JP4332543B2

JP4332543B2 - 横押し型プッシュスイッチ

Info

Publication number: JP4332543B2
Application number: JP2006228537A
Authority: JP
Inventors: 史郎續木
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2026-08-25
Also published as: JP2008053067A

Description

本発明は、例えば携帯電話機や携帯オーディオプレーヤ等の側面操作用の操作スイッチとして用いられる小形・薄形の横押し型プッシュスイッチに関する。

この種の横押し型プッシュスイッチでは、その小形、薄形を実現するために基板への実装を面実装で行い、可動接点にばね性を持ったドーム状金属板を用いるものが多く、横方向の操作力をその操作方向とは垂直方向に変換してドーム状金属板に伝達し、そのドーム状金属板を押し下げて動作させるようになっている。

このような従来の横押し型プッシュスイッチとしては、特許文献１で示すものが知られており、１枚のドーム状金属板がハウジングの内底面に設置され、押しボタンはハウジングに支持され、ハウジングの側部より突出した操作部の押圧操作に伴いドーム状金属板の動作方向とは垂直方向に案内されて移動する。そして、押しボタンに操作部と一直線上で一体に形成する可撓性を持ったヒンジ部と、ハウジングに取り付くカバーに一体に形成し押しボタンの移動方向の操作力をドーム状金属板の動作方向に変換する傾斜部と、を備え、ヒンジ部の先端が傾斜部上で摺動することで、操作部の押圧操作に伴う押しボタンの移動方向の操作力を押しボタンの移動方向とは垂直方向のドーム状金属板の動作方向に変換している。
特開２００５−１２２９８９号公報

従来の横押し型プッシュスイッチでは、横方向の操作力をその操作方向とは垂直方向のドーム状金属板の動作方向に変換する部品（傾斜部）と、その部品をドーム状金属板の動作方向に移動させる部品（ヒンジ部）と、を別体に備えているので、操作力をそのままドーム状金属板に伝達し得ず、それに加えて、ドーム状金属板の略中心部を精度よく押圧し得ないため、ドーム状金属板の良好な動作特性を得ることが難しい。

また、構成部品の寸法誤差や組み立ての寸法誤差が重なり、押しボタンの過剰な押し込みストロークを精度良く制限することが難しく、この過剰な押し込みストロークによる過大な操作力（負荷）によって、ヒンジ部や傾斜部の初期形状を変形させ、接触信頼性を損う虞がある。

ところで、携帯電話機や携帯オーディオプレーヤ等の小形、薄形化に加え、その多機能化が進む中で、従来の横押し型プッシュスイッチは、１枚のドーム状金属板を用い、１段階で１種類のスイッチ回路を開閉操作する１段動作タイプであるため、２枚のドーム状金属板をその動作方向に２段で備え、２段階で２種類のスイッチ回路を開閉操作する２段動作タイプの横押し型プッシュスイッチが強く求められている。

しかしながら、２段動作タイプの場合、１段動作タイプよりスイッチ操作のストロークが長くなるため、上記のような問題が顕著に現れる。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、ドーム状金属板の良好な動作特性を得ることができる小形、薄形で接触信頼性の高い横押し型プッシュスイッチを提供することにある。

また、第２の目的は、ドーム状金属板の良好な動作特性を得ることができる小形、薄形で接触信頼性の高い２段動作タイプの横押し型プッシュスイッチを提供することにある。

上記の第１の目的を達成するために本発明の横押し型プッシュスイッチは、押しボタンの操作部が側部より突出すると共に、可動接点にばね性を持ったドーム状金属板を用い、前記操作部の押圧操作に伴う前記押しボタンの移動方向の操作力を前記押しボタンの移動方向とは垂直方向のドーム状金属板の動作方向に変換する横押し型プッシュスイッチであって、前記押しボタンに前記操作部と一体に有する押し子押し下げ部を備えると共に、前記押し子押し下げ部を接触後に摺動させて前記押しボタンの移動方向の操作力を前記ドーム状金属板の動作方向に変換する傾斜部と、この傾斜部の下部に設け当該傾斜部を前記ドーム状金属板の動作方向に移動させる可撓性を持ったヒンジ部と、前記傾斜部の上部に連続的に形成し、前記押しボタンの過剰な押し込みストロークによる過大な操作力を変形により吸収する湾曲部と、この湾曲部の下側に設け前記ドーム状金属板を押し下げる押圧部と、を有する押し子を備えたことを特徴とするもので、この構成を採用することにより、操作力をそのままドーム状金属板に伝達し、ドーム状金属板の略中心部を精度よく押圧し、ドーム状金属板の良好な動作特性を得ると共に、前記押しボタンの過剰な押し込みストロークによる過大な操作力を押し子の湾曲部の変形により吸収し、押し子の傾斜部やヒンジ部の初期形状が変形するのを防止し、高い接触信頼性を得る。

上記の第２の目的を達成するために本発明の横押し型プッシュスイッチは、上記の第１の目的を達成するための本発明の横押し型プッシュスイッチに、前記ドーム状金属板をその動作方向に２段で設置したことを特徴とするもので、これにより、２段動作タイプの横押し型プッシュスイッチを得る。

以上のように本発明の横押し型プッシュスイッチによれは、ドーム状金属板の良好な動作特性を得ることができる小形、薄形で接触信頼性の高い横押し型プッシュスイッチを提供することができる。

また、ドーム状金属板の良好な動作特性を得ることができる小形、薄形で接触信頼性の高い２段動作タイプの横押し型プッシュスイッチを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態による２段動作タイプの横押し型プッシュスイッチの動作前の断面図である。

図において、１はインサート成形により第１，第２，第３の３つの異なる固定接点端子２，３，４と一体的に形成され、図示しない金属カバーとでスイッチケースを構成する合成樹脂製で絶縁性を持ったハウジングである。このハウジング１の内底面には段付き凹部１ａが形成され、この段付き凹部１ａの外周段差面に第１固定接点端子２の一部が略面一に露出されて第１固定接点としてのコモン接点２ａが形成され、また段付き凹部１ａの底面外側部に第２固定接点端子３の一部が略面一に露出されて第２固定接点としての第１選択接点３ａが形成され、さらに段付き凹部１ａの底面中心部に第３固定接点端子４の一部が略面一に露出されて第３固定接点としての第２選択接点４ａが形成されている。

各固定接点端子２，３，４は、導電性の金属薄板を打ち抜き及び曲げ加工して形成され、各固定接点端子２，３，４の一端部がハウジング１の外部に取り出され、横押し型プッシュスイッチの面実装用に図示しない外部接続端子を形成する。この各外部接続端子は、図示しないプリント回路基板に半田付けで固定、接続される。

また、図において、５は第１の可動接点として用いるばね性を持った第１のドーム状金属板である。この第１のドーム状金属板５は、ハウジング１の段付き凹部１ａの外周部段差面に設置され、外側部がコモン接点２ａと常時接触している。

また、図において、６は第２の可動接点として用いるばね性を持った第２のドーム状金属板である。この第２のドーム状金属板６は、ハウジング１の段付き凹部１ａの底面に設置され、外側部が第１選択接点３ａと常時接触し、中心部が第２選択接点４ａと対向している。

而して、２枚の第１，第２のドーム状金属板５，６が、ハウジング１の段付き凹部１ａ内に上下２段に設置されている。

さらに、図において、７は横方向から押圧操作される合成樹脂製で絶縁性を持った押しボタンである。この押しボタン７には、ハウジング１の一側部（左側部）からハウジング１の横外方へ突出した操作部７ａと、ハウジング１内にあって後述する押し子の傾斜部と対向する押し子押し下げ部７ｂとが、一体に形成されている。なお、この押しボタン７は、ハウジング１内に嵌合固定する合成樹脂製で絶縁性を持った図示しないガイド部材によって横方向に所定の範囲内で往復移動自在に支持される。

また、図において８は、押しボタン７の押し子押し下げ部７ｂを接触後に摺動させて押しボタン７の移動方向（横方向）の操作力を第１，第２のドーム状金属板５，６の動作方向（下方向）に変換する傾斜部９と、この傾斜部９を第１，第２のドーム状金属板５，６の動作方向に移動させる可撓性を持ったヒンジ部１０と、第１，第２のドーム状金属板５，６を押し下げる押圧部１１と、傾斜部９に連続的に形成し、押しボタン７の過剰な押し込みストローク（オーバーストローク）による過大な操作力を変形により吸収する湾曲部１２と、を一体的に有する押し子である。

押し子８の傾斜部９とヒンジ部１０と湾曲部１１は、片持ち梁の金属板バネによって一体的に形成されている。この金属板バネは、押しボタン７の下側にあるハウジング１の内底面の上に固定される水平な固定端部と、この固定端部から押しボタン７の押し子押し下げ部７ｂの前側に向かって斜め上方に延出されるアーム部と、このアーム部の先端から第１ドーム状金属板５の上方に延出される上向きに盛り上がった略半円形状の自由端部とを連続一体に形成しており、固定端部を支点に自由端部が上下に変位し、固定端部からアーム部の下部でヒンジ部１０が形成され、押しボタン７の押し子押し下げ部７ｂと対向するアーム部の上部で傾斜部９が形成され、自由端部で上向きに盛り上がった略半円形状の湾曲部１２が形成されている。

また、押し子８の湾曲部１２の下側には、傾斜部９と湾曲部１２の先端部の間に渡す金属平板からなる押圧部取り付け板１３が固定され、押し子８の押圧部１１は、絶縁性の合成樹脂で形成され、押圧部取り付け板１３に上部を固定して下方に突出する半球状のもので、下端略中心部が第１ドーム状金属板５の上面略中心部に当接している。

図２は本発明の一実施の形態による横押し型プッシュスイッチの１段目のスイッチ動作後の状態を示す断面図、図３は本発明の一実施の形態による横押し型プッシュスイッチの２段目のスイッチ動作後の状態を示す断面図である。次に、図１〜図３に基づいて本発明の一実施の形態による横押し型プッシュスイッチの動作を説明する。

図１に示すように、押しボタン７を操作しない動作前の状態では、押しボタン７は、その押し子押し下げ部７ｂが押し子８の傾斜部９を押圧しない初期位置に後退しているので、押し子８は、そのヒンジ部１０に殆ど弾性変形を受けずに略自由状態（初期状態）に保持される。

また、第１ドーム状金属板５と第２ドーム状金属板６とは、それぞれ上向きに膨らんだ状態で離間すると共に、第２ドーム状金属板６は第２選択接点４ａと離間している。ここで、押し子８の押圧部１１は、その下端略中心部が第１ドーム状金属板５の上面略中心部で上方向へ押されて、押圧部１１の下端略中心部と第１ドーム状金属板５の上面略中心部とが接触保持されている。

この状態から、押しボタン７の操作部７ａを図１の右方向へ押圧すると、図２に示すように、押しボタン７の押し子押し下げ部７ｂが右方向に移動して、押し子８の傾斜部９に接触後にその上で摺動する。これに伴い、押し子８は、そのヒンジ部１０で撓んで弾性変形しながら押圧部１１を下方向に移動させるので、その押圧部１１の下端略中心部で第１ドーム状金属板５の上面略中心部を押し下げ操作する。

これによって、第１ドーム状金属板５は下向きに反転動作して、下側の第２ドーム状金属板６と接触するため、コモン接点２ａと第１選択接点３ａとが第１，第２ドーム状金属板６，７を通じて導通して、１段目の第１スイッチがオンとなる。

この状態から、押しボタン７の操作部７ａをさらに図２の右方向へ押圧すると、図３に示すように、押しボタン７の押し子押し下げ部７ｂはさらに右方向に移動して、押し子８の傾斜部９上でさらに摺動する。これに伴い、押し子８は、そのヒンジ部１０でさらに撓んで弾性変形しながら押圧部１１をさらに下方向に移動させるので、その押圧部１１が第１ドーム状金属板５を介して第２ドーム状金属板６の上面略中心部を押し下げ操作する。

これによって、第２ドーム状金属板６は下向きに反転動作して、第２選択接点４ａと接触するため、コモン接点２ａと第２選択接点４ａとが第１，第２ドーム状金属板５，６を通じて導通して、２段目の第２スイッチが１段目の第１スイッチに続いてオンとなる。

なお、押しボタン７の操作部７ａが押圧操作されて第２ドーム状金属板６と第２選択接点４ａが接触している間は第１，第２スイッチのオン状態を保つ。

この状態から、押しボタン７の操作部７ａの押圧操作力を除くと、ヒンジ部１０の弾性復帰力によって押し子８が図１のスイッチ動作前の初期状態に復帰すると共に、押しボタン７も図１のスイッチ動作前の初期位置に復帰する。この時、押し子８の復帰に伴い、第１，第２ドーム状金属板５，６がそのばね力によりそれぞれ上向きに反転動作し、第２ドーム状金属板６が第２選択接点４ａより離間して、第２スイッチがオフとなり、続いて第１ドーム状金属板５が第２ドーム状金属板７と離間して、第１スイッチがオフとなる。

図４は本発明の一実施の形態による横押し型プッシュスイッチの押しボタンが過剰に押し込まれてオーバーストロークとなった状態を示す断面図である。

例えば、構成部品の寸法誤差や組み立ての寸法誤差の重なり等によって、第２スイッチがオンになった時に押しボタン７の過剰な押し込みストロークを精度良く制限できず、図４に示すように、押しボタン７が過剰に押し込まれてオーバーストロークとなった場合、押し子押し下げ部７ｂは、押しボタン７の押し込みストロークの過剰分Ａによって、押し子８の傾斜部９を通過して、その傾斜部９から連続的に形成された湾曲部１２に至り、この湾曲部１２を押圧して、ヒンジ部１０をさらに撓わませて弾性変形させながら押圧部１１をさらに下方向に移動させようとするが、既に、第２ドーム状金属板６が下向きに反転動作して、第２選択接点４ａと接触しているため、押圧部１１は下方向に移動できず、ヒンジ部１０も撓むことができない。

このような状態で、押し子８の湾曲部１２が、押しボタン７の押し込みストロークの過剰分Ａによって押し子押し下げ部７ｂで押圧されることにより、湾曲部１２は、先端部が押圧部取り付け板１３によって傾斜部９に繋がれて、押し込みストロークの過剰分Ａによる過大な操作力を逃がさないようにしているので、押し子押し下げ部７ｂとの接触部分に凹み変形１２ａを生じ、この凹み変形１２ａによって押し込みストロークの過剰分Ａによる過大な操作力（負荷）を吸収し、押し込みストロークの過剰分Ａによる過大な操作力で押し子８の傾斜部９やヒンジ部１０の初期形状が変形するのを防止する。

これによって、押し子８は、押しボタン７の操作部７ａの押圧操作に応じて、横方向の操作力をその操作方向とは垂直方向（下向き）に変換して、第１，第２ドーム状金属板５，６に伝達し、その第１，第２ドーム状金属板５，６を押し下げて反転動作させ、１段目，２段目の第１，第２スイッチをオン動作させると共に、第１ドーム状金属板５と第２ドーム状金属板６との接触圧及び第１，第２ドーム状金属板５，６と各固定接点２ａ，３ａ，４ａとの接触圧を確保する。したがって、高い接触信頼性を得ることができる。

なお、押しボタン７の操作部７ａの押圧操作力を除くと、押しボタン７の初期位置への復帰に伴い、凹み変形１２ａした湾曲部１２は自身の弾性復帰力によって初期形状（上向きに盛り上がった略半円形状）に復帰する。

上記のように、本発明の一実施の形態による横押し型プッシュスイッチは、押しボタン７の操作部７ａが側部より突出すると共に、可動接点にばね性を持ったドーム状金属板５，６を用い、前記操作部７ａの押圧操作に伴う前記押しボタン７の移動方向の操作力を前記押しボタン７の移動方向とは垂直方向のドーム状金属板５，６の動作方向に変換する横押し型プッシュスイッチであって、前記押しボタン７に前記操作部７ａと一体に有する押し子押し下げ部７ｂを備えると共に、前記押し子押し下げ部７ｂを接触後に摺動させて前記押しボタン７の移動方向の操作力を前記ドーム状金属板５，６の動作方向に変換する傾斜部９と、この傾斜部９の下部に設け当該傾斜部９を前記ドーム状金属板５，６の動作方向に移動させる可撓性を持ったヒンジ部１０と、前記傾斜部９の上部に連続的に形成し、前記押しボタン７の過剰な押し込みストロークによる過大な操作力を変形１２ａにより吸収する湾曲部１２と、この湾曲部１２の下側に設け前記ドーム状金属板５，６を押し下げる押圧部１１と、を有する押し子８を備えたことにより、操作力をそのままドーム状金属板５，６に伝達でき、ドーム状金属板５，６の略中心部を精度よく押圧できるので、ドーム状金属板５，６の良好な動作特性を得ることができると共に、前記押しボタン７の過剰な押し込みストロークによる過大な操作力を押し子８の湾曲部１２の変形１２ａにより吸収でき、押し子８の傾斜部９やヒンジ部１０の初期形状が変形するのを防止できるので、高い接触信頼性を得ることができる。

また、前記押し子８のヒンジ部１０が金属板バネで形成されているので、樹脂製のヒンジ部に比べて耐久性の向上及び特性の安定化を図ることができる。

さらに、本発明の実施の形態による横押し型プッシュスイッチは、前記ドーム状金属板５，６をその動作方向に２段で設置したことこより、２段動作タイプの横押し型プッシュスイッチを得ることができる。

よって、ドーム状金属板５，６の良好な動作特性を得ることができる小形、薄形で接触信頼性の高い横押し型プッシュスイッチを提供することができる。また、ドーム状金属板５，６の良好な動作特性を得ることができる小形、薄形で接触信頼性の高い２段動作タイプの横押し型プッシュスイッチを提供することができる。

以上、本実施の形態は本発明の好適な一実施の形態を示したが、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施することができるものである。

本発明の一実施の形態による横押し型プッシュスイッチの動作前の状態を示す断面図である。本発明の一実施の形態による横押し型プッシュスイッチの１段目のスイッチ動作後の状態を示す断面図である。本発明の一実施の形態による横押し型プッシュスイッチの２段目のスイッチ動作後の状態を示す断面図である。本発明の一実施の形態による横押し型プッシュスイッチの押しボタンが過剰に押し込まれてオーバーストロークとなった状態を示す断面図である。

符号の説明

５第１ドーム状金属板（第１可動接点）
６第２ドーム状金属板（第２可動接点）
７押しボタン
７ａ操作部
７ｂ押し子押し下げ部
８押し子
９傾斜部
１０ヒンジ部
１１押圧部
１２湾曲部
１２ａ凹み変形
Ａ押しボタンの押し込みストロークの過剰分

Claims

押しボタンの操作部が側部より突出すると共に、可動接点にばね性を持ったドーム状金属板を用い、前記操作部の押圧操作に伴う前記押しボタンの移動方向の操作力を前記押しボタンの移動方向とは垂直方向のドーム状金属板の動作方向に変換する横押し型プッシュスイッチであって、前記押しボタンに前記操作部と一体に有する押し子押し下げ部を備えると共に、前記押し子押し下げ部を接触後に摺動させて前記押しボタンの移動方向の操作力を前記ドーム状金属板の動作方向に変換する傾斜部と、この傾斜部の下部に設け当該傾斜部を前記ドーム状金属板の動作方向に移動させる可撓性を持ったヒンジ部と、前記傾斜部の上部に連続的に形成し、前記押しボタンの過剰な押し込みストロークによる過大な操作力を変形により吸収する湾曲部と、この湾曲部の下側に設け前記ドーム状金属板を押し下げる押圧部と、を有する押し子を備えたことを特徴とする横押し型プッシュスイッチ。
前記ドーム状金属板をその動作方向に２段で設置したことを特徴とする請求項１に記載の横押し型プッシュスイッチ。