JPH10149743A - プッシュスイッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で所望の操作ストロークを得るこ
とができ、しかも、回路構成用部品等をプリント基板上
に実装することのできるプッシュスイッチ装置を得る。 【解決手段】 プッシュスイッチ装置２１において、前
面部に押圧ポイントを有するキートップ２５と、キート
ップ２５の下面に垂設した支点棒４３と、支点棒４３の
下端に係合してキートップ２５を押圧方向に回動自在に
支持する支点軸３９と、キートップ２５と一体に回動し
支点棒４３に対して略垂直な押しピン４７と、この押し
ピン４７の移動方向側で押しピン４７と略平行に配置し
たプリント基板２７と、プリント基板２７に実装され押
しピン４７の先端に接するとともにプリント基板２７の
面に垂直な方向がスイッチストロークとなるスイッチ２
９とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、押圧操作により接
点を導通させるプッシュスイッチ装置に関するものであ
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（プッシュスイッチ）では、確実な操
作感（押圧感）を得るため、適宜な操作ストロークを必
要とする。この種のプッシュスイッチ装置でカム部材を
用いることにより大きな操作ストロークを確保したもの
の一例として例えば特開平８−２２２０７７号公報記載
のものを図９に基づき説明する。図９は従来のプッシュ
スイッチ装置を示す分解斜視図である。

【０００３】上面部が押圧面となるキートップ（押釦
部）１の下面には操作棒３を垂設してあり、操作棒３は
本体５ａ、５ｂに形成した穴に抜脱を規制して挿入す
る。キートップ１と本体５ａ、５ｂとの間には不図示の
スプリングを設けてあり、スプリングはキートップ１を
本体５ａ、５ｂの上面から離反方向に付勢する。つま
り、キートップ１は、上端に付勢された状態で、押下可
能となっている。本体５ａ、５ｂの内壁に形成した摺動
枠７にはカム部材９を設けてあり、カム部材９の一方の
側面には摺動面１１を形成してある。

【０００４】カム部材９を挟んで操作棒３の反対側に
は、両端が下向きとなった逆Ｕ字状のラバーコンタクト
１３を設けてある。ラバーコンタクト１３の間隙１５に
は起立状態のプリント基板１７を挟み入れてあり、プリ
ント基板１７は上部がラバーコンタクト１３で覆われた
状態となる。

【０００５】このように構成したプッシュスイッチ装置
１９において、キートップ１を押下すると、操作棒３が
下がり、先端がカム部材９の摺動面１１を押圧する。こ
れにより、カム部材９は、操作棒３から離反する方向へ
移動し、ラバーコンタクト１３のコンタクト部１３ａを
押圧する。コンタクト部１３ａは、壁部が潰れ、可動接
点１３ｂがプリント基板１７の固定接点（図示せず）と
接触し、固定接点が導通状態（ＯＮ）となる。一方、キ
ートップ１から指を離すと、スプリングが付勢力により
キートップ１を上方へ押し上げ、カム部材９への押圧が
無くなるとともに、コンタクト部１３ａの弾性復元力に
より可動接点１３ｂが固定接点から離反し、固定接点が
ＯＦＦ状態となる。

【０００６】このように、上述のプッシュスイッチ装置
１９によれば、キートップ１の操作ストロークがカム部
材９を介することで、これより小さなストロークに変換
されるので、コンタクト部１３ａの押圧距離に制約され
ることのない大きな操作ストロークを得ることができ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のプッシュスイッチ装置１９は、カム部材９を介
在させることにより、大きな操作ストロークを得ていた
ため、部品点数が多くなるとともに、構造が複雑とな
り、製造コストが増大する問題があった。また、Ｕ字状
のラバーコンタクト１３の間隙１５にプリント基板１７
を挟入するため、スイッチ本体の薄型化には適するもの
の、プリント基板１７上に回路構成用部品等を集約して
実装することができず、これによっても部品点数が増
え、製造コストが増大する問題があった。本発明は上記
状況に鑑みてなされたもので、簡単な構造で所望の操作
ストロークを得ることができ、しかも、回路構成用部品
等をプリント基板上に実装することのできるプッシュス
イッチ装置の提供を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るプッシュスイッチ装置は、前面部に押圧
ポイントを有するキートップと、該キートップの下面に
垂設した支点棒と、該支点棒の下端に係合して前記キー
トップを押圧方向に回動自在に支持する支点軸と、前記
キートップと一体に回動し該支点棒に対して略垂直な押
しピンと、該押しピンの移動方向側で該押しピンと略平
行に配置したプリント基板と、該プリント基板に実装さ
れ前記押しピンの先端に接するとともに該プリント基板
の面に垂直な方向がスイッチストロークとなるスイッチ
とを具備したことを特徴とするものである。そして、プ
ッシュスイッチ装置は、前記プリント基板に回路構成用
部品を実装するとともにカードエッジ用端末部を設けた
ことを特徴とするものであってもよい。また、前記キー
トップの前面部の上部に押圧ポイントとなる凹部を設け
たものであってもよい。更に、プッシュスイッチ装置
は、前記押しピンの先端を前記スイッチの押圧中心軸に
対してずらした位置で該スイッチに接触させることが好
ましい。

【０００９】このプッシュスイッチ装置では、通常時、
スイッチ接点部の復元力により、押しピンが押し上げら
れ、スイッチがＯＦＦ状態となる。一方、キートップの
前面部が押される、キートップが支点軸を支点に回動
し、押しピンの先端がスイッチを押し下げ、スイッチを
ＯＮする。この時、キートップの回動半径より押しピン
先端部の回動半径が小さく、且つ押しピン先端部の移動
量がスイッチ接触面に垂直な方向の移動量に変換される
ので、キートップの操作ストロークがスイッチストロー
クより大きくなる。そして、プリント基板に回路構成用
部品を実装するとともにカードエッジ用端末部を設ける
ことで、回路構成用部品を分散配置せずに済み、部品
数、組立時の嵌合数が少なくなる。また、キートップの
前面部の上部に押圧ポイントとなる凹部を設ければ、操
作ストロークの大きくとれるキートップ前面部上側の押
圧ポイントへ、指先が効果的に誘導可能となる。更に、
押しピンの先端をスイッチの押圧中心軸に対してずらし
た位置でスイッチに接触させれば、スイッチのＯＦＦ位
置からＯＮ位置まで、押しピンの先端がスイッチを押し
続けることになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプッシュスイ
ッチ装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説
明する。図１は本発明に係るプッシュスイッチ装置の分
解斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は押しピン
動作時の軌跡を示す説明図である。プッシュスイッチ装
置２１は、大別して化粧パネル２３と、キートップ２５
と、プリント基板２７と、スイッチ２９と、上面カバー
３１と、下面カバー３３と、裏カバー３５とを主な部材
として構成してある。

【００１１】化粧パネル２３には、キートップ２５を露
出させるためのキートップ穴３７を形成してある。ま
た、化粧パネル２３の裏面には、キートップ穴３７に対
応させて、図１の水平軸ｈ方向のキートップ取付用支点
軸３９を設けてある。

【００１２】キートップ２５の上部にはストッパー用の
凸部４１を形成してあり、凸部４１はキートップ２５の
前面部２５ａを化粧パネル２３の裏側からキートップ穴
３７に進入させた時、化粧パネル２３の裏面に当接し、
キートップ穴３７からのキートップ２５の抜けを規制す
る。キートップ２５の下部には回動用支点棒４３を垂設
してあり、支点棒４３の下端には支点軸３９に回動自在
に嵌まる嵌合部４５を形成してある。また、キートップ
２５の裏面には支点棒４３に垂直なスイッチ押圧用押し
ピン４７を突設してあり、押しピン４７の先端には下方
に膨出した曲面部４９を設けてある。なお、押しピン４
７は、支点棒４３に突設するものであってもよい。

【００１３】プリント基板２７にはキートップ２５に対
応させてスイッチ２９を並設してあり、スイッチ２９は
プリント基板２７に垂直な方向がスイッチストロークと
なる。スイッチ２９としては、例えば、ＯＮ位置からＯ
ＦＦ位置に復元力が働くタクトスイッチを用いることが
できる。プリント基板２７には、回路構成用部品５１を
実装してある。また、プリント基板２７には、スイッチ
２９、回路構成用部品５１等と電気的に接続して外部コ
ネクタ（図示せず）に接続可能となるカードエッジ用端
末部５３を設けてある。裏カバー３５にはコネクタ用穴
５５を形成してあり、コネクタ用穴５５はカードエッジ
用端末部５３を外部に露出している。

【００１４】プッシュスイッチ装置２１を組み立てるに
は、プリント基板２７をビス５７により下面カバー３３
へ固定する。次いで、化粧パネル２３のそれぞれの支点
軸３９に、支点棒４３の嵌合部４５を嵌合させてキート
ップ２５を取り付ける。次いで、下面カバー３３に上面
カバー３１を固定し、下面カバー３３と上面カバー３１
の前後開口部に化粧パネル２３及び裏カバー３５を取り
付ける。

【００１５】このようにして組み立てたプッシュスイッ
チ装置２１（図２参照）は、キートップ２５の凸部４１
が化粧パネル２３の裏面に当接し、キートップ２５の前
面部がキートップ穴３７から外部へ突出する。この状態
で、キートップ２５の支点棒４３は、化粧パネル２３と
平行となる。また同時に、押しピン４７は、支点棒４３
と直交する水平方向となって、図３に示すように、先端
の曲面部４９がスイッチ２９の上面に接する。

【００１６】次に、このように構成したプッシュスイッ
チ装置２１の作用を図４、図５に基づき説明する。図４
は通常時のプッシュスイッチ装置の要部断面図、図５は
キートップ押圧時のプッシュスイッチ装置の要部断面図
である。通常時、キートップ２５は、スイッチ２９の接
点部の復元力により、押しピン４７が、支点軸３９を支
点（ａ部）として、接触部（ｂ部）で押し上げられた状
態となっている。これにより、凸部４１は、化粧パネル
２３の裏面部（ｃ部）に接触した状態となる。このよう
に、通常時キートップ２５は、ａ、ｂ、ｃ部の３点の接
触部により、つり合った状態で姿勢を保持し、スイッチ
２９をＯＦＦ状態とする。

【００１７】一方、キートップ２５の前面部を押すと、
キートップ２５は支点軸３９を支点に回動し、押しピン
４７の先端である曲面部４９がスイッチ２９の接点部を
押し下げ、スイッチ２９をＯＮする。この時、スイッチ
ストロークＢと、キートップ操作ストロークＢ’との関
係は、Ｂ＜Ｂ’となる。即ち、キートップ２５の回動半
径Ｌより曲面部４９の回動半径Ｋが小さく、且つ曲面部
４９の円周方向の移動量ｓが曲面部４９の軌跡ｗに交わ
る水平面（スイッチ２９の接触面）ｘに垂直な方向の移
動量、即ち、スイッチ２９のストロークＢに変換され、
その結果、スイッチストロークＢは、操作ストローク
Ｂ’より小さくなる。換言すれば、操作ストロークＢ’
をスイッチストロークＢより大きくすることが可能とな
る。

【００１８】このように、上述のプッシュスイッチ装置
２１によれば、キートップ２５に支点棒４３を垂設し、
この支点棒４３の下端を支点軸３９で回動自在に支持
し、支点棒４３に垂直な押しピン４７を突設し、この押
しピン４７の先端でスイッチ２９を押圧するようにした
ので、キートップ２５の操作ストロークＢ’をこれより
小さいスイッチストロークＢに変換でき、操作ストロー
クをスイッチストロークより大きくすることができる。
この結果、簡単な構造で、スイッチストロークに左右さ
れない操作ストロークを得ることができる。

【００１９】また、カム部材が不要となるとともに、端
部にスイッチ２９を配設してプリント基板２７を構成で
きるので、一枚のプリント基板２７上にスイッチ２９、
回路構成用部品５１等の実装、及びカードエッジ用端末
部５３の形成が可能となり、Ｕ字状のラバーコンタクト
でプリント基板を挟む従来構造に比べて、嵌合数や部品
点数を削減することができ、製造コストを安価にでき
る。

【００２０】更に、このプッシュスイッチ装置２１は、
キートップ２５の押圧方向に対して、プリント基板２７
を平行に配設することができるので、スイッチ装置本体
の高さを低く抑えることができ、高さ方向に余裕がな
く、奥行きにスペースが確保できる部位に好適に用いる
ことができる。

【００２１】なお、図６（Ａ）に示したキートップ２５
の操作ストロークＢ’を、より長いＢ’’にするには、
図６（Ｂ）に示すように、支点軸３９からキートップ前
面部の押圧ポイントまでの距離Ｌ’を長くとればよい
（Ｌ＜Ｌ’）。この場合、支点軸３９から押しピン４７
までの半径Ｋは一定で良い。このように、本発明に係る
プッシュスイッチ装置２１は、支点棒４３の長さを調整
することにより、所望の操作ストロークを容易に得るこ
とができる。

【００２２】また、プッシュスイッチ装置２１では、キ
ートップ前面部が大型である場合、キートップ２５の上
側と下側とにストロークの差が生じ、上側の押圧ポイン
トの方が操作ストロークを大きくとれる。このため、キ
ートップ前面部の上側に、押圧ポイント用の凹部６１
（図４参照）を設けることにより、操作ストロークの大
きくとれる押圧ポイントへ指先を効果的に誘導できる。
このように、キートップ前面部の上側に押圧ポイント用
の凹部６１を設けることは、操作感向上のためのキート
ップ前面形状として有効となる。

【００２３】更に、プッシュスイッチ装置２１では、図
３に示すように押しピン４７の先端部がプリント基板２
７に対して斜め方向の軌跡を描きながらスイッチ２９の
接点部を押し下げる。このため、押しピン４７の曲面部
４９は、スイッチ２９の押圧中心軸ｄより支点棒４３側
に距離ｚ分ずらして配設することが好ましい。このよう
な構成とすることにより、スイッチ２９のＯＦＦ位置か
らＯＮ位置まで、押しピン４７の先端（曲面部４９）に
よりスイッチ２９を押し続けることができる。

【００２４】上述のプッシュスイッチ装置２１では、ス
イッチ２９がタクトスイッチである場合を例に説明した
が、スイッチ２９は、この他、スイッチ自体にＯＮ位置
からＯＦＦ位置へ復元力の働くものであれば、図７に示
すラバーコンタクト６３や、ドーム状のバネ接点を有し
たもの（図示せず）等を用いても良い。

【００２５】また、プッシュスイッチ装置２１は、プリ
ント基板２７の一方の面にスイッチ２９を配設して構成
できるので、図８に示すように、プリント基板２７の両
面にスイッチ２９をそれぞれ配設すれば、２列スイッチ
も容易に構成することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るプッシュスイッチ装置によれば、キートップに支点棒
を垂設し、この支点棒の下端を回動自在に支持し、支点
棒に突設した押しピンの先端でスイッチを押圧するよう
にしたので、キートップの操作ストロークをこれより小
さいスイッチストロークに変換でき、操作ストロークを
スイッチストロークより大きくすることができる。この
結果、簡単な構造で、スイッチストロークに左右されな
い操作ストロークを得ることができる。そして、プリン
ト基板に回路構成用部品を実装するとともにカードエッ
ジ用端末部を設けることで、回路構成用部品を分散配置
せずに済み、部品数、組立時の嵌合数が少なくなり、製
造コストを安価なものにできる。また、キートップの前
面部の上部に押圧ポイントとなる凹部を設ければ、操作
ストロークの大きくとれるキートップ前面部上側の押圧
ポイントへ、指先を効果的に誘導することができる。更
に、押しピンの先端をスイッチの押圧中心軸に対してず
らした位置でスイッチに接触させれば、スイッチのＯＦ
Ｆ位置からＯＮ位置まで、押しピンの先端でスイッチを
確実に押し続けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプッシュスイッチ装置の分解斜視
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】押しピン動作時の軌跡を示す説明図である。

【図４】通常時のプッシュスイッチ装置の要部断面図で
ある。

【図５】キートップ押圧時のプッシュスイッチ装置の要
部断面図である。

【図６】支点棒と操作ストロークとの関係を示すプッシ
ュスイッチ装置の要部断面図である。

【図７】スイッチにラバーコンタクトを用いた本発明に
係るプッシュスイッチ装置の要部断面図である。

【図８】スイッチを２列配列したプッシュスイッチ装置
の要部断面図である。

【図９】従来のプッシュスイッチ装置の分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

２１ プッシュスイッチ装置 ２５ キートップ ２５ａ 前面部 ２７ プリント基板 ２９ スイッチ ３９ 支点軸 ４３ 支点棒 ４７ 押しピン ５１ 回路構成用部品 ５３ カードエッジ用端末部 ６１ 凹部 Ｂ スイッチストローク ｄ 押圧中心軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面部に押圧ポイントを有するキートッ
   プと、 該キートップの下面に垂設した支点棒と、 該支点棒の下端に係合して前記キートップを押圧方向に
   回動自在に支持する支点軸と、 前記キートップと一体に回動し該支点棒に対して略垂直
   な押しピンと、 該押しピンの移動方向側で該押しピンと略平行に配置し
   たプリント基板と、 該プリント基板に実装され前記押しピンの先端に接する
   とともに該プリント基板の面に垂直な方向がスイッチス
   トロークとなるスイッチとを具備したことを特徴とする
   プッシュスイッチ装置。
2. 【請求項２】 前記プリント基板に回路構成用部品を実
   装するとともにカードエッジ用端末部を設けたことを特
   徴とする請求項１記載のプッシュスイッチ装置。
3. 【請求項３】 前記キートップの前面部の上部に押圧ポ
   イントとなる凹部を設けたことを特徴とする請求項１記
   載のプッシュスイッチ装置。
4. 【請求項４】 前記押しピンの先端を前記スイッチの押
   圧中心軸に対してずらした位置で該スイッチに接触させ
   たことを特徴とする請求項１記載のプッシュスイッチ装
   置。