(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、可動接点の長手方向寸法を小さくし、小型化できるスイッチを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するため、本発明に係るスイッチは、
ベースと、前記ベースの上面に対向するように
起立する一対の固定端子と、少なくとも一方の前記固定端子に一体
な絶縁用壁部と、
前記固定端子の起立方向に沿って往復移動可能に配置された押しボタンと、前記押しボタンと
一体な連結体を有する摺動子と、
を備えるスイッチであって、
前記摺動子は、その両端に
、前記固定端子もしくは前記絶縁用壁部を片側から押圧しながら摺接する可動接点部を備えた弾性腕部を有し、
前記弾性腕部は、
前記連結体の両側縁部からそれぞれ延在し、かつ、対向する一対の支持片と、
前記支持片の自由端から外方にV字形に屈曲した形状を有する弾性片と、
前記弾性片の先端に設けた前記可動接点部と、を備え、
前記押しボタンを
往復移動させることにより、前記弾性腕部に設けた前記可動接点部が、前記固定端子に接離するものである。
【発明の効果】
【0007】
摺動子の両端に弾性腕部を設けることで、所定の接触力を確保したときに、より多くの接点フォロー量を確保できる。このため、部品精度や組立精度のバラツキによって接点フォローにバラツキが生じても、接触力のバラツキを小さく抑えることができる。この結果、動作特性のバラツキが小さいスイッチが得られる。
また、摺動子の長手方向の空間、すなわちスイッチの幅方向空間を有効に活用できるので、スイッチを当該方向に小型化できる。
さらに、V字形の弾性腕部が支持片と弾性片とからなることで、摺動子の材料取りが効率的になり、材料幅を狭くできる。また、弾性腕部をV字形にすることで押しボタンの中心軸から可動接点部までの距離が短くなるので、押しボタンが傾いた場合でも、接点開閉位置への影響を小さくできる。
【0008】
本発明の実施形態としては、前記固定端子の内向面と前記絶縁用壁部の内向面とが面一であってもよい。
【0009】
これにより、摺動子が絶縁用壁部と第1固定端子との間を滑らかに摺接できる。
【0010】
本発明の他の実施形態としては、
前記固定端子は、前記摺動子が摺接する被摺接部と、外部回路に接続される外部接続用端子部とからなり、
前記被摺接部と前記外部接続用端子部とが
相互に所定の捻り角度を有し、かつ、連結部を介して連結され、前記連結部が前記ベースに埋設されていてもよい。
【0011】
上記構成により、固定端子のベースへの支持強度が高くなり、固定端子がベースから脱落しにくくなる。また、ベースと固定端子との沿面距離を長くできるので、封止気密性が向上する。
【0012】
本発明の異なる実施形態としては、前記摺動子の両側に備えられたそれぞれの可動接点
部が、前記押しボタンの中心軸に対して回転対称とは異なる位置に配置され、前記押しボタンを押圧する前の位置である初期位置において一方の可動接点部が前記絶縁用壁部と接触している状態で、前記摺動子を前記中心軸に対して180°回転させた場合に、他方の可動接点部が前記固定端子に接触するように前記固定端子の配置を定めてもよい。
【0013】
これにより、同じ構成部品で常閉接点構造および常開接点構造の2種類の仕様のスイッチを作ることができる。また、一対の弾性腕部の形状を変えることなく、2種類の仕様のスイッチを得ることができる。
【0014】
本発明の
別の実施形態としては、前記摺動子が前記押しボタンに
一体化されていてもよい。
【0015】
これにより、摺動子が押しボタンに
インサート成形あるいは熱カシメで一体に設けられ、部品点数、組立工数が減少すると共に、摺動子の動作特性のバラツキがなくなり、接触信頼性を高めることができる。
【0016】
本発明の他の実施形態としては、前記摺動子が前記押しボタンに
分離可能に一体化されていてもよい。
前記摺動子は前記押しボタンにスナップフィットで一体化してもよい。これにより、組立方法の選択範囲が広がり、製造しやすくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
図2】(A)は本発明の第1実施形態に係るスイッチを上方から見た分解斜視図、(B)は(A)の下方から見た分解斜視図。
【
図3】(A)は
図2の摺動子を上方から見た斜視図、(B)は(A)を下方から見た斜視図。
【
図4】(A)は
図2のスイッチが初期位置にある状態での摺動子と第1固定端子との関係を示す斜視図、(B)は(A)の動作位置にある斜視図。
【
図5】(A)は第1実施形態の変形例に係るスイッチが初期位置にある状態での摺動子と第1固定端子との関係を示す斜視図、(B)は(A)の動作位置にある斜視図。
【
図6】(A)は本発明の第2実施形態に係るスイッチを上方から見た分解斜視図、(B)は(A)の下方から見た分解斜視図。
【
図7】(A)は
図6の摺動子の部分拡大斜視図、(B)は(A)の摺動子をスイッチに組み付けた状態の摺動子と第1固定端子との関係を示す斜視図。
【
図8】(A)は本発明の第3実施形態に係るスイッチを上方から見た分解斜視図、(B)は(A)の下方から見た分解斜視図。
【
図9】押しボタンに摺動子をインサート成形した状態の側面図。
【
図10】(A)は
図8で常開接点構造を採用したスイッチが初期位置にある状態での摺動子と第1固定端子との関係を示す斜視図、(B)は(A)の動作位置にある斜視図。
【
図11】(A)は
図8で常閉接点構造を採用したスイッチが初期位置にある状態での摺動子と第1固定端子との関係を示す斜視図、(B)は(A)の動作位置にある斜視図。
【
図12】(A)は本発明の第4実施形態に係るスイッチを上方から見た分解斜視図、(B)は(A)の下方から見た分解斜視図。
【
図13】(A)は
図12で常開接点構造を採用したスイッチが初期位置にある状態での摺動子と第1固定端子との関係を示す斜視図、(B)は(A)の動作位置にある斜視図。
【
図14】(A)は
図12で常閉接点構造を採用したスイッチが初期位置にある状態での摺動子と第1固定端子との関係を示す斜視図、(B)は(A)の動作位置にある斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明に係るスイッチの実施形態を
図1ないし
図14に従って説明する。
(第1実施形態)
第1実施形態に係るスイッチ11は、
図1,
図2(A)および
図2(B)に示すように、押しボタン12と、筐体17と、ベース21と、第1固定端子31と、第2固定端子36と、摺動子41と、を備えている。
【0019】
押しボタン12は、凹部が形成された台座13と、前記台座13から上方に軸心方向に延在する円柱形の被押圧部14とを有している。押しボタン12は、筐体17の内部にベース21に直交する軸心方向に移動可能に配設され、被押圧部14の上端部が筐体17から円筒形のキャップ15を介して上方に突出する。このため、被押圧部14は外部から押圧され、押しボタン12が軸心方向に移動する。
【0020】
筐体17は底部が開口した箱形状であり、上面に形成され押しボタン12の被押圧部14を挿通する環状溝18と、側面から水平に突出する一対の環状の位置決め用突起19とを有している。
【0021】
ベース21は、筐体17の底部開口を閉塞する樹脂製の板状体である。また、ベース21は、その上面に一体成形され上方に向かって延在する絶縁用壁部22と、ベース21の中央に設けられ上方に突出する円柱形リブ23が形成されている。絶縁用壁部22は、その内側面に設けられ第1固定端子31を埋設する正面視矩形の埋設用溝25と、埋設用溝25の上方に設けられた絶縁部26とからなる。更に、ベース21には第1固定端子31および第2固定端子36を挿通する端子孔27が形成されている。
【0022】
第1固定端子31は金属製で、その上半部に形成され、軸心方向に延在する矩形板状の第1被摺接部32と、その下半部に形成され、軸心方向に延在する矩形板状の第1外部接続用端子部33と、を有している。第1被摺接部32と第1外部接続用端子部33とは直角の捻り角度を有するように連結されており、連結部35には第1内方突起35aと、前記第1内方突起35aと反対側に突出する第1外方突起35bとが形成されている。第1固定端子31が端子孔27を介してベース21に固定された状態で、第1被摺接部32は埋設用溝25に埋設されて絶縁部26と面一になり、軸心方向に移動する摺動子41と摺接する。一方、第1外部接続用端子部33は端子孔27から下方に露出し、外部端子(外部回路、図示せず)と接続される。
【0023】
第2固定端子36は金属製で、その上半部に形成され、軸心方向に延在する矩形板状の第2被摺接部37と、その下半部に形成され、軸心方向に延在する矩形板状の第2外部接続用端子部38と、を有している。第2被摺接部37と第2外部接続用端子部38とは直角の捻り角度を有するように連結されており、連結部39には第2内方突起39aと、前記第2内方突起39aと反対側に突出する第2外方突起39bとが形成されている。第2被摺接部37は、第1固定端子31の第1被摺接部32よりも長く形成されている。第2固定端子36が端子孔27を介してベース21に固定された状態で、第2被摺接部37は常時、摺動子41と接触している。一方、第2外部接続用端子部38は端子孔27から下方に露出し、外部端子(図示せず)と接続される。
【0024】
本発明に係る摺動子41は、
図3(A)および
図3(B)に示すように、板状の連結体42と、前記連結体42の両端を折り曲げて形成した弾性腕部43とを有している。弾性腕部43は、連結体42の前記両端から垂直下方に延在する矩形枠体の支持片45と、支持片45に連結する下辺46と、下辺46から外方に向かってV字形状に曲げ起こした弾性片47とからなる。弾性片47の先端には、絶縁用壁部22の絶縁部26または第1固定端子31を片側から押圧しながら摺接する可動接点部48,48と、第2固定端子36を片側から押圧しながら摺接する可動接点部49,49が形成されている。弾性腕部43が、摺動子41の長手方向に延在することで、所定の接触力を確保したときに、より多くの接点フォロー量を確保できる。このため、部品精度や組立精度のバラツキによって接点フォローにバラツキが生じても、接触力のバラツキを小さく抑えることができる。この結果、動作特性のバラツキが小さいスイッチが得られる。また、摺動子41の長手方向の空間、すなわちスイッチ11の幅方向空間を有効に活用できるので、スイッチ11を当該方向に小型化できる。更に、V字形の弾性腕部43が支持片45と弾性片47とからなることで、摺動子41の材料取りが効率的になり、材料幅を狭くできる。
【0025】
次に、前述の構成部材からなるスイッチ11の組立方法について説明する。
まず、筐体17の環状溝18にキャップ15を嵌め込む。そして、筐体17の内部に、押しボタン12を軸心方向に移動可能に挿入し、被押圧部14の上端をキャップ15から突出させる。なお、押しボタン12の台座13の凹部には、あらかじめ摺動子41をインサート成形してある。これにより、摺動子41を押しボタン12に一体に設け、部品点数、組立工数が減少すると共に、摺動子41の動作特性のバラツキがなくなり、接触信頼性を高めることができる。ただし、熱カシメまたはスナップフィットにより摺動子41を押しボタン12に固定してもよい。このとき、組立方法の選択範囲が広がり、製造しやすくなる。この後、コイルばね50の上端を台座13の凹部に当接する。
【0026】
また、第1固定端子31の第1内方突起35aと第1外方突起35bとがベース21に埋設するように、第1固定端子31をあらかじめベース21にインサート成形してある。このとき、第1固定端子31の第1被摺接部32は絶縁用壁部22の埋設用溝25に埋設され、絶縁部26と面一になっている(
図4(A)参照)。このため、摺動子41は絶縁部26と第1固定端子31との間を滑らかに摺接できる。同様に、第2固定端子36の第2内方突起39aと第2外方突起39bとがベース21に埋設するように、第2固定端子36をあらかじめベース21にインサート成形してある。これらにより、第1固定端子31と第2固定端子36とのベース21への支持強度が高くなり、第1固定端子31と第2固定端子36とがベース21から脱落しにくくなる。また、ベース21と第1固定端子31と第2固定端子36との沿面距離を長くできるので、封止気密性を向上できる。
【0027】
更に、ベース21の円柱形リブ23がコイルばね50の他端に係合してコイルばね50を圧縮し、第1固定端子31および第2固定端子36が筐体17の内部に収容されるように、ベース21を筐体17の開口に装着する。このとき、弾性腕部43がV字形状であるので、第1固定端子31および第2固定端子36を弾性腕部43に案内されるようにスイッチ11の内部に挿入して組み立てることができ、組立性が向上する。これにより、スイッチ11が完成する。
【0028】
次に、組み立てられたスイッチ11の動作について説明する。
スイッチ11が組み立てられると、
図4(A)に示すように、摺動子41がコイルばね50に付勢されて上方の初期位置(押しボタン12の被押圧部14を押圧する前の位置)に位置する。このとき、一方の可動接点部48,48が絶縁用壁部22の絶縁部26に当接すると共に、他方の可動接点部49,49は第2固定端子36の第2被摺接部37に当接し、絶縁している。この状態で、外部から押しボタン12の被押圧部14を押圧すると、押しボタン12は摺動子41と共にコイルばね50の付勢力に抗して軸心方向下方に移動する。すると、摺動子41は、弾性腕部43が下方に移動し、絶縁部26に続いて第1固定端子31の第1被摺接部32に摺接する。
図4(B)に示す動作位置に到達すると、一方の可動接点部48,48が第1被摺接部32に当接すると共に、他方の可動接点部49,49は第2被摺接部37に当接して導通する。これにより、第1および第2外部接続用端子部33,38にそれぞれ接続された外部端子が導通状態となる。また、押しボタン12の被押圧部14への押圧力を解除すると、押しボタン12は摺動子41と共にコイルばね50の付勢力によって軸心方向上方に移動する。すると、摺動子41は、弾性腕部43が上方に移動し、第1被摺接部32に続いて絶縁部26に摺接し、前記初期位置に復帰する。このため、一方の可動接点部48,48が絶縁用壁部22の絶縁部26に当接すると共に、他方の可動接点部49,49は第2被摺接部37に当接し、絶縁状態となる。なお、弾性腕部43をV字形にすることで押しボタン12の中心軸から可動接点部48,49までの距離が短くなるので、押しボタン12が傾いた場合でも、接点開閉位置への影響を小さくできる。
【0029】
本発明は、前記第1実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。
前記第1実施形態では、絶縁部26の下方に第1固定端子31の第1被摺接部32を設けたがこれに限定されない。例えば、
図5(A)および
図5(B)に示す第1実施形態の変形例のように、絶縁用壁部22の上方内側面に第1固定端子31の第1被摺接部34を設け、その下方に絶縁部26を形成する構成を採用してもよい。これにより、摺動子41が初期位置(
図5(A)参照)にあるときは、一方の可動接点部48,48が第1被摺接部34に当接すると共に、他方の可動接点部49,49は第2被摺接部37に当接し導通している。押しボタン(図示せず)を押圧して、摺動子41が動作位置(
図5(B))にあるときは、一方の可動接点部48,48が絶縁用壁部22の絶縁部26に当接すると共に、他方の可動接点部49,49は第2被摺接部37に当接し、絶縁することで外部端子の導通状態を切り替えてもよい。なお、
図5(A)および
図5(B)では説明の便宜のため、押しボタン12およびコイルばね50を省略している。以下の図面において同様である。
【0030】
(第2実施形態)
また、前記第1実施形態では、摺動子41の弾性片47が支持片45の下辺46から外方に向かって曲げ起こされているが、これに限定されない。例えば、
図6(A)および
図6(B)に示す第2実施形態に係るスイッチ51のように、摺動子52が、一対の対向する枠体からなる連結体53と、連結体53の両端を折り曲げて形成した弾性腕部54とを有してもよい。
図7(A)に示すように、弾性腕部54は、連結体53の両縁部から垂直上方に延在する矩形枠体の支持片56と、支持片56に連結する上辺57と、上辺から外方に向かって第1実施形態と上下逆さまのV字形状に曲げ起こされた弾性片58とからなる。弾性片58の先端には、絶縁用壁部22の絶縁部26または第1固定端子31を片側から押圧しながら摺接する可動接点部59,59と、第2固定端子36を片側から押圧しながら摺接する可動接点部60,60が形成されている。
【0031】
スイッチ51に組み込まれた状態で摺動子52は、連結体53が押しボタン12の台座13の下部にインサート成形され、コイルばね50が連結体53の間を挿通して台座13に当接している。また、
図7(B)に示すように、第1固定端子31の第1被摺接部32は第1実施形態に比べて短く形成されると共に、絶縁用壁部22の絶縁部26は軸心方向に長く形成されている。他は前述の第1実施形態と同様であるので、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【0032】
スイッチ51を組み立てると、初期位置(
図7(B)参照)で一方の可動接点部59,59が絶縁用壁部22の絶縁部26に当接すると共に、他方の可動接点部60,60は第2被摺接部37に当接し、絶縁している。押しボタン12が押圧されて摺動子52を下方に移動し動作位置に到達すると、一方の可動接点部59,59が第1被摺接部32に当接すると共に、他方の可動接点部60,60は第2被摺接部37に当接し導通する。復帰時は前述の第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0033】
(第3実施形態)
図8(A)および
図8(B)に示す第3実施形態に係るスイッチ62の第1固定端子63は、第1被接触部64が矩形板状の摺接片65と、前記摺接片65の上側隅部から斜め上方に延在する摺接ブロック66とを有している。また、絶縁用壁部22の埋設用溝67は前記第1被接触部64に対応する形状に形成されている。これにより、絶縁用壁部22には、埋設用溝67に埋設された第1被接触部64を間に対向する2カ所の絶縁部68,69が形成されている(
図10(A)参照)。
【0034】
更に、摺動子70の弾性腕部43は
図8に示すように、それぞれ、1つの可動接点部48,49を有し、摺動子70は幅狭に形成さている。この摺動子70は、
図9に示すように、押しボタン12の台座13に中心線Lからずれてインサート成形される。すなわち、可動接点部48,49は押しボタン12の中心軸に対して、回転対称とは異なる位置に配置されている。従って、摺動子70を
図10(A)および
図10(B)に示す常開接点構造と、この常開接点構造から摺動子70を押しボタン12の中心軸に対して180度回転して
図11(A)および
図11(B)に示す常閉接点構造とに配置することができる。他は前述の第1実施形態と同様であるので、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【0035】
スイッチ62を組み立てると、常開接点構造では、初期位置(
図10(A)参照)で一方の可動接点部48が絶縁用壁部22の絶縁部68に当接すると共に、他方の可動接点部49は第2被摺接部37に当接し、絶縁している。押しボタン12が押圧されて摺動子70を下方に移動し動作位置(
図10(B)参照)に到達すると、一方の可動接点部48が第1固定端子63の摺接片65に当接すると共に、他方の可動接点部49は第2被摺接部37に当接し導通する。復帰時は前述の第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0036】
一方、摺動子70を押しボタン12の中心軸に対して180度回転すると常閉接点構造となる。すなわち、初期位置(
図11(A)参照)で一方の可動接点部48が第1固定端子63の摺接ブロック66に当接すると共に、他方の可動接点部49は第2被摺接部37に当接し、導通している。押しボタン12が押圧されて摺動子70を下方に移動し動作位置(
図10(B)参照)に到達すると、一方の可動接点部48が絶縁用壁部22の絶縁部69に当接すると共に、他方の可動接点部49は第2被摺接部37に当接し、絶縁する。復帰時は前述の第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。以上のように、同じ部品で常閉接点構造と常開接点構造の2種類の仕様のスイッチを作ることができる。
【0037】
(第4実施形態)
図12(A)および
図12(B)に示すように、第4実施形態に係るスイッチ72の第1固定端子73は、第1被接触部74が矩形板状の摺接片75と、摺接片75の上側両隅部から斜め上方に延在する一対の摺接ブロック76とを有している。また、絶縁用壁部22の埋設用溝77は前記第1被接触部74に対応する形状に形成されている。これにより、絶縁用壁部22には、上部中央に形成された矩形絶縁部78と、矩形絶縁部78の下側両縁部に沿って平行に形成された一対の絶縁部79とが形成されている(
図13(B)参照)。
【0038】
更に、摺動子81は連結体42の一方の端部に折り曲げて形成された弾性腕部43と、他方の端部に折り曲げて形成された切替用弾性腕部82とを備えている。切替用弾性腕部82は、
図14(A)に示すように、連結体42の片側縁部の中央から垂直下方に延在する線形の支持片83と、支持片83の下端から両外側に延在する下辺84と、下辺84の両端から外方に向かってV字形状に曲げ起こされた弾性片85とからなる。弾性片85の先端には、摺接ブロック76または絶縁部79を片側から押圧しながら摺接する可動接点部86が形成されている。すなわち、可動接点部48,86は押しボタン12の中心軸に対して、回転対称とは異なる位置に配置されている。このため、摺動子81を
図13(A)および
図13(B)に示す常開接点構造と、この常開接点構造から摺動子81を押しボタン12の中心軸に対して180度回転して
図14(A)および
図14(B)に示す常閉接点構造とに配置することができる。他は前述の第1実施形態と同様であるので、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【0039】
スイッチ72を組み立てると、常開接点構造では、初期位置(
図13(A)参照)で一方の可動接点部48,48が絶縁用壁部22の
矩形絶縁部78に当接すると共に、他方の可動接点部86は第2被摺接部37に当接し、絶縁している。押しボタン12が押圧されて摺動子81を下方に移動し、動作位置(
図13(B)参照)に到達すると、一方の可動接点部48,48が第1固定端子73の摺接片75に当接すると共に、他方の可動接点部86は第2被摺接部37に当接し導通する。復帰時は前述の第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0040】
一方、摺動子81を押しボタン12の中心軸に対して180度回転すると常閉接点構造となる。この常閉接点構造では、初期位置(
図14(A)参照)で一方の可動接点部86,86が第1固定端子73の摺接ブロック76,76に当接すると共に、他方の可動接点部48,48は第2被摺接部37に当接し、導通している。押しボタン12が押圧されて摺動子81を下方に移動し動作位置(
図14(B)参照)に到達すると、一方の可動接点部86,86が絶縁用壁部22の絶縁部79に当接すると共に、他方の可動接点部48,48は第2被摺接部37に当接し絶縁する。復帰時は前述の第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。