JP4371987B2

JP4371987B2 - プッシュオンスイッチ

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Publication number: JP4371987B2
Application number: JP2004353539A
Authority: JP
Inventors: 信浅田
Original assignee: Hosiden Corp
Current assignee: Hosiden Corp
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2024-12-07
Also published as: EP1670012A2; EP1670012A3; CN100557745C; CN1787142A; US20060131153A1; JP2006164711A; KR20060063721A; TW200629317A; US7250581B2; EP1670012B1; TWI284337B; KR100664365B1

Description

本発明は、押圧操作によりドーム状の可動接点が反転して電気的導通を行うプッシュオンスイッチの中で、特に上下２枚の可動接点を組込んだ２段動作のプッシュオンスイッチに関する。

この種のプッシュオンスイッチにおいて、上部可動接点はボディの収納部に設置され、中央に窓孔部を有するフレームをボディ上面に収納部を覆う防塵を兼ねたカバーシートの上から取り付けてカバーシートにより上から押えることで固定されていた。他方、下部可動接点は上部可動接点の下側でボディの収納部に設置され、中央に貫通孔を有する環状の粘着シートにより外周縁部を全周にわたってボディに接着保持することで膨出部頂部を露出させて上側の上部可動接点と接触可能に固定されていた（例えば、「特許文献１」参照。）。
特開２００３−７１６７号公報

本発明が解決しようとする課題は、下部可動接点の外周縁部を環状の粘着シートによりボディに接着保持する固定方法では、粘着シートが追加になることにより、部品点数が増える。また、下部可動接点の組み込み時に精度よく粘着シートを貼り付ける必要があり、生産効率が低下する点にある。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、その目的は下部可動接点を専用の押さえ部材を用いることなく固定し、コストダウン並びに生産効率の向上を図り得るプッシュオンスイッチ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は、複数の固定接点を有する絶縁性のボディの収納部にドーム状の可動接点をそれぞれ反転動作可能に上下２段に設ける２段動作のプッシュオンスイッチにおいて、下部可動接点の外周縁部から脚部を延設し、該脚部は先端が上方に曲げ起こされて上部可動接点の上面側に突出して、上部可動接点の固定手段により押えられる被押さえ部を有することを特徴とする。

本発明においては、上部可動接点の外周縁部から複数の脚部を延設し、下部可動接点の被押さえ部は上部可動接点の上面側にその脚部の間から突出することが好ましい。

本発明によれば、下部可動接点の脚部先端に有する被押さえ部が上部可動接点の上面側に突出することで、ボディに上部可動接点を位置固定した際、前記被押さえ部が上部可動接点の固定手段により押えられ下部可動接点の浮き上がりを規制し位置固定する役目を果たす。その結果、下部可動接点を専用の押さえ部材を用いることなく位置固定できるようになり、部品点数を削減できプッシュオンスイッチのコストダウン並びに生産効率の向上を図ることができる。

また、下部可動接点の被押さえ部を上部可動接点の上面側にその脚部の間から突出することで、上部可動接点の収納面積内で下部可動接点を位置固定できるようになり、プッシュオンスイッチのコストダウン並びに生産効率の向上を大形化を招くことなく実現できる。

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係るプッシュオンスイッチの分解斜視図、図２はプッシュオンスイッチの組み立て状態の断面側面図、図２はプッシュオンスイッチの防塵用テープ及びカバーを除去した組み立て状態の平面図である。

図示のプッシュオンスイッチＳの概略を説明すると、複数の固定接点１，２，３を有するボディ４の収納部５に大きさ・形状の異なる２枚のドーム状の可動接点６，７を上下２段に設けると共に、各可動接点６，７を反転動作可能にボディ４に位置固定し、２段動作のプッシュオンスイッチ（押釦スイッチ）を構成するものである。

次に、上記プッシュオンスイッチＳの部品構成について説明する。先ず、ボディ４は合成樹脂等の絶縁材料からなり内部中央に段付き凹状の収納部５を設けた外形が矩形状で上面が開放された浅い箱状（トレー状）に形成されている。

収納部５はボディ４の上面をその外周縁部を残した状態で小判形に一段凹ませる上段凹部５ａと、該上段凹部５ａの小判形底面の中央部を円形に一段凹ませる中段凹部５ｂと、該中段凹部５ｂの円形底面の中央部を円形に一段凹ませる下段凹部５ｃとからなる。これら各凹部５ａ，５ｂ，５ｃはボディ４の中心と同心位置に設けられている。また、上段凹部５ａはそれぞれの円弧状の両端部がボディ４の長手方向で対向する一組の短尺側辺と対向し、かつ、直線状の両側縁がボディ４の短手方向で対向する長尺側辺に対して平行となる向きで設けられている。これにより、収納部５の最深部には水平な円形の中央底面（下段凹部５ｃの円形底面）５ｄが設けられ、該中央底面５ｄの周囲でこれより一段高い位置には水平な円環状の第１周辺底面（中段凹部５ｂの底面外周縁部）５ｅが設けられ、該第１周辺底面５ｅをボディ４の長手方向で挟む２位置で、第１周辺底面５ｅより一段高い位置には水平な円弧状の第２周辺底面（上段凹部５ａの底面におけるボディ４の長手方向の両端部）５ｆが設けられる。

また、ボディ４の上面四隅部には前記収納部５に連設して後述する上部可動接点７の各脚部７ｂを収納するための脚部収納第１凹部５ｇが設けられると共に、ボディ４の上面長手方向一側の２つの脚部収納第１凹部５ｇの間と上面長手方向他側の２つの脚部収納第１凹部５ｇの間にはそれぞれ前記収納部５に連設して後述する下部可動接点６の各脚部６ｂを収納するための脚部収納第２凹部５ｈが設けられている。各脚部収納第１凹部５ｇはボディ４上面からの上段凹部５ａの深さより浅い深さに形成され、各脚部収納第１凹部５ｇの内側端が第２周辺底面５ｆより一段高い位置で上段凹部５ａの四隅部に連通接続されている。これにより、収納部５の四隅部には第２周辺底面５ｆより一段高い第３周辺底面５ｉ（脚部収納第１凹部５ｇの底面）が設けられる。他方、各脚部収納第２凹部５ｈはボディ４上面からの中段凹部５ｂの深さと同じ深さに形成され、各脚部収納第２凹部５ｈの内側端がボディ４の長手方向中心線上で中段凹部５ｂに連通接続されている。これにより、ボディ４の長手方向中心線上で第１周辺底面５ｆから面一に連続して突出し第２周辺底面５ｅを横切りこれを途切れさせて各脚部収納第２凹部５ｈの底面を形成する第１周辺底面突出部５ｊが設けられる。

前記ボディ４に有する複数の固定接点１，２，３はそれぞれ薄板金属からなり、インサート成形により該ボディ４に一体に設けられるもので、前記中央底面５ｄの中心部に一端部を露出した状態でボディ４に一体に設けられる中央固定接点１と、前記第１周辺底面５ｅの外周縁部でボディ４の短手方向中心線上の対象位置に一端部を露出した状態でボディ４に一体に設けられる第１周辺固定接点２と、ボディ２の対角方向にある２つの第３周辺底面５ｉに一端部を露出した状態でボディ４に一体に設けられる第２周辺固定接点３とからなる。また、ボディ４の長手方向で対向する一組の短尺側側面における下端両端部の４箇所から、前記中央固定接点１の他端部と各第１周辺固定接点２の共通の他端部と各第２周辺固定接点３のそれぞれの他端部との合計４つの固定接点端部を突出させ、図示しない回路基板の導体に対する外部接点１ａ，２ａ，３ａを設けている。

下部可動接点６は薄板金属の板バネであり、中段凹部５ｂの直径より若干小さい直径を有する円形で上膨らみに湾曲するドーム状の反転動作可能な接点本体６ａと、該接点本体６ａの外周縁部から１８０度間隔で半径方向外方向に延設される前記各脚部収納第２凹部５ｈに収納可能な左右脚部６ｂとからなる。前記各脚部６ｂは先端が上方に曲げ起こされ下部可動接点６の浮き上がりを規制するための被押さえ部６ｃを有している。該被押さえ部６ｃはボディ４の上面からの各脚部収納第２凹部５ｈの深さと略同じ高さに形成されている。

上部可動接点７は薄板金属の板バネであり、下部可動接点６を上方から覆うことができる大きさを有し、かつ、下部可動接点６とは異なり小判形で上膨らみに湾曲するドーム状の反転動作可能な接点本体７ａと、該接点本体７ａの四隅部からその長手方向に延設される前記各脚部収納第１凹部５ｇに収納可能な４つの脚部７ｂとからなる。詳しくは、接点本体７ａは少なくとも下部可動接点６の接点本体６ａの直径より大きく、ボディ４の長尺側の幅寸法Ａ１よりも小さい直径Ｒを有し（本実施形態では下部可動接点６の接点本体６ａの直径より大きく、ボディ４の短尺側の幅寸法Ａ２より小さい直径Ｒに形成したものを示している。）、かつ、上膨らみに湾曲するドーム状の円盤７０（図３の仮想線を参照。）の縁部を、ボディ４の短手方向で対向する一組の長尺側辺と平行で、その長尺側辺の相対間隔、すなわちボディ４の短尺側の幅寸法Ａ２より小さく、かつ、下部可動接点６の接点本体６ａの直径よりも大きい相対間隔を有する平行な２直線Ｌ１，Ｌ２で切り落とした小判形に形成するもので、平面視で、接点本体７ａにおける直線状の切り落し端縁がボディ４の短手方向で対向する一組の長尺側辺に沿い、円弧状の非切り落し端縁がボディ４の長手方向で対向する一組の短尺側辺に対向する向き（姿勢）で、ボディ４の上段凹部５ａに収納可能に形成している。このような小判形の前記接点本体７ａの四隅部から連続してその長手方向に前記各脚部収納第１凹部５ｇに収納可能な脚部７ｂが一体に延設されている。

プッシュオンスイッチＳはまた、前記ボディ４、下部可動接点６、上部可動接点７に加え、防塵用テープ８とカバー９とを含んでなる。

防塵用テープ８は片面に接着層（粘着層）を有する柔軟な接着テープ（粘着テープ）からなり、ボディ４の上面略全面を覆い収納部５を密封することができる大きさ・形状（本実施形態では矩形状のものを示している。）に形成されている。

カバー９は薄板金属からなり、ボディ４の上面に重ね合わせる矩形状の天板９ａと、該天板９ａの短手方向で対向する一組の長尺側辺中央部からボディ４の短手方向で対向する一組の長尺側側面に沿って下向きに延設する短手方向の第１位置決め片９ｂと、前記天板９ａの長手方向で対向する一組の短尺側辺中央部からボディ４の長手方向で対向する一組の短尺側側面に沿って下向きに延設する長手方向の第２位置決め片９ｃとからなる。前記天板９ａの中央部には上部可動接点７の接点本体７ａを天板９ａの上面に露出させるための窓孔部９ｄが形成されている。各第１位置決め片９ｂはボディ４の厚み寸法と略同じ又はそれより短い長さに形成されている。他方、各第２位置決め片９ｃは、カバー９をボディ９に組み付けた後、第２位置決め片９ｃの先端部９ｅを内側に折り曲げ、ボディ９の底面に設けられた係合溝５ｋに係合させることができるように、ボディ４の厚み寸法より長い長さに形成されている。

次に、プッシュオンスイッチＳの組み立てについて説明する。先ず、ボディ４の上面側から下部可動接点６の２つの脚部６ｂを各脚部収納第２凹部５ｈに嵌め込みながら、下部可動接点６の接点本体６ａを収納部５に嵌め込む。これにより、各脚部６ｂの下面が各第１周辺底面突出部５ｊに当接すると共に、接点本体６ａの外周端縁部が第１周辺底面５ｅに当接し、下部可動接点６がボディ４の収納部５における中段凹部５ｂに組み込まれる。下部可動接点６はボディ４の収納部５における中段凹部５ｂに組み込まれることで接点本体６ａの外周端縁の一部がボディ４に有する各第２固定接点２と接触し電気的に接続される。次いで、ボディ４の上面側から上部可動接点７の４つの脚部７ｂを各脚部収納第１凹部５ｇに嵌め込みながら、上部可動接点７の接点本体７ａを収納部５に嵌め込む。これにより、各脚部７ｂの先端部下面が第３周辺底面５ｉに当接し、接点本体７ａが収納部５の上段凹部５ａの開口上部に支持されてボディ４の上面側に突出した状態で、上部可動接点７がボディ４の収納部５における上段凹部５ａに組み込まれる。上部可動接点７はボディ４の収納部５における上段凹部５ａに組み込まれることでボディ４の対角方向にある２つの脚部７ｂの先端部下面がボディ４に有する各第３固定接点３と接触し電気的に接続される。次いで、防塵用テープ８をボディ４の上面に貼り付けた後、ボディ４の上面側からカバー９を被せ、防塵用テープ８の上からボディ４の上面に天板９ａを重ね合わせ、ボディ４の底面側に突出している第２位置決め片９ｃの先端部９ｅを内側に折り曲げてボディ４の係合溝５ｋに係合させる。これにより、第１位置決め片９ｂがボディ４を短手方向で挟み、第２位置決め片９ｃがボディ４を長手方向で挟み、かつ、天板９ａとでボディ４を厚み方向で挟み、カバー９がボディ４に固定される。カバー９がボディ４に固定されることで天板９ａの中央部の窓孔部９ｄから防塵用テープ８により覆われた上部可動接点７の接点本体部７ａが上方に突出し、天板９ａの外周縁部とボディ４の上面外周縁部の間に防塵用テープ８の外周縁部が挟み込まれた状態で、ボディ４の上面に天板９が取り付けられる。

以上で図２に示すように、ボディ４の中央固定接点１の上側に下部可動接点６の接点本体６ａが離反対向し、ボディ４の各第１周辺固定接点２に下部可動接点６の接点本体６ａの外周縁部の一部が常時接触して電気的に接続され、また、下部可動接点６の接点本体６ａの上側に上部可動接点７の接点本体７ａが離反対向し、ボディ４の第２周辺固定接点３に上部可動接点７の２つの脚部７ｂの先端部下面が常時接触して電気的に接続された状態で、ボディ４の収納部５にそれぞれ反転動作可能に下部可動接点６と上部可動接点７が上下２段に配置・収容された２段動作のプッシュオンスイッチＳを組み立てることができる。

上記のように組み立てられたプッシュオンスイッチＳの上部可動接点７はこの小判形の接点本体７ａの外周縁部がボディ４の上面中央部に設けられた収納部５の上段凹部５ａに嵌り込み、かつ、該接点本体７ｂの四隅部からこの長手方向に延設された４つの脚部７ｂがそれぞれボディ４の上面四隅部に設けられた脚部収納第１凹部５ｇに嵌り込んでいるので、この嵌り込みにより前後・左右方向の移動が規制されて位置固定されている。また、上部可動接点７はこの小判形の接点本体７ａの上面に貼り付けられた防塵用テープ８によっても前後・左右方向の移動が規制されると共に、該防塵用テープ８により上から押え付けられているので、浮き上がり（上下方向の移動）が規制されて位置固定されている。

また、上記のように組み立てられたプッシュオンスイッチＳの下部可動接点６はこの円形の接点本体６ａがボディ４の上面中央部に設けられた収納部５の中段凹部５ｂに嵌り込み、かつ、該接点本体７ａからボディ４の長手方向に延設された２つの脚部６ｂがそれぞれボディ４の長手方向一側の２つの脚部収納第１凹部５ｇの間と長手方向他側の２つの脚部収納第１凹部５ｇの間に設けられた脚部収納第２凹部５ｈに嵌り込んでいるので、この嵌り込みにより前後・左右方向の移動が規制されて位置固定されている。また、ボディ４の各脚部収納第２凹部５ｈに嵌り込んでいる下部可動接点６の各脚部６ｂは先端が上方に曲げ起こされて被押さえ部６ｃを有しており、該被押さえ部６ｃが上部可動接点７の長手方向一側の２つの脚部７ｂの間と長手方向他側の２つの脚部７ｂの間から上部可動接点７の上面側に突出し、被押さえ部６ｃの先端がボディ４の各脚部収納第２凹部５ｈの開口上面に臨み、その開口上面は前記防塵テープ８及びカバー９の天板９ａにより覆い塞がれている。従って、下部可動接点６が浮き上がろうとしても各脚部６ｂ先端の被押さえ部６ｃを前記防塵テープ８及びカバー９の天板９ａにより上から押えることができるので、下部可動接点６を浮き上がり（上下方向の移動）を規制して位置固定することができる。

ところで、従来のように下部可動接点６を円環状の粘着シートによりボディ４に接着保持する固定方法を採用する場合には、粘着シートが追加になることにより、部品点数が増加する。また、上記組み立て時に下部可動接点６の組み込み工程と上部可動接点７の組み込み工程の間に粘着シートの貼り付け工程を行う必要があり、しかも、精度よく粘着シートを貼り付ける必要があり、製造工程数が増加し、生産効率を低下させるが、本実施形態においては、上記のように下部可動接点６は粘着シートを用いることなく位置固定しているので、部品点数の削減によりプッシュオンスイッチＳを安く、簡単かつ効率よく生産することができる。また、ボディ４の収容部５に粘着シートの貼り付け代を設ける必要がないと共に、上下２枚の可動接点７，６の間に下部可動接点の押え部品の収容スペースを確保する必要もないので、プッシュオンスイッチＳの小型・低背化を図ることができる。

また、下部可動接点６の被押さえ部６ｃを上部可動接点７の上面側にその脚部７ｂの間から突出させているので、上部可動接点７の収納面積内で下部可動接点６を位置固定することができ、プッシュオンスイッチＳの大形化を招くことがない。

次に、プッシュオンスイッチＳの動作について説明する。該プッシュオンスイッチＳが非押圧状態では、図２に示すように、上部可動接点７はその２つの脚部７ｂの先端部下面が第２周辺固定接点３に接触して電気的に導通しているが、接点本体７ａが上膨らみのドーム状に復帰し、下部可動接点６の接点本体６ａとは離反した状態となっており、また下部可動接点６もこの接点本体６ａの外周縁部の一部が第１周辺固定接点２に接触して電気的に導通しているが、その接点本体６ａが上膨らみのドーム状に復帰し、中央固定接点１とは離反した状態となっており、スイッチは上下２段ともオフ状態になっている。

そして、図１の状態からキートップなどの操作部材で上部可動接点７の接点本体７ａの中心部を防塵用テープ８の上から下方に押圧操作すると、その上部可動接点７の接点本体７ａが押圧力に耐え切れなくなったときに急激に下膨らみ状に反転して、この中心部下面が下部可動接点６の接点本体６ａの頂部上面に接触し、上部可動接点７と下部固定接点６とが電気的に導通し、この導通状態の上部可動接点７と下部可動接点６を介して第２周辺固定接点３と第１周辺固定接点２とが導通し、１段目（上部）のスイッチが動作感触を伴ってオン状態になる。

上記のように１段目のスイッチがオンになった状態からさらに操作部材で上部可動接点７の接点本体７ａの中心部を防塵用テープ８の上から下方へ押圧操作すると、上部可動接点７の接点本体７ａの中心部下面で下部可動接点６の接点本体６ａの頂部上面が下方に押圧され、その下部可動接点６の接点本体６ａが押圧力に耐え切れなくなったときに急激に下膨らみ状に反転して、この中心部下面が中央固定接点１と接触し、下部可動接点６を介して第１周辺固定接点２と中央固定接点１とが導通し、２段目（下部）のスイッチが動作感触を伴ってオン状態になる。

上記のように２段目のスイッチがオンになった状態から上部可動接点７の接点本体７ａに対する操作部材による押圧力を解除すると、先ず、下部可動接点６の接点本体６ａが自身の弾性により初期の上膨らみのドーム状に復帰し、中央固定接点１とは離反した状態になり、続いて、上部可動接点７の接点本体７ａが自身の弾性により初期の上膨らみのドーム状に復帰し、下部可動接点６の接点本体６ａとは離反した状態になり、スイッチは上下２段ともオフ状態になる。

下部可動接６は円形で上膨らみに湾曲するドーム状の反転動作可能な接点本体６ａ、すなわち円形の板バネに、応力に関係しない下部可動接点押さえ用の脚部６ｂを追加しただけの単純な形状であるため、円形板バネの特性は何ら損なわれることがなく、オンオフの高い寿命回数を得ることができる。

また、上部可動接点７の接点本体７ａは小判形に形成されているので、２段目のスイッチをオン状態にするまで押圧したときに、上部可動接点７の中央部が深い変位量になる場合でも、この接点本体７ａに加わる応力が緩和され、割れや撓み（クリープ）などの不具合の発生を押え、オンオフの高い寿命回数を得ることができる。さらに、通常、直径Ｒの円形ドーム状の可動接点を収納するボディは、一辺の長さがＡ１の正方形状に形成する必要があるが、上部可動接点７の接点本体７ａが小判形に形成されているので、直径Ｒの円形ドーム状の可動接点と同じ動作ストロークを確保しつつ、上部可動接点７の短手方向に沿うボディ４の幅寸法は上部可動接点７の長手方向に沿う幅寸法より小さい寸法で済むため（Ａ１＞Ａ２）、組み立てられた２段動作のプッシュオンスイッチＳは幅方向の外形寸法に対して小型化が図られたものとなっている。プッシュオンスイッチＳは、各種電子機器や通信機器などの回路基板上に設定された接点（導体）に対してボディ４から突出する各外部接点１ａ，２ａ，３ａを半田付けにより電気的に接続した状態で実装されて、機器に搭載されるが、特に幅方向の寸法を小さくした小型化を図っているので、例えば、携帯電話など薄型の機器の側面部にも簡単に搭載することができるようになっている。また、上部可動接点７の各脚部７ｂは小判形の接点本体７ａの四隅部からその長手方向に延設することで、プッシュオンスイッチＳの幅方向の寸法に対しての小型化の障害となることがない。

本発明の実施の形態に係るプッシュオンスイッチの分解斜視図である。本発明の実施の形態に係るプッシュオンスイッチの組み立て状態の断面側面図である。本発明の実施の形態に係るプッシュオンスイッチの防塵用テープ及びカバーを除去した組み立て状態の平面図である。

符号の説明

Ｓプッシュオンスイッチ
１中央固定接点
２第１周辺固定接点
３第２周辺固定接点
４ボディ
５収納部
６下部可動接点
６ｂ脚部
６ｃ被押さえ部
７上部可動接点
７ｂ脚部
８防塵用テープ
９カバー

Claims

複数の固定接点を有する絶縁性のボディの収納部にドーム状の可動接点をそれぞれ反転動作可能に上下２段に設ける２段動作のプッシュオンスイッチにおいて、下部可動接点の外周縁部から脚部を延設し、該脚部は先端が上方に曲げ起こされて上部可動接点の上面側に突出して、上部可動接点の固定手段により押えられる被押さえ部を有することを特徴とするプッシュオンスイッチ。
上部可動接点の外周縁部から複数の脚部を延設し、下部可動接点の被押さえ部は上部可動接点の上面側にその脚部の間から突出する請求項１記載のプッシュオンスイッチ。