特開 2023-128164 スイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023128164

(43)【公開日】2023-09-14

(54)【発明の名称】スイッチ

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/52 20060101AFI20230907BHJP

   H01H 13/14 20060101ALI20230907BHJP

   H01H 13/04 20060101ALI20230907BHJP

【ＦＩ】

H01H13/52 F

H01H13/14 Z

H01H13/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022032325

(22)【出願日】2022-03-03

(71)【出願人】

【識別番号】000131430

【氏名又は名称】シチズン電子株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100097043

【弁理士】

【氏名又は名称】浅川 哲

(74)【代理人】

【識別番号】100197996

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 武彦

(72)【発明者】

【氏名】新井 孝弘

【テーマコード（参考）】

5G206

【Ｆターム（参考）】

5G206AS11H

5G206AS11J

5G206CS01N

5G206DS02H

5G206DS02J

5G206FS32J

5G206FS32K

5G206FU03

5G206HU55

5G206HU64

5G206KS15

5G206KS37

5G206NS02

5G206NS04

(57)【要約】

【課題】 押し子の材質や押し子を押すときの強さなどに関わりなく、可動接点の上方を覆うカバーシートが、スイッチ動作時に損傷を受けないスイッチを提供する。
【解決手段】 基板２と、基板２上に配置される第１固定接点３ａと、第１固定接点３ａの周囲に配置される第２固定接点３ｂと、第１及び第２固定接点の上方に配置され、弾性変形により第１固定接点３ａに接触して第１固定接点３ａと第２固定接点３ｂとを導通させる可動接点４と、可動接点４の周囲に配置されるベースシート５ａ，５ｂと、可動接点４およびベースシート５ａ，５ｂを覆うカバーシート６と、を備えるスイッチ１である。前記ベースシート５ａ，５ｂは可動接点４を収容する開口部８ａ，８ｂを有し、開口部８ａ，８ｂの内周縁１０ａ，１０ｂが開口部８ａ，８ｂに収容された可動接点４の外周縁１１に沿って僅かな隙間Ｃを保ちながら延びている。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
基板上に配置される第１固定接点と、
第１固定接点の周囲に配置される第２固定接点と、
第１及び第２固定接点の上方に配置され、弾性変形により第１固定接点に接触して第１固定接点と第２固定接点とを導通させる可動接点と、
可動接点の周囲に配置されるベースシートと、
可動接点およびベースシートを覆うカバーシートと、を備えるスイッチであって、
前記ベースシートは可動接点を収容する開口部を有し、開口部の内周縁が開口部に収容された可動接点の外周縁に沿って僅かな隙間を保ちながら延びているスイッチ。

【請求項2】

前記ベースシートに設けられた開口部の形状が可動部材の外形形状に近いものである請求項１に記載のスイッチ。

【請求項3】

前記ベースシートは、開口部の一部の内周縁が入り込んだ凹部と、凹部の上方を覆うひさし部と、を有する請求項１又は２に記載のスイッチ。

【請求項4】

前記凹部および前記ひさし部は、ベースシートに設けられた開口部の四隅に設けられる請求項３に記載のスイッチ。

【請求項5】

前記ベースシートは、積層した複数のベースシートからなり、下層のベースシートに凹部が設けられ、上層のベースシートにひさし部が設けられる請求項３又は４に記載のスイッチ。

【請求項6】

前記ひさし部は、荷重を掛けたときに撓み変形する請求項３乃至５のいずれかに記載のスイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プッシュ式のスイッチに関する。

【背景技術】

【0002】

プッシュ式のスイッチは、基板と、基板に配置される固定接点と、固定接点の上方に配置される可動接点と、可動接点の周囲に配置されるベースシートと、可動接点およびベースシートを覆うカバーシートと、を備える。カバーシートの上方にはスイッチ動作を行う押し子が配置され、この押し子を押して可動接点を反転動作させ固定接点に接触させることで、スイッチはオン状態となる。また、押し子を戻し可動接点が固定接点から離れることで、スイッチはオフ状態となる（特許文献１参照）。

【0003】

ところで、前記ベースシートには可動接点を収容する開口部が設けられている。可動接点は、周囲がベースシートで囲まれることにより、また、上方がカバーシートで被覆されることにより、反転動作に伴う位置ずれや跳ね上がりなどを防いでいる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１６６９８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されたスイッチにおいて、可動接点の外周縁とベースシートの開口部の内周縁との間の隙間が大きいと、押し子を強く押したときなどにカバーシートが前記隙間に押し込まれ、可動接点のエッジなどに接触して損傷するおそれがあった。特に、押し子がゴムなどの弾性を備えた素材で作られている場合には、押し子を押したときに押し子の下面が変形して、カバーシートと共に隙間に押し込まれるおそれがあった。

【0006】

本発明は、押し子の材質や押し子を押すときの強さなどに関わりなく、可動接点の上方を覆うカバーシートが、スイッチ動作時に損傷を受けないスイッチを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るスイッチは、基板と、基板上に配置される第１固定接点と、第１固定接点の周囲に配置される第２固定接点と、第１及び第２固定接点の上方に配置され、弾性変形により第１固定接点に接触して第１固定接点と第２固定接点とを導通させる可動接点と、可動接点の周囲に配置されるベースシートと、可動接点およびベースシートを覆うカバーシートと、を備える。そして、前記ベースシートは可動接点を収容する開口部を有し、開口部の内周縁が開口部に収容された可動接点の外周縁に沿って僅かな隙間を保ちながら延びている。

【発明の効果】

【0008】

本発明のスイッチによれば、可動接点の外周縁と、可動接点を収容するベースシートの開口部の内周縁との間の隙間が僅かしかなので、可動接点およびベースシートを覆うカバーシートが、スイッチ動作時に前記隙間に押し込まれることがないので損傷を受けない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係るスイッチの分解斜視図である。

【図2】図１に示すスイッチの組付け状態の平面図である。

【図3】図２のIII－III線に沿った断面図である。

【図4】図２に示すスイッチのオン状態の断面図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係るスイッチのベースシートの斜視図である。

【図6】図５に示すベースシートを組み込んだスイッチの平面図である。

【図7】図６のVII－VII線に沿った断面図である。

【図8】図６示すスイッチのオン状態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係るスイッチの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は、スイッチを模式的に表したものである。これらの実物の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、重複説明は適宜省略させることがあり、同一部材には同一符号を付与することがある。

【0011】

図１乃至図４には、本発明の第１実施形態に係るスイッチが示されている。スイッチ１は、基板２と、基板２のほぼ中心に配置される第１固定接点３ａ及びその周囲に配置される第２固定接点３ｂと、第１固定接点３ａおよび第２固定接点３ｂの上方に配置される可動接点４と、可動接点４の周囲に配置される積層した二枚のベースシート５ａ，５ｂと、可動接点４およびベースシート５ａ，５ｂを覆うカバーシート６と、を備える。なお、カバーシート６の上方には押し子７が配置されている(図３参照)。

【0012】

基板２は、絶縁性樹脂材料により形成される平面矩形状の平板部材からなり、表面のほぼ中央部に第１固定接点３ａが、第１固定接点３ａの周囲に第２固定接点３ｂがそれぞれ配置されている。基板２の裏面には第１固定接点３ａおよび第２固定接点３ｂのそれぞれが電気的に接続される一対の電極１３ａ，１３ｂ（図３参照）が配置されている。

【0013】

基板２の表面のほぼ中央部に配置される第１固定接点３ａは、平面略楕円形状の導体であり、ドーム状に形成される可動接点４の頂部４ａの下方に配置される。第２固定接点３ｂは、第１固定接点３ａの周囲に配置される四角枠状の導体であり、基板２の表面に第１固定接点３ａを囲むようにして配置される。

【0014】

可動接点４は、四隅の角を斜めに切り落とした平面略矩形状のバネ性を備えた薄板状部材からなり、バネに強さに応じて複数枚を重ねて使用されるが、いずれも同一の形状をしている。可動接点４は、全体がドーム状をしており、頂部４ａが第１固定接点３ａの上方に位置し、外周の端部４ｂが第２固定接点３ｂに接触している。可動接点４は、頂部４ａを上から押されることで反転動作して第１固定接点３ａに接触し、第１固定接点３ａと第２固定接点３ｂとの間を導通させる。固定接点３ａ，３ｂ同士の導通によりスイッチ１がオン状態となる。一方、可動接点４が反転動作を復帰させて第１固定接点３ａから離れると、第１固定接点３ａと第２固定接点３ｂとの間の電気的接続が遮断されるため、スイッチ１はオフ状態となる。

【0015】

上下二枚のベースシート５ａ，５ｂは、いずれも樹脂材料からなる同一形状の枠体であり、基板２上に重ねて配置される。ベースシート５ａ，５ｂは、その外周形状が基板２の外周形状と同一であり、ベースシート５ｂの裏面が接着剤又は接着シート等の接着部材によって基板２の表面に接着され、ベースシート５ａの裏面が接着部材によってベースシート５ｂの表面に接着される。ベースシート５ａ，５ｂには前記可動接点４を収容する開口部８ａ，８ｂがそれぞれ設けられている。開口部８ａ，８ｂの形状はいずれも同一形状であり、可動接点４の外形形状に沿ったものとなっている。開口部８ａ，８ｂは平面略矩形状をしており、四隅には可動接点４の四隅の形状に対応した斜面９ａ，９ｂが設けられている。即ち、図１及び図２に示したように、ベースシート５ａ，５ｂの開口部８ａ，８ｂの内周縁１０ａ，１０ｂは、開口部８ａ，８ｂに収容された可動接点４の外周縁１１に沿って僅かな隙間Ｃを保ちながら延びており、ベースシート５ａ，５ｂの開口部８ａ，８ｂの形状が可動接点４の外形形状に近いものとなっている。すなわち、ベースシート５ａ，５ｂの開口部８ａ，８ｂの形状と可動接点４の外形形状とは互いに相似形に近い形状となっている。僅かな隙間Ｃとは可動接点４の反転動作を妨げない程度の小さな隙間であり、また、可動接点４の外周縁１１に沿って一定幅で形成されることが望ましい。

【0016】

前記可動接点４の頂部４ａの上方には円柱状のアクチュエータ１２が配置されている。アクチュエータ１２は、可動接点４に押圧力を確実に伝えるため硬質の樹脂材料によって形成されることが望ましい。アクチュエータ１２を配置することで可動接点４の反転動作が円滑になる。

【0017】

前記押圧部材１２を介して、カバーシート６が可動接点４およびベースシート５ａ，５ｂを覆っている。カバーシート６は、可撓性を有する樹脂材料によって形成された防水性シートである。カバーシート６は、アクチュエータ１２，可動接点４およびベースシート５ａ，５ｂを上方から覆い、外周部がベースシート５ｂの上面に接着部材によって接着されている。

【0018】

図３に示されるように、カバーシート６の上方にはスイッチ動作を行うための押し子７が配置されている。カバーシート６の上から押し子７でアクチュエータ１２を押すことにより、可動接点４が反転作動して第１固定接点３ａに接触し、スイッチ１がオン状態となる。押し子７は、アクチュエータ１２を常に均等な力で押せるように、アクチュエータ１２の直径より大きく形成されるのが望ましい。この実施形態において、押し子７は、柱状に形成されており、平坦状の下面７ａでベースシート５ａ，５ｂの開口部８ａ，８ｂを覆い、且つ下面７ａの外周部が開口部８ａ，８ｂの周縁部に多少重なる程度の大きさに形成されている。また、押し子７を押した時の操作性や接触音の低減なども考慮して、押し子７は、硬度の低い樹脂で形成されていてもよい。さらに弾性を備えた材料で形成されていてもよい。

【0019】

次に、上記構成からなるスイッチ１の作用を図４に基づいて説明する。カバーシート６の上から押し子７でアクチュエータ１２を押すと可動接点４が反転動作し、可動接点４の頂部４ａが第１固定接点３ａに接触することでスイッチ１がオン状態となる。ベースシート５ａ，５ｂに設けられた開口部８ａ，８ｂの内周縁１０ａ，１０ｂと可動接点４の外周縁１１との間の隙間Ｃが小さいので、カバーシート６の上から押し子７でアクチュエータ１２を押したときにも、カバーシート６が前記隙間Ｃに押し込まることがない。さらにこの実施形態では、押し子７をスイッチ動作させたときに、押し子７の下面７ａの外周部がベースシート５ａ，５ｂの開口部８ａ，８ｂの周縁部に接触して、それ以上押し子７でカバーシート６を押し下げるといったことがない。また、隙間Ｃが可動接点４の全周に亘って形成されているため、カバーシート６の隙間Ｃへの押し込みを確実に防ぐことができる。

【0020】

前記図５乃至図８には本発明に係るスイッチの第２実施形態が示されている。このスイッチ１’は、第１実施形態とは下層のベースシートの形状が異なるのみで、ほかは第１実施形態と同様の構成からなるので、図面において同一の部材には同一の符号を付することによって、詳細な説明は省略する。

【0021】

この実施形態における積層した二枚のベースシート５ａ，５ｃは、第１実施形態と同様、いずれも樹脂材料からなる枠体であり、基板２上に二枚重ねて配置される。また、ベースシート５ａ，５ｃは、その外周形状が基板２の外周形状と同一であり、ベースシート５ｃの裏面が接着剤又は接着シート等の接着部材によって基板２の表面に接着され、ベースシート５ａの裏面が接着部材によってベースシート５ｃの表面に接着される。さらに、ベースシート５ａ，５ｃには前記可動接点４を収容する開口部８ａ，８ｃが設けられている。

【0022】

この実施形態において、上層のベースシート５ａの開口部８ａの形状は、第１実施形態におけるベースシートのそれと同一であり、可動接点４の外形形状に近いものとなっており、四隅には可動接点４の四隅の形状に対応した斜面９ａが設けられている。一方、下層のベースシート５ｃの開口部８ｃの形状は、四隅に凹部１４が設けられた形状となっている。この凹部１４は、開口部８ｃの内周縁１０ｃが内側に入り込んだ弓形の空間である。

【0023】

したがって、基板２にベースシート５ａ，５ｃを配置し、ベースシートに設けられた開口部に可動接点を収容したときには、図５及び図６に示されるように、ベースシート５ｃの四隅の凹部１４を除いて、上下のベースシート５ａ，５ｃの開口部８ａ，８ｃの内周縁１０ａ，１０ｃが可動接点４の外周縁１１に沿って一定の隙間Ｃを保ちながら延びる一方、開口部８ａ，８ｃの四隅では、べ―スシート５ｃに設けられた凹部１４の内周縁は可動接点４の四隅の外周縁との間隔が大きくなっている。また、下層のベースシート５ｃの凹部１４は、上層のベースシート５ａの四隅によって上方が覆われている。便宜的にベースシート５ｃの凹部１４を覆うベースシート５ａの四隅をひさし部１５として、以下に説明する。

【0024】

次に、第２実施形態に係るスイッチ１の作用を図７及び図８に基づいて説明する。カバーシート６の上から押し子７でアクチュエータ１２を押すと可動接点４が反転動作し、可動接点４の頂部４ａが第１固定接点３ａに接触することでスイッチ１’がオン状態となる。ベースシート５ａ，５ｃに設けられた開口部８ａ，８ｃの内周縁１０ａ，１０ｃと可動接点４の外周縁１１との間の隙間Ｃが小さいので、カバーシート６の上から押し子７でアクチュエータ１２を押したときにも、カバーシート６が前記隙間Ｃに押し込まることがない。さらにこの実施形態では、押し子７をスイッチ動作させたときに、押し子７の下面７ａの外周部がベースシート５ａの開口部８ａの四隅にあるひさし部１５を押す。図８に示したように、ひさし部１５に荷重を掛けたときに、ひさし部１５が凹部１４側に撓み変形することで、可動接点４と第１固定接点３ａとが接触音が低減されると共に、押し子７がカバーシート６に当たるときの衝撃も和らげることができる。

【0025】

前記ひさし部１５が十分に撓むように、二枚のベースシート５ａ，５ｃの材質を変えてもよい。例えば、上層のベースシート５ａを下層のベースシート５ｃより硬度の低い可撓性のある樹脂材料や、さらに柔軟性や弾力性を持った材料で形成してもよい。また、上下のベースシート５ａ，５ｃの厚みを変えてもよい。例えば、可動接点４の枚数を増やしてバネ弾性を大きくするような場合には、上層のベースシート５ａの厚みを下層のベースシート５ｃの厚みより大きくしてひさし部１５の厚みを増し、押し子７を強く押してもひさし部１５が撓みすぎないようにする。逆に、可動接点４の枚数を減らしてバネ弾性を小さくするような場合には、上層のベースシート５ａの厚みを下層のベースシート５ｃの厚みよりも小さくしてひさし部１５を薄く形成し、押し子７を弱い力で押してもひさし部１５が十分に撓むようにすることができる。

【0026】

なお、上記いずれの実施形態において、積層した二枚のベースシート５ａ，５ｂ又はベースシート５ａ，５ｃを基板２上に配置した場合について説明したが、本発明では積層するベースシートの数量については特に限定されない。また、ベースシートは一枚であってもよく、その場合には一枚のベースシートに凹部とひさし部が形成される。

【符号の説明】

【0027】

１，１’ スイッチ
２ 基板
３ａ 第１固定接点
３ｂ 第２固定接点
４ 可動接点
４ａ 頂部
４ｂ 外周の端部
５ａ．５ｂ，５ｃ ベースシート
６ カバーシート
７ 押し子
７ａ 押し子の下面
８ａ，８ｂ，８ｃ 開口部
９ａ，９ｂ 斜面
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 内周縁
１１ 外周縁
１２ アクチュエータ
１３ａ，１３ｂ 電極
１４ 凹部
１５ ひさし部
Ｃ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】