３によって下方へ押圧され、所定の操作荷重を超えると急激に頂部が凹状に弾性変形（反転動作）する。これにより、可動接点部材１３０のドーム部１３１は、頂部の裏側の部分で、第１の固定接点１１４と接触し、第１の固定接点１１４と電気的に接続される。その結果、可動接点部材１３０は、第１の固定接点部材１１２と第２の固定接点部材１１３とを、当該可動接点部材１３０を介して、互いに導通させることができる。なお、可動接点部材１３０のドーム部１３１は、ステム１４０の操作部１４１による押圧操作が解除されたときに、弾性力によって元の凸状に復帰する。

　ステム１４０は、「操作部材」の一例であり、操作者によって下方への押圧操作がなされる部材である。ステム１４０は、金属カバー１２０の凸部１２１の内側に配置される。ステム１４０は、硬質素材（例えば硬質樹脂、金属等）や弾性素材（例えば、ゴム、シリコン等）が用いられて形成される。ステム１４０は、操作部１４１、基部１４２、および中央突起部１４３を有する。

　操作部１４１は、ステム１４０の中央に設けられており、基部１４２よりも上方に突出した円柱状を有する。操作部１４１は、金属カバー１２０の開口部１２２を貫通し、操作者による押圧操作がなされる。

　基部１４２は、操作部１４１の周囲に設けられている、平板状且つ円環状の部分である。基部１４２は、ハウジング１１０の収納部１１０Ｂの内部で、操作部１４１とともに上下動する。

　中央突起部１４３は、操作部１４１の底面から下方に突出して設けられている、下向きのドーム状の部分である。中央突起部１４３は、操作部１４１による押圧操作がなされたとき、操作部１４１および基部１４２と一体に下方へ移動することにより、可動接点部材１３０のドーム部１３１の頂部を押圧する。

　金属カバー１２０は、金属製且つ平板状の部材である。金属カバー１２０の中央部には、上方に突出した円柱状の凸部１２１が形成されている。凸部１２１の内側には、ステム１４０が配置される。また、上面視にて、金属カバー１２０の凸部１２１の中央には、ステム１４０の操作部１４１を上方に突出させるための、円形の開口部１２２が形成されている。金属カバー１２０は、ハウジング１１０の上面１１０Ａに固定的に取り付けられることにより、ステム１４０をハウジング１１０の上面１１０Ａに固定される。これにより、金属カバー１２０は、ステム１４０を凸部１２１の内側に閉じ込めるとともに、可動接点部材１３０をハウジング１１０の収納部１１０Ｂに閉じ込める。例えば、金属カバー１２０は、金属板がプレス加工等の加工方法によって加工されることにより形成される。

　また、金属カバー１２０の外周縁部における４辺の各々には、下方に垂下したフック１２３が設けられている。金属カバー１２０は、４つのフック１２３の各々が、ハウジング１１０の側面に係合することにより、ハウジング１１０に対して位置決めおよび固定される。

　（プッシュスイッチ１００の動作）
　一実施形態に係るプッシュスイッチ１００は、ステム１４０の操作部１４１による押圧操作がなされていないとき、操作部１４１が最も高い位置にある初期状態にあるとともに、可動接点部材１３０が上方に凸状の初期状態である。このとき、可動接点部材１３０は、第２の固定接点１１５には接触しているが、第１の固定接点１１４には接触していない。すなわち、第２の固定接点１１５と第１の固定接点１１４とが互いに導通していない。このため、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００は、ステム１４０の操作部１４１による押圧操作がなされていないとき、スイッチオフ状態となっている。

　そして、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００は、ステム１４０の操作部１４１による押圧操作がなされたとき、ステム１４０の中央突起部１４３が、可動接点部材１３０のドーム部１３１の頂部を押し下げる。これにより、可動接点部材１３０のドーム部１３１が、凹状に弾性変形（反転動作）し、可動接点部材１３０のドーム部１３１の頂部の裏側の部分が、第１の固定接点１１４に接触する。その結果、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００は、可動接点部材１３０を介して、第１の固定接点１１４と２つの第２の固定接点１１５とが互いに導通することで、スイッチオン状態となる。

　（第１の固定接点部材１１２および第２の固定接点部材１１３の構成）
　図４は、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００が備えるハウジング１１０の外観斜視図である。図５は、一実施形態に係るハウジング１１０が備える第１の固定接点部材１１２および第２の固定接点部材１１３の外観斜視図である。図６は、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００が備えるハウジング１１０のＡ－Ａ断面図である。

　図４および図５に示すように、ハウジング１１０には、第１の固定接点部材１１２と、第２の固定接点部材１１３とが、インサート成型によって一体的に設けられている。第１の固定接点部材１１２および第２の固定接点部材１１３は、金属板が加工されることによって形成される。第１の固定接点部材１１２および第２の固定接点部材１１３は、一部がハウジング１１０に埋設され、残りの一部がハウジング１１０から露出する。

　第１の固定接点部材１１２は、ハウジング１１０の底部における後側（Ｘ軸負側）に設けられている、金属製且つ板状の部材である。第１の固定接点部材１１２は、左右方向（Ｙ軸方向）に直線状に延びる第１部分１１２Ｐ１と、第１部分１１２Ｐ１の中央部から前方（Ｘ軸正方向）に延びる第２部分１１２Ｐ２とを有する。第１部分１１２Ｐ１の両端部には、外部接続端子１１２Ｂが設けられている。第２部分１１２Ｐ２の先端部には、第１の固定接点１１４が設けられている。

　図４に示すように、第１の固定接点１１４は、ハウジング１１０の収納部１１０Ｂの内底面の中央部においてハウジング１１０の樹脂部から露出して設けられる。第１の固定接点１１４は、可動接点部材１３０のドーム部１３１の頂部の裏側の部分と対向する。これにより、第１の固定接点１１４は、可動接点部材１３０のドーム部１３１が反転動作したとき、可動接点部材１３０のドーム部１３１の頂部の裏側の部分が接触することで、可動接点部材１３０と電気的に接続される。

　ここで、第１の固定接点１１４の表面には、上面視にて円形状を有し、且つ、上方に突出した台座状の接触部１１４Ａが設けられている。このため、第１の固定接点１１４は、可動接点部材１３０のドーム部１３１の頂部の裏側の部分が、接触部１１４Ａに局所的に接触することができるようになっている。

　第２の固定接点部材１１３は、ハウジング１１０の底部における前側（Ｘ軸正側）に設けられている、金属製且つ板状の部材である。第２の固定接点部材１１３は、左右方向（Ｙ軸方向）に直線状に延びる第１部分１１３Ｐ１と、第１部分１１３Ｐ１の中央部から後方（Ｘ軸負方向）且つ斜め方向に延びる一対の第２部分１１３Ｐ２とを有する。第１部分１１３Ｐ１の両端部には、外部接続端子１１３Ｂが設けられている。一対の第２部分１１３Ｐ２の各々の先端部には、第２の固定接点１１５が設けられている。

　図４に示すように、左右一対の第２の固定接点１１５は、ハウジング１１０の収納部１１０Ｂの内底面において、第１の固定接点１１４を間に挟んで左右方向（Ｙ軸方向）に対向配置されており、且つ、ハウジング１１０の樹脂部から露出して設けられる。ハウジング１１０の収納部１１０Ｂに可動接点部材１３０が配置されたとき、左右一対の第２の固定接点１１５には、可動接点部材１３０の周辺部１３２が載置される。これにより、左右一対の第２の固定接点１１５は、可動接点部材１３０と電気的に接続される。

　ここで、第２の固定接点１１５の表面には、上面視にて長方形状を有し、且つ、上方に突出した台座状の接触部１１５Ａが設けられている。このため、第２の固定接点１１５は、可動接点部材１３０の周辺部１３２の裏面が、接触部１１５Ａに局所的に接触することができるようになっている。

　ここで、図５および図６に示すように、第１の固定接点１１４は、外側に向かうに連れて下がる多段状の周縁部１１６を有する。そして、図４および図６に示すように、周縁部１１６は、ハウジング１１０の樹脂部に埋設される。

　これにより、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００は、フラックスがハウジング１１０の孔部１１７（図７参照）から第１の固定接点１１４の裏面側に侵入した場合であっても、当該フラックスが第１の固定接点１１４の裏面側から周縁部１１６を回り込んで第１の固定接点１１４の表面側に侵入することを抑制できる。

　具体的には、図６に示すように、周縁部１１６の裏面は、外側に向かうに連れて下がる多段状を有しており、すなわち、外側に向かって複数の直角の段差部１１６Ａ（図６に示す例では、３つの段差部１１６Ａ）を連続的に有するものとなっている。

　このため、ハウジング１１０の孔部１１７から第１の固定接点１１４の裏面側に侵入し、第１の固定接点１１４の裏面に沿って外方へ流出したフラックスは、周縁部１１６の最も高い位置にある最初の段差部１１６Ａの垂直面に突き当たることにより、さらなる外方への流出が規制される。

　万が一、フラックスが最初の段差部１１６Ａを乗り越えてさらに外方へ流出した場合であっても、さらに外側に設けられている２番目の段差部１１６Ａの垂直面に突き当たることによって、さらなる外方への流出が規制される。

　さらに万が一、フラックスが２番目の段差部１１６Ａを乗り越えてさらに外方へ流出した場合であっても、さらに外側に設けられている３番目の段差部１１６Ａの垂直面に突き当たることによって、さらなる外方への流出が規制される。

　このように、周縁部１１６の裏面は、外側に向かって複数の直角の段差部１１６Ａを連続的に有し、各段差部１１６Ａの垂直面においてフラックスの流出を規制できるため、フラックスが全ての段差部１１６Ａを乗り越えることは困難である。

　したがって、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００は、フラックスが周縁部１１６の側端面１１６Ｂを回り込んで第１の固定接点１１４の表面側に侵入することを抑制できるようになっている。

　また、周縁部１１６は、表面にも、裏面と同様に、外側に向かって複数の直角の段差部１１６Ａを連続的に有する。このため、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００は、万が一、フラックスが周縁部１１６の側端面１１６Ｂを回り込んで周縁部１１６の表面側に侵入した場合であっても、周縁部１１６の表面の複数の段差部１１６Ａによって、当該フラックスが第１の固定接点１１４の表面の露出部（周縁部１１６よりも内側の部分）に侵入することを抑制することができる。

　なお、本実施形態では、周縁部１１６は、一例として３段の多段状を有しているが、これに限らず、２段または４段以上の多段状を有してもよい。

　また、本実施形態では、周縁部１１６は、プレス加工のハーフパンチによって、多段状に形成される。これにより、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００は、周縁部１１６の表目および裏面に対して、複数の段差部１１６Ａを一括に形成することができ、且つ、複数の段差部１１６Ａを高精度に形成することができる。例えば、本実施形態では、曲げ加工による場合と比較して、段差部１１６Ａの角部（エッジ部）の直角度を高めることができ、且つ、段差部１１６Ａの垂直面の垂直度を高めることができる。したがって、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００は、複数の段差部１１６Ａによるフラックスの流出抑制効果をさらに高めることができる。但し、これに限らず、その他の方法（例えば、切削加工）により、周縁部１１６を多段状に形成してもよい。

　また、本実施形態では、図５に示すように、第１の固定接点１１４は、周縁部１１６の全域に、多段状を有する。これにより、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００は、周縁部１１６の全域に亘って、フラックスの流出抑制効果を得ることができる。

　なお、本実施形態では、各段差部１１６Ａの内角部の直角度が高くエッジが鋭いため、インサート成型の際に、内角部に樹脂部材が満たされない隙間部が形成される場合がある。この場合、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００は、隙間部にフラックスが溜まることで、フラックスの流出をさらに抑制できる。

　（ハウジング１１０の底面側の構成）
　図７は、一実施形態に係るプッシュスイッチ１００が備えるハウジング１１０の底面側から視た外観斜視図である。

　図６に示すように、ハウジング１１０の底面１１０Ｃにおける第１の固定接点１１４の裏面と重なる部分には、インサート成型時に第１の固定接点１１４を固定するための固定ピンの跡である２つの孔部１１７が形成されている。

　同様に、ハウジング１１０の底面１１０Ｃにおける第２の固定接点１１５の裏面と重なる部分には、インサート成型時に第２の固定接点１１５を固定するための固定ピンの跡である２つの孔部１１８が形成されている。

　ここで、孔部１１７は、ハウジング１１０の底面１１０Ｃを上下方向に貫通している。このため、本実施形態のハウジング１１０は、ハウジング１１０を基板に半田付けする際に、フラックスが孔部１１７から第１の固定接点１１４の裏面側に侵入してしまう虞がある。

　しかしながら、本実施形態のハウジング１１０は、上記した通り、第１の固定接点１１４の周縁部１１６の裏面が、外側に向かって複数の段差部１１６Ａを連続的に有するため、フラックスが孔部１１７から第１の固定接点１１４の裏面側に侵入した場合であっても、当該フラックスが第１の固定接点１１４の周縁部１１６の側端面１１６Ｂを回り込んで第１の固定接点１１４の表面側に侵入することを抑制できるようになっている。

　以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

　本国際出願は、２０２４年１月１５日に出願した日本国特許出願第２０２４－００３９７２号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。

　１００　プッシュスイッチ
　１１０　ハウジング
　１１０Ａ　上面
　１１０Ｂ　収納部
　１１２　第１の固定接点部材
　１１２Ｂ　外部接続端子
　１１２Ｐ１　第１部分
　１１２Ｐ２　第２部分
　１１３　第２の固定接点部材
　１１３Ｂ　外部接続端子
　１１３Ｐ１　第１部分
　１１３Ｐ２　第２部分
　１１４　第１の固定接点
　１１４Ａ　接触部
　１１５　第２の固定接点
　１１５Ａ　接触部
　１１６　周縁部
　１１７　孔部
　１２０　金属カバー
　１２１　凸部
　１２２　開口部
　１２３　フック
　１３０　可動接点部材
　１３１　ドーム部
　１３２　周辺部
　１４０　ステム
　１４１　操作部
　１４２　基部
　１４３　中央突起部

Claims

　収納部を有するハウジングと、
　前記収納部の内部に設けられた可動接点部材と、
　前記収納部の内底面において前記可動接点部材と対向して設けられた固定接点を有する固定接点部材と、
　前記可動接点部材を押圧する操作部材と
　を備え、
　前記固定接点は、前記ハウジングに埋設された周縁部を有し、
　前記周縁部は、多段状を有する
　ことを特徴とするプッシュスイッチ。
　前記周縁部は、外側に向かって複数の直角の段差部を連続的に有する前記多段状を有する
　ことを特徴とする請求項１に記載のプッシュスイッチ。
　前記周縁部は、プレス加工のハーフパンチによって、前記多段状に形成される
　ことを特徴とする請求項１に記載のプッシュスイッチ。
　前記固定接点は、前記周縁部の全域に、前記多段状を有する
　ことを特徴とする請求項１に記載のプッシュスイッチ。
　前記ハウジングの底面における前記固定接点の裏面と重なる部分には、インサート成型時に前記固定接点を固定するための固定ピンの跡である孔部が形成されている
　ことを特徴とする請求項１に記載のプッシュスイッチ。