JP4297764B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチ装置、詳しくは導電パターン部と、この導電パターン部に摺接する弾性導電接片と、この導電接片を摺動させる操作部材とから構成されるスイッチ装置に関する。

周知のように、近年、電子機器、例えば小型の精密機器である銀塩カメラやデジタルカメラ等におけるモード設定スイッチ等、カメラの動作状態を切り換えるスイッチは、プリント配線基板上に導電パターン部を作成し、その導電パターン部を電気的に独立した幾つかの領域に分けておき、その領域上に、操作ダイヤル等の回動体に取り付けられた弾性導電接片を、回動体を回動させることにより摺動させて、どの領域が導通しているかによりスイッチの切換動作を行わせるようになっている。

弾性導電接片は、例えば熱かしめ等により回動体に取り付けられるのが一般的であるが、弾性導電接片及び回動体の部品製造時に生じる寸法誤差により、弾性導電接片と回動体との相対的な位置ずれが生じてしまうことがある。また、これに伴って回動体を保持するケースや導電パターン部に対する接片の相対的な位置ずれを発生させる原因にもなっている。

そこで、特許文献１には、所定の位置決め部材を用いることにより弾性導電接片をケースに対して相対的に位置出しすると共に、別の所定の位置決め部材を用いることによって弾性導電接片を導電パターン部に対して相対的に位置出しして、例えば熱かしめ等により回動体に取り付けるようにした技術が提案されている。

このように弾性導電接片がケース、及び導電パターン部に対して相対的に位置出しされて回動体に取り付けられることにより、弾性導電接片は、確実に導電パターン部に対して摺動することができ、また、ケースに形成された指標と回動体に形成された指標とを確実に一致させることができる。
特開平９−６３８１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、弾性導電接片を確実に導電パターン部に対して摺動させるため、また、ケースに形成された指標と回動体に形成された指標とを確実に一致させるためにそれぞれ所定の位置決め部材を用いている。

よって、弾性導電接片と回動体とケースとを組み立てる際、２つの所定の位置決め部材の製作誤差が重なって組立誤差が大きくなる可能性があるため、弾性導電接片が所望の導電パターン部からずれてしまう虞があり、細かいパターンの切換を行う際には向かないといった事情がある。

本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で誤差がなく正確なパターン切換を行うことができるスイッチ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明によるスイッチ装置は、端部に小判形状の孔に嵌合する小判状の接片嵌合部を有するダイヤル軸と、該ダイヤル軸の回動する回動領域を制限するためのストッパピンとを有する回動操作ダイヤルと、上記ストッパピンが係合し、該ストッパピンの移動を制限することにより上記操作ダイヤルの回動領域を規定する回動規制孔と、上記ダイヤル軸が貫通する貫通孔とを有する外装部材と、スイッチ用の切換パターンを有する電気基板と、上記回動規制孔を介して上記ストッパピンと嵌合する被係合孔と、上記貫通孔を介して上記接片嵌合部と嵌合する上記小判形状の孔とを有し上記回動操作ダイヤルに対する相対的な位置決めが行なわれ、上記ストッパピンにより上記操作ダイヤルと一体的に回動移動し、上記電気基板の上記切換パターンに接触して摺動する接片と、を有することを特徴とする。

本発明のスイッチ装置によれば、簡単な構造で組立誤差が殆どなく正確なパターン切換を行うことができるスイッチ装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、本実施の形態においては、スイッチ装置は、回動式の摺動スイッチ装置を例に挙げて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態を示す回動式摺動スイッチ装置の分解斜視図、図２は、組み立て後の回動式摺動スイッチ装置における図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大縦断面図、図３は、図２中の外装部材の凹部の底面図である。

図１に示すように、回動式摺動スイッチ装置１００は、操作部材である回動操作ダイヤル１と、この回動操作ダイヤル１が配設される外装部材２０と、操作ダイヤル１に取り付けられる弾性導電接片（以下、接片と称す）３０と、この導電接片３０が摺動する導電パターンの形成された電気基板４０とにより主要部が構成されている。

操作部材である回動操作ダイヤル１は、円板状の回動ダイヤル１ａと、該回動ダイヤル１ａの下面に該回動ダイヤル１ａと一体に形成された該回動ダイヤル１ａよりも径の小さい小径環体１ｂとよりなり、回動ダイヤル１ａの上面には、直径方向に凸条のつまみ部２が一体に形成されている。また、つまみ部２の上面の一端には、つまみ指標７が形成されている。

また、小径環体１ｂの下面の中心部には、短筒形状を有するダイヤル軸３が下方に延出するように、小径環体１ｂと一体に形成されている。ダイヤル軸３は図２に示すように、下半部が段付小径軸に形成されていて、さらに小径軸の下端部には、接片３０の小判形状孔３２に嵌合する軸直角の断面が小判状の接片嵌合部５が形成されている。また、ダイヤル軸３の中心には、後述する止めねじ３７が下方から螺合するねじ穴３ａが形成されている。さらに、小径環体１ｂの下面の周縁部寄りには、下方に延出する突出軸からなる被移動制限部であるストッパピン４が一体に形成されている。

外装部材２０には、図１に示すように、その表面２０Ａにダイヤル配置用凹部２４が形成されている。該ダイヤル配置用凹部２４は、操作ダイヤル１の回動ダイヤル１ａの径よりやや大きい径を有し、該回動ダイヤル１ａが回動自在に配設される第１の凹部２４ａと、この第１の凹部２４ａ内に一段と凹んで形成されていて、小径環部１ｂがシール部材１０を介して回動自在に配設される第２の凹部２４ｂとの下方に向かって径の異なる２段の凹部から形成されている。

第２の凹部２４ｂの底面の中央には、操作ダイヤル１のダイヤル軸３の小径軸と略同径を有し、該ダイヤル軸３が回動自在に緊密に嵌入する貫通孔２５が形成されている。また、第２の凹部２４ｂの底面の周縁部寄りには、操作ダイヤル１のストッパピン４と径方向に略同径を有し周方向に部分円弧状の長孔に形成された、ストッパピン４が係合（嵌入）する移動規制部である回動規制孔２１が穿設されている。該回動規制孔２１はストッパピン４が係合されると、長孔の両端部２１ａ，２１ｂにより、ストッパピン４の移動（回動）を制限することから、操作ダイヤル１の移動（回動）領域を規定している。

また、外装部材２０の表面２０Ａには、ダイヤル配置用凹部２４の外周縁部寄りの位置に、電気基板４０の後述する導電切換パターン４４に対応する所定（移動）位置を規定する外装指標２７が、例えば３つ形成されている。

さらに、図３に示すように、ダイヤル配置用凹部２４の第２の凹部２４ｂの裏面２４Ａには、その周縁部寄りに、接片３０の後述するクリック用凸部３６がクリック感を以て嵌合するクリックストップ用溝２６が電気基板４０の後述する３カ所の導電切換パターン４４にそれぞれ対向する位置に溝２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃとして例えば３カ所形成されている。

また、外装部材２０の裏面２０Ｂには、電気基板４０と支持台５０とを取り付けるための下方に延出する円柱状の一対の位置決めピン２３がダイヤル配置用凹部２４の近傍に外装部材２０と一体に形成されている。位置決めピン２３は、段付き形状を有しており、下半部２３ｂの径が上半部２３ａの径よりも小さい径となるように形成されている。

さらに、外装部材２０の裏面２０Ｂには、位置決めピン２３の側近に電気基板４０と支持台５０とを固定するための下方に延出する円筒状の一対の固定ボス２２が外装部材２０と一体に形成されている。尚、固定ボス２２の下方に延出する長さは、位置決めピン２３の上半部２３ａの下方に延出する長さと同じ長さとなるように形成されていて、固定ボス２２の下部内孔内には、固定用ねじ孔が形成されている。

一方、接片３０は、板状の弾性導電部材で形成されており、中央部に形成された被係合用凸部３１と、側部下方に伸び出したコモンパターン接触片３３と、一端部から下方に伸び出した導電切換パターン接触片３４と、他端部に形成されたクリック用凸部３６とにより主要部が構成されている。

詳しくは、接片３０の一端部には、電気基板４０に形成された導電切換パターン４４と接触する導電切換パターン接触片３４が接片３０から折り曲げられて下方に延出するように形成されており、また、接片３０の側部突出部３０ａには、電気基板４０に形成された導電コモンパターン４３と接触するコモンパターン接触片３３が接片３０から折り曲げられて下方に延出するように形成されている。

また、接片３０の他端部には、外装部材２０のダイヤル配置用凹部２４の裏面２４Ａに形成されたクリックストップ用溝２６にクリック感を生ずるように嵌合するクリック用凸部３６が上方に突出するように形成されている。尚、該クリック用凸部３６と、クリックストップ用溝２６の嵌合は、周知のクリックストップ機構が用いられている。クリック用凸部３６は、操作ダイヤル１の外装部材２０における所定位置である外装指標２７への移動における位置を規定する。

接片３０の表面の略中央部には、上方に向かって平面から突出した円形状を有する被係合用凸部３１が形成されており、該被係合用凸部３１の略中央には、止めねじ３７により接片３０をダイヤル軸３に、後述の位置決め孔３５とともに位置決めを行い固定するための小判形状孔３２が形成されている。

また、接片３０の被係合用凸部３１の近傍には、操作ダイヤル１のストッパピン４の移動方向の径と略同径を有し、操作ダイヤル１の径方向は長孔に形成された位置決め孔３５が形成されている。該位置決め孔３５は、ストッパピン４が係合するための孔であって、長孔は、止めねじ３７により接片３０をダイヤル軸３に組み付けた際、接片３０及び操作ダイヤル１の回転半径方向の相互の部品寸法誤差を吸収する役目をする。また、位置決め孔３５は、小判形状孔３２とともに操作ダイヤル１に対する接片３０の相対的な位置決めを行う。よって、接片３０は、ストッパピン４により操作ダイヤル１と一体的に移動する。

電気基板４０は、表面４０Ａに接片３０の導電コモンパターン接触片３３が摺動接触する扇状の導電コモンパターン４３が形成されており、このコモンパターン４３の周囲には、導電切換パターン接触片３４が摺動接触する、例えば３つのスイッチ用の導電切換パターン４４が形成されている。

また、電気基板４０には、外装部材２０の一対の位置決めピン２３の下半部２３ｂが嵌入する位置決め孔４１及び長孔からなる位置決め孔４５が形成されている。位置決め孔４１の径は、位置決めピン２３の下半部２３ｂと略同径を有し、位置決め孔４５は、一対の位置決めピン２３の間隔寸法誤差を吸収する。

一対の位置決め孔４１，４５の近傍には、電気基板４０を外装部材２０に固定するための、外装部材２０の固定ボス２２に螺合されるねじ５３が挿通される一対の遊嵌孔４２が形成されている。

ここで、電気基板４０は、フレキシブル配線基板でも硬質の配線基板でも外装部材２０に正確に位置出しして固定することができる。支持台５０には、外装部材２０の一対の位置決めピン２３の下半部２３ｂが嵌入する一対の遊嵌孔５１と、外装部材２０の固定ボス２２に螺合されるねじ５３が挿通される一対の遊嵌孔５２が形成されている。

次に、このように構成された回動式摺動スイッチ装置１００の組立工程について説明する。
まず、外装部材２０のダイヤル配置用凹部２４の貫通孔２５に、操作ダイヤル１のダイヤル軸３を回動自在に嵌入する。すると、ダイヤル配置用凹部２４の回動規制孔２１には、操作ダイヤル１のストッパピン４が両端部２１ａ−２１ｂ間において移動位置を規制（制限）されて回動自在に係合される。このことにより、ダイヤル配置用凹部２４の第１の凹部２４ａに操作ダイヤル１の回動ダイヤル１ａが回動自在に配置され、また、第２の凹部２４ｂに操作ダイヤル１の小径環部１ｂが回動自在に配置される。即ち、ダイヤル配置用凹部２４の、第２の凹部２４ｂの底面に小径環部１ｂの底面が戴置される。

尚、小径環部１ｂの外周には、防塵／防水用のＯリングであるシール部材１０が密に嵌合されているため、図２に示すように、第２の凹部２４ｂの内周と小径環部１ｂの外周との間は、シール部材１０により封止されていることから、第１の凹部２４ａと回動ダイヤル１ａとの間隙からスイッチ装置内に例えば塵埃及び水が侵入するのを防ぐことができる。

そして、外装部材２０のダイヤル配置用凹部２４の貫通孔２５から下方に突出したダイヤル軸３の接片嵌合部５に、接片３０の被係合用凸部３１の小判形状孔３２を嵌合し、該小判形状孔３２には、止めねじ３７が挿通され、該止めねじ３７を、ダイヤル軸３のねじ穴３ａに螺合する。すると、接片３０は、ダイヤル軸３の下端部と止めねじ３７の皿頭部とに挟持されて、ダイヤル軸３に一体に取り付けられる。

また、外装部材２０のダイヤル配置用凹部２４の回動規制孔２１から突出したストッパピン４は、接片３０の位置決め孔３５に係合されるので、この位置決め孔３５は、上述したように、操作ダイヤル１のストッパピン４の径とその長穴の幅寸法が略同寸法を有し、嵌合関係にあるため、止めねじ３７により接片３０をダイヤル軸３に組み付けた際、接片３０と操作ダイヤル１は回動方向に一体化される。よって、操作ダイヤル１が操作者によって回動されれば、接片３０も操作ダイヤル１の回動と同期して一体的に回動するようになる。

また、位置決め孔３５は、操作ダイヤル１の径方向に長孔に形成されているため、ストッパピン４が係合し、止めねじ３７により接片３０をダイヤル軸３に組み付ける際には、接片３０及び操作ダイヤル１の部品製造時の回転半径方向の寸法誤差を吸収している。

さらに、外装部材２０のダイヤル配置用凹部２４の裏面２４Ａに形成されたクリックストップ用溝２６には、該クリックストップ用溝２６の３カ所のクリック溝２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの内、例えばクリック溝２６Ａに接片３０のクリック用凸部３６がクリック感を以て嵌合する。

このようにして、接片３０は、外装部材２０のダイヤル配置用凹部２４の裏面２４Ａに回動自在に配置される。
次いで、外装部材２０の裏面２０Ｂに形成された一対の位置決めピン２３の上半部２３ａと下半部２３ｂとの段部に、電気基板４０に形成された位置決め孔４１及び位置決め孔４５が嵌入され、さらに、この一対の下半部２３ｂは、支持台５０の一対の遊嵌孔５１に嵌入される。

外装部材２０の裏面２０Ｂに形成された一対の固定ボス２２の下端面には、電気基板４０の表面が当接される。そして、支持台５０の遊嵌孔５２にねじ５３を挿通し、このねじ５３を電気基板４０に形成された遊嵌孔４２に挿通した後、固定ボス２２に螺合することにより、電気基板４０と支持台５０は、外装部材２０に固定される。

尚、上述したように、固定ボス２２の下方に延出する長さは、位置決めピン２３の上半部２３ａの下方に延出する長さと同じ長さとなるように形成されているので、固定ボス２２及び上半部２３ａの下方に延出する長さは、電気基板４０を外装部材２０に固定した際の電気基板４０と外装部材２０との高さ、及び接片３０の導電切換パターン接触片３４が電気基板４０の表面４０Ａに形成された導電切換パターン４４に接触する接触圧、並びに接片３０の導電コモンパターン接触片３３が電気基板４０の表面４０Ａに形成されたコモンパターン４３に接触する接触圧を規定している。

よって、電気基板４０は、外装部材２０の固定ボスに固定されることにより、接触片３０が電気基板４０のパターンに圧接されて配置されることになる。
ここで、電気基板４０がフレキシブル基板であると、ねじ５３を電気基板４０の一対の遊嵌孔４２に挿通させて電気基板４０を外装部材２０に固定する場合、遊嵌孔４２が破れてしまう虞がある。

そこで、電気基板４０がフレキシブル基板の場合には、電気基板４０の位置決め孔４１から突出した一対の位置決めピン２３の下半部２３ｂに支持台５０の一対の遊嵌孔５１が嵌入されている。また、支持台５０の一対の遊嵌孔５２の下面からねじ５３が挿通され、該ねじ５３が外装部材２０の固定ボス２２に螺合されることにより、電気基板４０がフレキシブル基板であっても確実に外装部材２０に固定される。

このように、本発明の一実施の形態を示す回動式摺動スイッチ装置においては、操作ダイヤル１と接片３０との結合を、移動方向の径が略等しい操作ダイヤル１のストッパピン４と接片３０の位置決め孔３５とを用いて行った。

よって、位置決め孔３５にストッパピン４が係合され、止めねじ３７により接片３０をダイヤル軸３に組み付けた際、位置決め孔３５は、接片３０及び操作ダイヤル１の製造時（組立時）の回動方向の位置を規定しているので、操作ダイヤル１が操作者によって回動されれば、接片３０も操作ダイヤル１の回動と同期して一体的に回動するようになる。

また、位置決め孔３５は、操作ダイヤル１の径方向に長孔に形成されているため、ストッパピン４が係合し、止めねじ３７により接片３０をダイヤル軸３に組み付けた際、接片３０及び操作ダイヤル１の部品製造時の径方向の寸法誤差を吸収する。

さらに、ストッパピン４及び接片３０の導電切換パターン接触片３４の回動位置の規制を、接片３０のクリック用凸部３６と外装部材２０のクリックストップ用溝２６とにより、及びストッパピン４と外装部材２０のダイヤル配置用凹部２４の回動規制孔２１の両端部２１ａ，２１ｂとを用いて行った。

よって、操作ダイヤル１と接片３０との結合における径方向の位置ずれの誤差を吸収することができるので、操作ダイヤル１のつまみ部２のつまみ指標７と外装部材２０の外装指標２７との位置を確実に合致させることができ、また、接片３０の導電切換パターン接触片３４と電気基板４０の導電切換パターン４４とを確実に接触させることができるので、簡単な構造で正確なパターン切換を行うことができる。

尚、本実施の形態においては、スイッチ装置は、回動式摺動スイッチ装置を例に挙げて説明したが、これに限らず、スライド式摺動スイッチ装置等、他の摺動スイッチ装置に適用しても本実施の形態と同様の効果が得られるということは勿論である。

本発明の一実施の形態を示す回動式摺動スイッチ装置の分解斜視図。 組み立て後の回動式摺動スイッチ装置における図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大縦断面図。 図２中の外装部材の凹部の底面図。

符号の説明

１…操作ダイヤル（操作部材）
４…ストッパピン（被移動制限部）
２０…外装部材
２１…回動規制孔（移動規制部）
２１ａ，２１ｂ…回動規制孔の両端部（長孔の両端部）
３０…接片
３５…位置決め孔（被係合孔）
３６…クリック用凸部
４０…電気基板
４４…切換パターン
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (1)

1. 端部に小判形状の孔に嵌合する小判状の接片嵌合部を有するダイヤル軸と、該ダイヤル軸の回動する回動領域を制限するためのストッパピンとを有する回動操作ダイヤルと、
   上記ストッパピンが係合し、該ストッパピンの移動を制限することにより上記操作ダイヤルの回動領域を規定する回動規制孔と、上記ダイヤル軸が貫通する貫通孔とを有する外装部材と、
   スイッチ用の切換パターンを有する電気基板と、
   上記回動規制孔を介して上記ストッパピンと嵌合する被係合孔と、上記貫通孔を介して上記接片嵌合部と嵌合する上記小判形状の孔とを有し上記回動操作ダイヤルに対する相対的な位置決めが行なわれ、上記ストッパピンにより上記操作ダイヤルと一体的に回動移動し、上記電気基板の上記切換パターンに接触して摺動する接片と、
   を有することを特徴とするスイッチ装置。

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