JPH08222077A - スイッチ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストロークが大きく設定できるとともに、ス
イッチ本体の幅が基板寸法によって制約されず、水・塵
が侵入しにくいスイッチ構造を得る。 【構成】 プリント基板６９の両面を挟みＵ字状に折り
曲げられるとともに、折り曲げられた両翼部６５ａ、６
５ｂにコンタクト部７７を有するラバーコンタクト６５
と、プリント基板６９に平行方向のキートップ４１押圧
力をプリント基板６９の面に直交方向の押圧力に変換し
て、キートップ４１の押圧力によりコンタクト部７７を
押圧するカム部材５９とをスイッチ構造に具備する。ま
た、スイッチ構造は、プリント基板６９が鉛直方向に起
立して配置されるとともに、ラバーコンタクト６５がこ
のプリント基板６９の上部を覆って折り曲げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押圧操作により接点を
導通させるスイッチ構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】押圧操作により接点を導通させる所謂、
押釦式のスイッチでは、確実な操作感（押圧感）を得る
ため、適宜なストローク及び押圧荷重が要求される。こ
の種のスイッチとして、例えば、実開平５−５０６３２
号公報記載のものを図１１により説明する。このスイッ
チ１では、基板３のスイッチ接点５上に、弾性ゴムから
なるお碗を伏せた形状のラバーコンタクト７を載置し、
このラバーコンタクト７にスイッチ接点５を押圧する押
圧部９を設け、その上に押圧部９を押圧する合成樹脂製
のスライドシャフト１１とキートップ１３を配設してい
る。このように構成されたスイッチ１では、キートップ
１３が押圧されると、スライドシャフト１１の下面がラ
バーコンタクト７の押圧部９を押圧し、ラバーコンタク
ト７の側壁７ａが押し潰されてクリック感覚が生じると
ともに、押圧部９の下面がスイッチ基板３のスイッチ接
点５を押圧してこれをオンするのである。

【０００３】また、図１２に示す従来のスイッチ１５で
は、キートップ１７とスライドシャフト１９とを押圧方
向に摺動自在に挿嵌し、キートップ１７とスライドシャ
フト１９とをスプリング２１により離反方向に付勢して
いる。このように構成されたスイッチ１５では、キート
ップ１７が押圧されると、所定のストロークによりスプ
リング２１が圧縮され、この圧縮力を介してスイッチ接
点２３が押圧されてこれがオンされるので、大きなスト
ロークを得ることができた。

【０００４】更に、特開平５−１２９５６号公報記載の
ものを図１３により説明する。このスイッチ２５では、
回路基板２７の上にラバーシート２９を設け、ラバーシ
ート２９にラバーコンタクト３１を設け、回路基板２７
の接点３３と相対する接点３５をラバーコンタクト３１
の空洞部３１ａ内に設け、キートップ３７をラバーコン
タクト３１に突設し、更にキートップ３７に連続一体的
にプランジャ３９を立設している。このように構成され
たスイッチ２５では、プランジャ３９が押圧されると、
プランジャ３９と連続するキートップ３７がラバーコン
タクト３１を押圧し、このラバーコンタクト３１の側壁
３１ｂが押し潰されてクリック感覚が生じるとともに、
接点３５が回路基板２７の接点３３と接触してこれをオ
ンするのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スイッチ機
能に求められる最も重要な要因の一つに操作性がある。
この操作性を考慮する場合、キートップにおいては、意
匠、そして指に馴染むある程度の大きさが要求される。
また、押釦式のスイッチでは、操作ストロークや押圧荷
重を確保した場合スイッチ本体が大きくなるため、ある
程度大きな取付けスペースが要求される。この反面、自
動車における例えばドア内部のスイッチ搭載部位では、
ボディ、トリム、電線など干渉する部材が多いため、ス
イッチのコンパクト化が望まれる。しかしながら、図１
１に示した従来のスイッチ１では、キートップ１３の押
圧方向に直交する平面上にスイッチ接点５が配設される
ため、この平面方向、即ち、キートップの幅方向にスイ
ッチ本体が大きくなりがちとなり、例えばこのようなス
イッチが複数個並ぶ自動車ドア用スイッチでは、スイッ
チ本体の幅が基板寸法の制約から大きくなり、コンパク
ト化が達成できなくなる問題があった。そして、スイッ
チ１では、ラバーコンタクト７のみによりキートップ１
３のストロークが決定されてしまうため、大きなストロ
ークを得ることもできなかった。また、図１２に示した
従来のスイッチ１５では、スプリング２１の圧縮力によ
りスイッチ接点２３を押圧することで、大きなストロー
クは得られるものの、スイッチ幅は上述同様基板寸法に
左右され、コンパクト化を達成することはできなかっ
た。更に、図１３に示した従来のスイッチ２５では、回
路基板２７の表面はラバーシート２９で覆われるが、基
板側面部（ラバーシート２９と回路基板２７との間隙
部）やラバーシート２９で覆われない回路基板２７の裏
面が露出状態となり、これらの部位から水・塵などが侵
入し、回路ショート、接点部の導通不良を引き起こす可
能性があった。本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、ストロークがラバーコンタクトによって制約されず
に設定できるとともに、スイッチ本体の幅が基板寸法に
よって制約されず、しかも、水・塵が侵入しにくいスイ
ッチ構造を提供し、操作性の向上、コンパクト化、防水
・防塵性の向上を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るスイッチ構造は、接点が設けられたプリ
ント基板の両面を挟みＵ字状に折り曲げられるとともに
該折り曲げられた両翼部にコンタクト部を有するラバー
コンタクトと、前記プリント基板と平行方向のキートッ
プ押圧力を前記プリント基板の面に直交方向の押圧力に
変換して該キートップの押圧力により前記接点に前記コ
ンタクト部を押圧するカム部材とを具備したものであ
る。そして、本発明に係るスイッチ構造は、キートップ
の押圧方向で前記キートップから突出された操作棒と、
前記カム部材に形成され該操作棒の先端に押圧されるこ
とで該操作棒の押圧力を、前記プリント基板に直交する
方向のカム部材押圧力に変換する摺動面とを具備するこ
とが好ましい。更に、本発明に係るスイッチ構造は、前
記プリント基板が鉛直方向に起立して配置されるととも
に、前記ラバーコンタクトが該プリント基板の上部を覆
って折り曲げられることが好ましい。

【０００７】

【作用】ラバーコンタクト及びプリント基板が鉛直方向
に配置された際、スイッチ接点がキートップの押圧方向
に直交する平面上に配設されなくなり、複数のキートッ
プが並設された場合においても、スイッチ本体の幅が基
板寸法から制約を受けなくなる。そして、キートップの
押下距離がカム部材を介することで、コンタクト部押圧
方向に変換されるため、カム摺動面の傾斜角度を変化さ
せることで、キートップのストロークが任意に大きくな
る。また、プリント基板の上部及び表裏が覆われ、且つ
プリント基板が鉛直方向に配置され、水・塵が侵入しに
くくなるとともに、浸入した水の排水が容易となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係るスイッチ構造の好適な実
施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に
係るスイッチ構造を表す分解斜視図、図２は本発明に係
るスイッチ構造を表す組立断面図である。上面が押圧面
となるキートップ（押釦部）４１の下面には操作棒４３
が下方向に垂れ下がった状態で突出され、操作棒４３の
先端は曲面状に形成されている。箱状のスイッチ本体４
５は例えば鉛直面を挟んで左右に分割された二つのケー
ス４７ａ、４７ｂから構成され、ケース４７ａ、４７ｂ
はロック手段４９ａ、４９ｂにより結合される。

【０００９】スイッチ本体４５の上面には複数（本実施
例では四つ）の挿入穴５１が穿設され、挿入穴５１はス
イッチ本体４５の内部と外部とを連通させる。挿入穴５
１にはキートップ４１の前記操作棒４３が挿入され、操
作棒４３はスイッチ本体４５の内部へ突出される。操作
棒４３にはロック爪５３が突設され、ロック爪５３は挿
入穴５１へ圧入された操作棒４３の挿入穴５１からの抜
けを規制する。挿入状態における操作棒４３には、キー
トップ４１と本体４５との間にコイル状のスプリング５
５（図２参照）が装着され、スプリング５５はキートッ
プ４１を本体４５の上面から離反方向へ付勢する。つま
り、キートップ４１は、上端に付勢された状態で、押下
可能にスイッチ本体４５に挿着される。

【００１０】ケース４７ａ、４７ｂの内壁には摺動枠５
７が形成され、摺動枠５７はそれぞれの挿入穴５１の下
方に対応して設けられる。それぞれの摺動枠５７の内側
には摺動子であるカム部材５９が収容され、カム部材５
９は摺動枠５７内でカム部材５９の厚み方向（水平方
向）に摺動自在となる。カム部材５９の厚み方向一方の
側面には摺動面６１が形成され、摺動面６１はカム部材
５９下部の厚みが厚くなる方向の傾斜面となっている。
摺動枠５７に配置されたカム部材５９の摺動面６１には
前記操作棒４３の先端が当接状態となる。従って、キー
トップ４１が矢印ａ方向に押下されれば、カム部材５９
は摺動面６１と反対側の側面方向、即ち、操作棒４３か
ら離反する水平方向（矢印ｂ方向）へ移動される。カム
部材５９の摺動面６１と反対側の側面には穴６３が形成
され、穴６３は後述するラバーコンタクトの接点頭部と
嵌合する。

【００１１】カム部材５９を挟んで操作棒４３の反対側
にはラバーコンタクト６５が設けられ、ラバーコンタク
ト６５は両端が下向きとなった逆Ｕ字状に折り曲げられ
る。ラバーコンタクト６５は、中央部を薄肉のヒンジ部
とし、折り曲げ容易な構造とすることが好ましい。ラバ
ーコンタクト６５の間隙６７にはプリント基板６９が挟
み入れられる。つまり、プリント基板６９は、ラバーコ
ンタクト６５によって上端が覆われた状態で、鉛直方向
に起立した状態で配置される。プリント基板６９とラバ
ーコンタクト６５との固定は、例えば、ラバーコンタク
ト６５に突設された突起７１をプリント基板６９の孔
（図示せず）に嵌着することにより行う。プリント基板
６９の両面にはカム部材５９と対応した数の固定接点７
３が設けられ、固定接点７３はプリント基板６９に固着
された端子７５と接続される。

【００１２】ラバーコンタクト６５の両翼部６５ａ、６
５ｂにはお碗を伏せた形状で突出するコンタクト部７７
が形成され、コンタクト部７７はプリント基板６９の前
記固定接点７３を覆って配設される。コンタクト部７７
には頭部７７ａが形成され、頭部７７ａは前述のカム部
材５９の穴６３と嵌合する。コンタクト部７７の内部空
洞部には可動接点７９が設けられ、可動接点７９はコン
タクト部７７が押し潰された際、固定接点７３と接触し
てこの固定接点７３を導通させる。本実施例では、左右
二つのケース４７ａ、４７ｂにそれぞれ一対のカム部材
５９が設けられ、鉛直方向に配設されたラバーコンタク
ト６５及びプリント基板６９は、これらカム部材５９に
より表裏から挟まれた状態となる。なお、カム部材５９
は、片側のみに設けられるものであってもよい。

【００１３】スイッチ本体４５は、図２に示すように、
例えば自動車用ドアのドアトリム（或いはインナーパネ
ル）８１とボディパネル８２との空間部に取り付けら
れ、ドアトリム８１に固定される化粧板８３によって、
キートップ４１のみが露出した状態となって覆われる。
また、ケース４７ａに形成されたコネクタハウジング部
８５にはプリント基板６９の前記端子７５が収容され、
収容された端子７５はコネクタハウジング部８５に嵌合
されるボディ側からのコネクタハウジング８７により接
続される。

【００１４】図３は本発明に係るスイッチ構造の組立手
順を説明する図である。本スイッチ構造の組立では、先
ず、プリント基板６９をラバーコンタクト６５で挟み、
一体となったプリント基板６９及びラバーコンタクト６
５をケース４７ａにセットする（図中Ａ）。この際、コ
ンタクト部７７の頭部７７ａをカム部材５９（図２参
照）の穴６３へ嵌合する。次いで、ケース４７ａにケー
ス４７ｂを嵌合し、スイッチ本体４５を組み立てた後、
挿入穴５１にスプリング５５（図２参照）が装着された
操作棒４３を挿入し、キートップ４１をスイッチ本体４
５に取り付ける（図中Ｂ）。この際、挿入穴５１に挿入
された操作棒４３は、ロック爪５３によって挿入穴５１
からの抜けが規制される。最後に、スイッチ本体４５が
所定の搭載部位に取り付けられた後、キートップ４１の
みを露出させて化粧板８３を取り付け（図中Ｃ）、スイ
ッチの組立を終了する。

【００１５】図４は本発明に係るスイッチ構造の作用を
説明する縦断面図である。上述のスイッチ構造では、キ
ートップ４１が矢印ａ方向に押下されると、操作棒４３
が下がり、先端がカム部材５９の摺動面６１を押圧す
る。摺動面６１が押圧されたカム部材５９は、操作棒４
３から離反する方向（矢印ｂ方向）へ移動され、ラバー
コンタクト６５のコンタクト部７７を押圧する。コンタ
クト部７７が押圧されると、コンタクト部７７の壁部が
押し潰され、可動接点７９（図１参照）がプリント基板
６９の固定接点７３（図２参照）と接触し、固定接点７
３が導通状態となる。一方、キートップ４１から手が離
されると、スプリング５５の付勢力により操作棒４３が
上方へ押し上げられ、カム部材５９への押圧が無くなる
ともに、コンタクト部７７の弾性復元力により可動接点
７９が固定接点７３から離反し、固定接点７３がＯＦＦ
される。

【００１６】また、本スイッチ構造では、ラバーコンタ
クト６５及びプリント基板６９が鉛直方向に配置され、
スイッチ接点がキートップ４１の押圧方向に直交する平
面上に配設されなくなり、複数のキートップ４１が並設
された場合においても、スイッチ本体４５の幅が基板寸
法から制約を受けなくなり、キートップ４１の幅方向に
スイッチ本体４５が大きくなることがない。そして、キ
ートップ４１の押下距離（ストローク）がカム部材５９
を介することで、水平方向のコンタクト部押圧方向に変
換されるため、カム部材５９の摺動面６１の傾斜角度を
変化させることで、キートップ４１のストロークを任意
に大きくすることができるようになる。更に、プリント
基板６９は、上部及び表裏が覆われ且つ鉛直方向に配置
されることで、水・塵が侵入しにくくなり、浸入した水
が排水され易くなる。

【００１７】上述のスイッチ構造によれば、プリント基
板６９を鉛直方向に配置したので、スイッチ本体の幅が
基板寸法から制約を受けなくなり、スイッチ本体４５の
薄型化が可能となり、スイッチ本体４５をコンパクト化
させることができる。そして、プリント基板６９上に制
御回路用の部品が搭載された場合においても、スイッチ
本体４５の厚みを変えずに対応することが可能となる。
また、キートップ４１のストロークがカム部材５９を介
することで、水平方向のコンタクト部押圧方向に変換さ
れるので、コンタクト部７７の押圧距離のみによっては
左右されない大きな操作ストロークを得ることができ
る。更に、プリント基板６９の上部及び表裏がＵ字状の
ラバーコンタクト６５により覆われるため、水・塵が侵
入しにくくなり、防水性・防塵性を向上させることがで
きる。

【００１８】なお、上述の実施例の変形例として、本発
明に係るスイッチ構造は、図５に示すように、プリント
基板６９の端部をコネクタハウジング部８５まで延ば
し、この端部に端子７５（図２参照）を形成し、カード
エッジ接続を可能とするものであってもよい。このよう
な構造とすれば、端子７５を別途に取り付ける必要がな
くなり、部品点数、組み付け工数を削減することができ
る。

【００１９】また、本発明に係るスイッチ構造は、図６
に示すように、ラバーコンタクト６５の代わりに、板バ
ネ状の押し釦接点８９を使用して、上述同様に薄型化を
図るものであっても勿論良い。

【００２０】次に、本発明に係るスイッチ構造の他の実
施例を説明する。図７は他の実施例のラバーコンタクト
及び基板を表す分解斜視図、図８はラバーコンタクト固
定部の拡大図である。なお、図１〜図２に示した部材と
同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略
する。この実施例に係るスイッチ構造の構成は、基本的
には上述の実施例と同様であるが、プリント基板をラバ
ーコンタクトによって包み込めるようにし、更に防水・
防塵性を向上させたことに特徴を有する。ラバーコンタ
クト９１は、両端が下向きとなって二つに折り曲げられ
る。ラバーコンタクト９１の中央部は、薄肉化された湾
曲状の曲げ部９３となり、折り曲げ容易な構造となって
いる。ラバーコンタクト９１の一方の翼部９１ａは、外
縁部が起立した箱状となっている。また、ラバーコンタ
クト９１の他方の翼部９１ｂは、箱状となった一方の翼
部９１ａの開口を塞ぐ蓋状となっている。つまり、ラバ
ーコンタクト９１は、曲げ部９３を境に折り曲げられる
ことで、密閉状態の内部空間を形成するようになってい
る。

【００２１】この内部空間には、プリント基板６９が収
容されるようになっている。他方の翼部９１ｂには膨出
部９５が形成され、膨出部９５はプリント基板６９のコ
ネクタハウジング部８５を覆う。一方の翼部９１ａには
複数（本実施例では四つ）の固定突起９７が突設され、
固定突起９７はプリント基板６９の貫通孔９９を貫通し
て、他方の翼部９１ｂに穿設された固定孔１０１に嵌着
する。固定突起９７の長さは、プリント基板６９と他方
の翼部９１ｂとの合計厚より若干短く形成される。つま
り、図８に示すように、固定突起９７が固定孔１０１に
嵌着することで、プリント基板６９は密着状態でラバー
コンタクト９１内に収容される。

【００２２】図９は他の実施例に係るスイッチ構造の組
立状態を説明する図である。この実施例では、防水・防
塵性を高めるため、スイッチ本体１０３が下部に開口部
１０５を有した箱状に形成される。スイッチ本体１０３
の平行な内壁面にはガイドレール１０７が形成され、ガ
イドレール１０７はプリント基板６９が収容されたラバ
ーコンタクト９１の両側を支持する。ラバーコンタクト
９１は、両側をガイドレール１０７に挿入することで、
開口部１０５からスイッチ本体１０３内へ挿入される。
ラバーコンタクト９１が収容されたスイッチ本体１０３
の開口部１０５にはコネクタ開口１０９が形成されたア
ンダーカバー１１１が嵌合され、ラバーコンタクト９１
はコネクタハウジング部８５をコネクタ開口１０９から
突出させた状態で、スイッチ本体１０３内に収容され
る。スイッチ本体１０３は上部にキートップ４１が装着
されている。

【００２３】図１０は他の実施例に係るスイッチの取付
け状態を表す断面図である。スイッチ本体１０３は、自
動車用ドアのドアトリム８１とボディパネル８２との空
間部に固定部１１３（図９参照）を介して取り付けら
れ、ドアトリム８１に固定される化粧板８３によって、
キートップ４１のみが露出した状態となって覆われる。
この際、スイッチ本体１０３内のプリント基板６９及び
コネクタハウジング部８５は、ラバーコンタクト９１の
箱状の翼部９１ａと蓋状の翼部９１ｂとによって完全に
覆われることになる。なお、キートップ４１を押下する
ことによるプリント基板６９の接点ＯＮ・ＯＦＦ動作
は、上述の実施例の動作と同様である。

【００２４】この実施例によるスイッチ構造によれば、
ラバーコンタクト９１を箱状の翼部９１ａと蓋状の翼部
９１ｂとで形成したので、プリント基板６９を包み込む
ことができるようになり、防水性・防塵性を更に向上さ
せることができる。そして、ラバーコンタクト９１とプ
リント基板６９とが固定突起９７で密着状態となるた
め、両者の間隙内への水・塵の侵入も確実に防止するこ
とができる。また、ラバーコンタクト９１の中央部に湾
曲状の曲げ部９３を設けたので、プリント基板６９への
ラバーコンタクト装着時の密着性を良好にすることがで
きる。更に、上述の実施例と同様、プリント基板６９が
鉛直方向に設けられるので、水・塵が侵入しても容易に
流れ落ち、プリント基板６９上に水・塵が付着する確率
を低下させることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るスイッチ構造によれば、プリント基板を鉛直方向に配
置したので、スイッチ本体の幅が基板寸法から制約を受
けなくなり、スイッチ本体の薄型化が可能となり、スイ
ッチ本体をコンパクト化させることができる。そして、
キートップのストロークがカム部材を介することで、水
平方向のコンタクト部押圧方向に変換されるので、コン
タクト部の押圧距離のみによっては左右されない大きな
操作ストロークを得ることができる。更に、プリント基
板の上部及び表裏がラバーコンタクトにより覆われるた
め、水・塵が侵入しにくくなり、防水性・防塵性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスイッチ構造を表す分解斜視図で
ある。

【図２】本発明に係るスイッチ構造を表す組立断面図で
ある。

【図３】本発明に係るスイッチ構造の組立手順を説明す
る図である。

【図４】本発明に係るスイッチ構造の作用を説明する縦
断面図である。

【図５】本発明に係るスイッチ構造のプリント基板を延
ばした場合の変形例を説明する図である。

【図６】本発明に係るスイッチ構造の板バネを使用した
場合の変形例を説明する図である。

【図７】他の実施例のラバーコンタクト及び基板を表す
分解斜視図である。

【図８】図７のラバーコンタクト固定部の拡大図であ
る。

【図９】他の実施例に係るスイッチ構造の組立状態を説
明する図である。

【図１０】他の実施例に係るスイッチの取付け状態を表
す断面図である。

【図１１】従来のスイッチ構造を表す説明図である。

【図１２】大きなストロークを得るようにした従来のス
イッチ構造の説明図である。

【図１３】プランジャを連続一体的に設けた従来のスイ
ッチ構造の説明図である。

【符号の説明】

４１ キートップ ４３ 操作棒 ５９ カム部材 ６１ 摺動面 ６５ ラバーコンタクト ６５ａ 一方の翼部 ６５ｂ 他方の翼部 ６９ プリント基板 ７７ コンタクト部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接点が設けられたプリント基板の両面を
   挟みＵ字状に折り曲げられるとともに該折り曲げられた
   両翼部にコンタクト部を有するラバーコンタクトと、前
   記プリント基板と平行方向のキートップ押圧力を前記プ
   リント基板の面に直交方向の押圧力に変換して該キート
   ップの押圧力により前記接点に前記コンタクト部を押圧
   するカム部材とを具備したスイッチ構造。
2. 【請求項２】 中央部を境に折り曲げられ一方の翼部が
   接点の設けられたプリント基板を収容する箱状に形成さ
   れるとともに他方の翼部が該箱部を密閉する蓋状に形成
   され且つ該両翼部にコンタクト部を有するラバーコンタ
   クトと、前記プリント基板と平行方向のキートップ押圧
   力を前記プリント基板の面に直交方向の押圧力に変換し
   て該キートップの押圧力により前記接点に前記コンタク
   ト部を押圧するカム部材とを具備したスイッチ構造。
3. 【請求項３】 前記キートップの押圧方向で前記キート
   ップから突出された操作棒と、前記カム部材に形成され
   該操作棒の先端に押圧されることで該操作棒の押圧力
   を、前記プリント基板に直交する方向のカム部材押圧力
   に変換する摺動面とを具備した請求項１又は２記載のス
   イッチ構造。
4. 【請求項４】 前記プリント基板が鉛直方向に起立して
   配置されるとともに、前記ラバーコンタクトが該プリン
   ト基板の上部を覆って折り曲げられる請求項１又は２記
   載のスイッチ構造。