JP3180966U - プッシュスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化した場合においても操作性のよいプッシュスイッチを提供する。
【解決手段】プッシュスイッチ１は、固定接点部２０を有し、固定接点部２０と接離する可動接点体１０が収容される収容部３１を有するケース３０と、可動接点体１０を固定接点部２０に接触させるように下方に向けて押圧操作される操作部５ａを有する操作体５と、ケース３０との間に操作体５を挟持するようにケース３０に取り付けられるカバー体４０と、を備える。操作体５は、弾性体からなり、操作部５ａと、ケース３０とカバー体４０とにより挟まれる鍔部５ｃと、可動接点体１０を押圧する押圧部５ｂと、鍔部５ｃと押圧部５ｂとを連結する連結部５ｄと、連結部５ｄから収容部３１の側壁３２に沿って下方に延出する延出部５ｅと、を有し、初期状態において、延出部５ｅは、その下端が可動接点体１０の上面から離れた位置に配置されている。
【選択図】図４

Description

本考案は、小型化した場合においても操作性のよいプッシュスイッチに関する。

電子機器に組み込まれるスイッチとして、軟質弾性体で形成された操作体を押圧して柔らかな感触とスイッチング動作に伴うクリック感とを有する操作感触のプッシュスイッチが知られている。

このようなプッシュスイッチは、ドーム状の板バネを使用し、押圧された操作体によってドーム状の頂点部分が反転するように変形してクリック感を生じるとともに、板バネに常時接続された接点と、板バネが反転したときに接触する接点との接点間が導通する。金属板から形成されたドーム状の板バネのクリック感に対して、操作体の材料に軟質弾性体を用いることで柔らかな感触を付加しているので、好ましい操作感触が得られる。さらに、操作体に鍔部を設けてケースの上面を覆うことにより、ケース内に収納された接点等を保護することができる。

このようなプッシュスイッチ（プッシュオンスイッチ）が特許文献1に開示されている。図１０は、従来のプッシュオンスイッチ１００を示す断面図である。図１１は、プッシュオンスイッチ１００における弾性体（操作体）１１４の部分断面を示す斜視図である。プッシュオンスイッチ１００は、凹部底面に固定接点１１２を備えた絶縁樹脂製のケース１１１と、ドーム状に形成された可動接点１１３と、押圧操作により上下動作する弾性体１１４と、ケース１１１に取り付けられたカバー１１６とを有する。図１０及び図１１に示すように、弾性体１１４は、可動接点１１３の上方位置に位置する操作部１１４ａと、薄肉状の円錐状部１１４ｂ及び水平部１１４ｃと、水平部１１４ｃに連結された筒状の周囲部１１４ｄと、が形成されている。可動接点１１３の径とほぼ同一径の筒状に構成された弾性体１１４の周囲部１１４ｄは、その下端が可動接点１１３の周縁部上に接している。さらに、周囲部１１４ｄの外周部分には、掛け止め部１１４ｅが一体形成されており、ケース１１１の凹部を構成する外周壁の上端部１１１ａに掛け止めされている。

特許第４４６６３１４号公報

近年、電子機器の小型化が進展し、プッシュスイッチに対しても小型化が要求される一方、押圧するための操作部は大きい寸法であることが求められている。このため、特許文献１の構造に比べてケース外形を小さくできるように、掛け止め部の無い操作体が使用されるようになってきている。

さらに、特許文献１の構造では、可動接点１１３と弾性体１１４の周囲部１１４ｄとが操作前から当接していることで、可動接点１１３の反転動作に弾性体（操作体）１１４が影響を与えてしまうという問題があった。すなわち、弾性体（操作体）１１４の周囲部１１４ｄが可動接点１１３に当接していると、ドーム状の板バネの反転動作に伴うクリック感を妨げるため、好ましい操作感触が得られない。

このため、プッシュスイッチの操作感触を良くするとともに、小型化できる構造が必要とされていた。しかしながら、操作体が、その周囲部を可動接点に当接させず、掛け止め部を持たない鍔部をケースとカバーとに挟持された構造である場合、操作体が斜め押しされたときに、鍔部の寸法を小さくしすぎると、鍔部が引き込まれて外れてしまう懸念が生じた。このような不具合を生じてしまうと、押圧操作する前の初期状態に復帰できなくなるため、スイッチとしての信頼性が問題になる。このため、さらなる小型化とともに、好ましい操作感触と信頼性とを両立させた操作性のよいプッシュスイッチを実現することが必要であった。

本考案は、上述した課題を解決するものであり、小型化した場合においても操作性のよいプッシュスイッチを提供することを目的とする。

本考案のプッシュスイッチは、固定接点部を有し、前記固定接点部と接離する可動接点体が収容される収容部を有するケースと、弾性体からなり、前記収容部を覆うように前記ケースの一面に配置され、前記可動接点体を前記固定接点部に接触させるように下方に向けて押圧操作される操作部を有する操作体と、前記ケースとの間に前記操作体を挟持するように前記ケースに取り付けられるカバー体と、を備え、前記操作体は、前記操作部と、前記ケースと前記カバー体とにより挟まれる鍔部と、前記可動接点体を押圧する押圧部と、前記鍔部と前記押圧部とを連結する連結部と、前記連結部から前記収容部の側壁に沿って下方に延出する延出部と、を有し、初期状態において、前記延出部は、その下端が前記可動接点体の上面から前記操作体の移動量以上離れた位置に配置されている、ことを特徴とする。

こうすれば、操作体が押圧されて可動接点体と固定接点部とが接触するまでの状態では延出部が可動接点体の上面に接することがない。このため、操作部が下方に押圧されたときには、延出部が可動接点体の上面に接する前に可動接点体と固定接点部とが接触するので、スイッチング動作における操作感触に影響することがない。さらに、操作部が斜めに押圧されたときには、延出部が収容部の側壁や可動接点体の上面に接触し、延出部が無い場合に比べて操作体の傾きを軽減するので、鍔部が下方に引き込まれて外れてしまうことがない。これにより、掛け止め部を持たず、鍔部の寸法を小さくするように小型化したプッシュスイッチにおいても、好ましい操作感触と信頼性とを両立させることができる。したがって、小型化した場合においても操作性のよいプッシュスイッチを提供できる。

また、本考案において、前記延出部は、前記側壁の周方向に沿って環状に形成されている、ことを特徴とする。

延出部を環状に形成しているので、どの方向に傾いても対応することができる。操作感触に影響することなく、操作体の傾きを軽減し、鍔部の寸法を小さくすることができる。したがって、操作体をどの方向に傾けた場合においても、好ましい操作感触を有する操作性が損なわれない。

また、本考案において、前記延出部は、前記下端に溝部を有している、ことを特徴とする。

操作時の過剰押圧によって、延出部が可動接点体と当接することになっても、延出部の下端に溝部を有しているので、溝部の位置では可動接点体と密着することがない。これにより、過剰押圧状態になったとしても、操作体と可動接点体との間が非密閉空間であるため、操作体に可動接点体が吸着して引き上げてしまう不具合を低減することができる。

本考案によれば、操作部が下方に押圧されたときには、延出部が可動接点体の上面に接する前に可動接点体と固定接点部とが接触するので、スイッチング動作における操作感触に影響することがない。さらに、操作部が斜めに押圧されたときには、延出部が収容部の側壁や可動接点体の上面に接触し、延出部が無い場合に比べて操作体の傾きを軽減するので、鍔部が下方に引き込まれて外れてしまうことがない。これにより、掛け止め部を持たず、鍔部の寸法を小さくするように小型化したプッシュスイッチにおいても、好ましい操作感触と信頼性とを両立させることができる。したがって、小型化した場合においても操作性のよいプッシュスイッチを提供できる。

本考案の実施形態のプッシュスイッチを示す斜視図である。 本考案の実施形態のプッシュスイッチを示す斜視分解図である。 本考案の実施形態のプッシュスイッチを説明するための平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図である。 本考案の実施形態の操作体を説明するための斜視図である。 図５の操作体を別の方向から見たときの斜視図である。 本考案の実施形態のプッシュスイッチの動作を説明する模式図であり、（ａ）は初期状態を示す模式断面図、（ｂ）は押圧状態を示す模式断面図である。 本考案の実施形態のプッシュスイッチの動作を説明する模式図であり、（ａ）は初期状態を示す模式断面図、（ｂ）は偏った押圧状態を示す模式断面図である。 本考案の実施形態のプッシュスイッチの動作を説明する模式図であり、（ａ）は初期状態を示す模式断面図、（ｂ）は過剰押圧状態を示す模式断面図である。 従来のプッシュオンスイッチを示す断面図である。 従来のプッシュオンスイッチにおける弾性体の部分断面を示す斜視図である。

以下、本考案の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

図１は、本考案の実施形態のプッシュスイッチ１を示す斜視図である。図２は、本実施形態のプッシュスイッチ１を示す分解斜視図である。図３は、本実施形態のプッシュスイッチ１を説明するための平面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線で切断したプッシュスイッチ１の断面図である。図５は、本実施形態のプッシュスイッチ１の操作体５を説明するための斜視図である。図６は、操作体５を斜め下の方向から見たときの斜視図である。

図１及び図２を参照して、プッシュスイッチ１の全体構成について説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態のプッシュスイッチ１は、固定接点部２０及び周辺固定接点部２２が設けられたケース３０に、可動接点体１０と操作体５とが収容され、さらに、カバー体４０が装着されている。カバー体４０は、ケース３０との間に操作体５の鍔部５ｃを挟持するようにケース３０に取り付けられ、操作体５の操作部５ａを突出させるための円形の開口を有している。

本実施形態のプッシュスイッチ１は、電子機器等に組み込まれて操作スイッチとして使用されるものであり、操作体５の押圧操作に伴う可動接点体１０の反転動作により発生するクリック感を操作感触として得られるようになっている。また、図示しない回路基板に接続するために、ケース３０のＺ２側には電気接続用の第１端子２５、第２端子２６、及び第３端子２７が設けられている。

以下、本明細書では、図中のＺ１側を上方、Ｚ２側を下方として説明する。なお、本実施形態のプッシュスイッチ１は、回路基板の端面に半田付けしやすい形状であり、Ｙ１−Ｙ２軸が回路基板面に直交する向きに取り付けられて半田付けされることが好ましい。しかしながら、これらのことによって、使用時の向きが限定されるものでないことは言うまでもない。

ケース３０は、合成樹脂により一面が開放された箱型に形成され、内部に可動接点体１０が収容される収容部３１を有している。収容部３１の側壁３２は略円筒形に設けられている。

固定接点部２０及び周辺固定接点部２２は、導電性のある金属板により形成され、インサート成形等により収容部３１の底面（ケース３０の内底面）に配設されている。固定接点部２０は、収容部３１の底面の中央部分に配設され、中央固定接点部とも呼ばれる。周辺固定接点部２２は、側壁３２に沿って配設されている。固定接点部２０は、収容部３１の底面からＺ１側に突出した３個の接点部分を有し、３個の接点部分によって円形の外形をなしている。周辺固定接点部２２は、収容部３１の底面からＺ１側に突出した２個の接点部分を有し、それぞれの接点部分が略矩形状の外形をなしている。周辺固定接点部２２の２個の接点部分は、固定接点部２０を挟んで対向する位置に配置されている。固定接点部２０は第２端子２６に接続され、周辺固定接点部２２は第１端子２５及び第３端子２７に接続されている。

可動接点体１０は、導電性のある金属板、例えば、リン青銅板によりドーム状に形成されている。可動接点体１０は、膨出方向をＺ１側に向けて周辺固定接点部２２上に載置され、その中央部分の裏面が固定接点部２０のＺ１側に離間するように配置される。可動接点体１０は、ドーム状の頂点部分すなわち可動接点体１０の中央部分が反転可能に設けられているので、固定接点部２０と接離するように動作可能である。可動接点体１０は、周辺固定接点部２２と接触しているので、押圧操作による反転動作時に固定接点部２０と接触され、固定接点部２０と周辺固定接点部２２とを導通させるように機能する。

カバー体４０は、金属板を折り曲げて形成され、中央部分が円形に開口された上板部４１と、上板部４１の対向する二辺から下向きに折り曲げられた一対の係合板部４２とを有している。上板部４１は、中央の開口から操作部５ａを突出させた状態で操作体５の鍔部５ｃを上方から押えている。一対の係合板部４２がケース３０の外壁に係合されることで、カバー体４０がケース３０に固定され、上板部４１とケース３０との間に操作体５の鍔部５ｃが挟持される。

操作体５は、エラストマーやシリコンゴム等の軟質弾性材で形成され、収容部３１を覆うようにケース３０のＺ１側の面に配置される。操作体５の上面には、中央部分から上方に突出した略円柱状の操作部５ａが形成されている。また、操作体５には、鍔部５ｃが収容部３１を覆うように形成されている。操作体５に鍔部５ｃを設けてケース３０のＺ１側の面を覆うことにより、可動接点体１０が収容された収容部３１に異物が入り込むことを防止できる。

図４に示すように、操作体５は、カバー体４０の上板部４１とケース３０の上面との間に鍔部５ｃが挟持される一方、中央部分からＺ２側に突出した略円柱状の押圧部５ｂが形成されている。押圧部５ｂは、操作体５がケース３０に載置された状態で、可動接点体１０の中央部分のＺ１側に位置し、図４に示すように可動接点体１０の頂点部分にほぼ当接している。

操作体５は、鍔部５ｃと押圧部５ｂとを連結する連結部５ｄと、連結部５ｄから収容部３１の側壁３２に沿ってＺ２側に延出する延出部５ｅと、を有している。図４及び図５に示すように、Ｚ１−Ｚ２方向の操作部５ａの寸法（厚さ寸法）に対して、鍔部５ｃ及び連結部５ｄは薄肉状である。図４及び図６に示すように、延出部５ｅは、側壁３２の周方向に沿って環状に形成され、延出部５ｅのＺ２側に４個の溝部５ｆを有している。操作部５ａが押圧されていない初期状態において、延出部５ｅの下端と可動接点体１０の上面との間は離れており、図４にその距離をΔＺとして示している。

次に、図７〜図９を用いて、本実施形態のプッシュスイッチ１の動作を詳細に説明する。図７（ａ）は初期状態を示す模式断面図、図７（ｂ）は押圧状態を示す模式断面図である。図８（ａ）は、図７（ａ）と同じ初期状態を示す模式断面図、図８（ｂ）は偏った押圧状態を示す模式断面図である。図９（ａ）は、図７（ａ）及び図８（ａ）と同じ初期状態を示す模式断面図、図９（ｂ）は過剰押圧状態を示す模式断面図である。

図７に示すように、操作体５は、可動接点体１０を固定接点部２０に接触させるようにＺ２側に向けて押圧操作される。操作部５ａの押圧操作により押圧部５ｂを介して可動接点体１０に反転動作させる。操作体５の押圧部５ｂの移動量ΔＨは、可動接点体１０の頂点部分と押圧部５ｂとが当接するまでの距離に、可動接点体１０の中央部分と固定接点部２０との接点間距離Ｄを加えた距離である。初期状態において、延出部５ｅは、その下端が可動接点体１０の上面から操作体５の移動量ΔＨ以上離れた位置に配置され、延出部５ｅの下端と可動接点体１０の上面との距離ΔＺは、操作体５の移動量ΔＨよりも大きい。このため、通常の押圧状態では、図７（ｂ）に示すように、延出部５ｅの下端と可動接点体１０の上面とが当接することはない。

もし、反転動作の前に操作体５と可動接点体１０の中央部分以外の周辺部分とが当接してしまうと、反転動作時の操作感触に影響してしまう。本実施形態の操作体５では、操作部５ａが初期状態から反転動作まで押圧操作されても、延出部５ｅの下端と可動接点体１０の周辺部分とが当接することはない。このため、反転動作時の操作感触に影響することがない。一方、操作部５ａが押圧されていない初期状態において、操作体５の押圧部５ｂと可動接点体１０の頂点部分とが当接していても、わずかに隙間を有していても、可動接点体１０の反転動作時に感じる操作感触は変わらない。したがって、ドーム状の可動接点体１０の反転動作によるクリック感と、弾性体からなる操作体５の柔らかな感触とにより、良好な操作感触を実現している。なお、初期状態において押圧部５ｂと可動接点体１０の頂点部分とが当接しているときには、図７（ａ）に示す可動接点体１０の中央部分と固定接点部２０との接点間距離Ｄは、図７（ｂ）に示す操作体５の押圧部５ｂの移動量ΔＨとほぼ等しい。このとき、操作体５の操作部５ａの移動量ΔＨ’も押圧部５ｂの移動量ΔＨとほぼ等しい。

通常とは異なる偏った押圧状態では、部分的に強く押圧されてしまい、例えば図８（ｂ）に示すように、鍔部５ｃがＹ１側でＺ２側に引き込まれる。このとき、Ｙ２側で延出部５ｅが側壁３２に当接し、Ｙ１側で延出部５ｅの下端が可動接点体１０の上面に当接して、これ以上は操作体５が傾かないように反発して、延出部５ｅが無い場合に比べて操作体５の傾きを軽減できる。このため、通常は延出部５ｅが可動接点体１０に接することがなく、斜めに偏って操作部５ａが押圧されたときには延出部５ｅが側壁３２や可動接点体１０の上面に接触し、鍔部５ｃがさらにＺ２側に引き込まれることを防止する。これにより、鍔部５ｃの寸法を小さくするように小型化したプッシュスイッチ１においても、好ましい操作感触と信頼性とを両立させることができる。したがって、小型化した場合においても操作性のよいプッシュスイッチ１を提供できる。

延出部５ｅは、側壁３２の周方向に沿って環状に形成されているので、図８（ｂ）とは異なる向きに偏った押圧状態でも、図８（ｂ）と同様に、操作感触に影響することなく、操作体５の傾きを軽減し、鍔部５ｃが外れることがない。したがって、操作体５をどの方向に傾けた場合においても、好ましい操作感触と信頼性とを両立させることができる。

通常とは異なる過剰押圧状態では、全体的に強く押圧されてしまい、図９（ｂ）に示すように鍔部５ｃがＺ２側に引き込まれる。このように強く押圧されたときには、延出部５ｅの下端が可動接点体１０の上面に当接して、鍔部５ｃがこれ以上Ｚ２側に引き込まれることを防止する。なお、このときは、操作体５の押圧部５ｂの移動量ΔＨは変わらないが、操作体５は全体的に弾性変形するため、操作体５の操作部５ａの移動量ΔＭは押圧部５ｂの移動量ΔＨよりも大きい。操作体５が軟質弾性材で形成されているのでプッシュスイッチ１は過剰押圧に対しての過負荷耐性を有している、と言い換えることもできる。

このとき、図９（ｂ）に示すように、延出部５ｅの下端が可動接点体１０の上面に当接するが、図６に示すように、延出部５ｅの下端（Ｚ２側）に４個の溝部５ｆを有しているので、溝部５ｆの位置では可動接点体１０と密着することがない。これにより、過剰押圧状態になったとしても、操作体５と可動接点体１０との間が非密閉空間であるため、操作体５が可動接点体１０を吸着して引き上げてしまう不具合を低減することができる。

溝部５ｆは１個でも上記の効果を奏する。また、延出部５ｅは複数の溝部５ｆの位置で分割された複数の円弧を組み合せて環状をなしたものであってもよい。このとき、仮想の円筒のほとんどを溝部５ｆが占めていても、それ以外の延出部５ｅの部分だけで、鍔部５ｃが外れないように操作体５の傾きを軽減する効果を奏するように配置することも可能である。さらに、本実施形態では、平面視で略矩形のケース３０に対して、ケース３０の角部に対応する位置に溝部５ｆを形成しているが、これに限定されるものではない。

また、ケース３０の収容部３１及び操作体５の延出部５ｅは円筒状に限定されず、例えば、平面視で楕円形状や略矩形の形状であってもよい。いずれの形状においても、収容部３１の周方向に沿って、わずかに外形の小さい延出部５ｅの形状であることが好ましい。

本実施形態では、操作体５の連結部５ｄと鍔部５ｃが同一平面でない形状としたが、鍔部５ｃに向かって平面状の連結部５ｄであってもよい。この場合は、連結部５ｄからＺ２側に延出する延出部５ｅを長くするとともに、少し厚みを増やしておくことが有効である。

本考案のプッシュスイッチは、電子機器や車載装置に組み込まれて操作スイッチとして利用することができる。

１ プッシュスイッチ
５ 操作体
５ａ 操作部
５ｂ 押圧部
５ｃ 鍔部
５ｄ 連結部
５ｅ 延出部
５ｆ 溝部
１０ 可動接点体
２０ 固定接点部
２２ 周辺固定接点部
２５ 第１端子
２６ 第２端子
２７ 第３端子
３０ ケース
３１ 収容部
３２ 側壁
４０ カバー体
４１ 上板部
４２ 係合板部

Claims (3)

1. 固定接点部を有し、前記固定接点部と接離する可動接点体が収容される収容部を有するケースと、
   弾性体からなり、前記収容部を覆うように前記ケースの一面に配置され、前記可動接点体を前記固定接点部に接触させるように下方に向けて押圧操作される操作部を有する操作体と、
   前記ケースとの間に前記操作体を挟持するように前記ケースに取り付けられるカバー体と、を備え、
   前記操作体は、前記操作部と、前記ケースと前記カバー体とにより挟まれる鍔部と、前記可動接点体を押圧する押圧部と、前記鍔部と前記押圧部とを連結する連結部と、前記連結部から前記収容部の側壁に沿って下方に延出する延出部と、を有し、
   初期状態において、前記延出部は、その下端が前記可動接点体の上面から前記操作体の移動量以上離れた位置に配置されていることを特徴とするプッシュスイッチ。
2. 前記延出部は、前記側壁の周方向に沿って環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプッシュスイッチ。
3. 前記延出部は、前記下端に溝部を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプッシュスイッチ。
   

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