JP6949222B2 - Push switch - Google Patents
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Description
本発明は、プッシュスイッチに関する。 The present invention relates to a push switch.
電気機器に用いられるスイッチ装置として、固定接点部材と、当該固定接点部材と離接可能な可動接点部材と、を備えたプッシュスイッチが利用されている。可動接点部材は、ドーム状に膨出したドーム部を有し、固定接点部材から離間して配置される。また、ドーム部上には、ユーザが押圧操作する押圧部材(押し子部材)が設けられる。ユーザが押圧部材を押圧操作すると、ドーム部が反転して固定接点部材と接触し、可動接点部材と固定接点部材とが導通する。また、ドーム部の反転により、操作感触が発生する。従来、このようなプッシュスイッチとして、ドーム部の頂部にオーバーストローク用の接片部(タブ)を設けたものが提案されている。 As a switch device used in an electric device, a push switch including a fixed contact member and a movable contact member that can be separated from and detached from the fixed contact member is used. The movable contact member has a dome portion that bulges like a dome, and is arranged apart from the fixed contact member. Further, a pressing member (pushing member) that the user presses is provided on the dome portion. When the user presses the pressing member, the dome portion is inverted and comes into contact with the fixed contact member, and the movable contact member and the fixed contact member are electrically connected. In addition, the inversion of the dome portion causes a feeling of operation. Conventionally, as such a push switch, one in which a contact portion (tab) for overstroke is provided on the top of the dome portion has been proposed.
しかしながら、上記従来のプッシュスイッチでは、ユーザが押圧部材を押圧操作すると、押圧部材によって接片部の根元に荷重が加わる。そのため、従来の構造のまま、プッシュスイッチの動作寿命をより長寿命化しようとすると、接片部にクラックが生じ、長寿命化の要求に対応できないおそれがあった。 However, in the conventional push switch, when the user presses the pressing member, the pressing member applies a load to the base of the contact portion. Therefore, if an attempt is made to extend the operating life of the push switch while maintaining the conventional structure, cracks may occur in the contact portion, and the demand for extending the life may not be met.
本発明は、上述した課題を解決するものであり、動作寿命が長いプッシュスイッチを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a push switch having a long operating life.
一実施形態に係るプッシュスイッチは、収容部を備えたハウジングと、前記収容部の収容底面に露出する第1固定接点部と、ドーム状に膨出したドーム部を有し、前記収容部に配置され、前記ドーム部の反転動作によって前記第1固定接点部と接離可能な可動接点部材と、前記ドーム部上に配置された押圧部材と、を備え、前記ドーム部は、前記押圧部材との接触領域の外側に根元が配置され、前記接触領域の内側に先端部が配置され、前記根元から前記ドーム部の内側に向かって屈曲された接片部を有し、前記ドーム部は、頂部が非開口である。
The push switch according to one embodiment has a housing provided with an accommodating portion, a first fixed contact portion exposed on the accommodating bottom surface of the accommodating portion, and a dome portion bulging in a dome shape, and is arranged in the accommodating portion. A movable contact member that can be brought into contact with and detached from the first fixed contact portion by the reversing operation of the dome portion, and a pressing member arranged on the dome portion are provided, and the dome portion has the pressing member. root is located outside of the contact region, the tip portion on the inner side of the contact region is located, have a contact piece portion which is bent toward the inside of the dome portion from said root, said dome portion is a top portion It is non-opening .
以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Regarding the description of the specification and the drawings according to each embodiment, the components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, and the superimposed description will be omitted.
図1は、一実施形態のプッシュスイッチ1を、斜め上方から見た分解斜視図である。図2は、プッシュスイッチ1を斜め下方から見た分解斜視図である。図3は、プッシュスイッチ1を示す斜視図である。図4は、プッシュスイッチ1を示す平面図である。図5は、可動接点部材10を示す平面図である。図6は、可動接点部材10を示す側面図である。図7は、可動接点部材10を示す底面図である。図8は、図6のVIII−VIII線で切断した断面図である。図9は、図4のIX−IX線で切断した断面図である。図10は、図9と同じ断面においてドーム部の反転状態を示す断面図である。図11は、図9と同じ断面において図10に示す状態からさらに押圧操作された最大操作量での状態を示す断面図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of the
プッシュスイッチ1は、図1及び図2に示すように、収容部31を備えたハウジング30と、収容部31に配置される可動接点部材10と、収容部31を覆うシート部材40とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ハウジング30は、絶縁材料の合成樹脂を用いて射出成形されており、収容部31のZ1側に開口を有する箱型の外形を備えている。ハウジング30には、後述する固定接点部材20が埋設されている。
The
固定接点部材20は、導電性の金属材からなり、図1に示すように、収容部31の収容底面31aの中央部に露出する第1固定接点部21と、収容底面31aの外縁部に露出する第2固定接点部22とを有している。また、固定接点部材20は、第1固定接点部21に接続された第1端子部20cと、第2固定接点部22に接続された第2端子部20dとを備えている。第1端子部20c及び第2端子部20dは、図1及び図2に示すように、ハウジング30の側面から外方に露出して設けられている。なお、ハウジング30が絶縁材料の材料で形成されているので、第1固定接点部21と第2固定接点部22とは、電気的に絶縁されており、同様に第1端子部20cと第2端子部20dとは絶縁されている。固定接点部材20とハウジング30とは、例えばインサート成形によって一体化される。
The fixed
シート部材40は、可撓性を有する絶縁材料の合成樹脂からなり、操作部41がZ1方向に突出するとともに、後述するドーム部10aを押圧する押圧部材45が操作部41のZ2側に配置されている。押圧部材45は、円柱状に設けられており、ドーム部10aのZ1側の面の一部と接触する押圧部45a(Z2側の面)を有する。押圧部材45は円柱状であるため、押圧部45aは平面視で円形状となる。シート部材40は、押圧部45aの周りが薄肉のシート状になっており、あらかじめZ1方向に膨出した形状に加工されてから、可動接点部材10が収容された収容部31を覆って、ハウジング30の外周部分に溶着や粘着材で取り付けられている。シート部材40をハウジング30に取り付けることにより、押圧部材45が可動接点部材10上に配置される。
The
可動接点部材10は、いわゆるメタルコンタクトであり、弾性及び導電性を有する金属板からなり、収容部31に配置されている。可動接点部材10は、図1及び図2に示すように、膨出した形状のドーム部10aと、ドーム部10aを支持する脚部10bと、開口部10dによって舌片状に区画され、根元10eから屈曲された2つの接片部10fと、を有している。この接片部10fは、図1及び図2に示すように、その先端部に凸部11を設けられている。
The
ドーム部10aはドーム状に膨出した形状を有し、膨出する方向(図1のZ1方向)からの平面視で円形状である。ドーム部10aは、膨出方向(Z1方向)からの押圧操作によって、膨出する方向が反転する反転動作可能な形状を有している。また、この押圧操作から解放されると元の膨出する方向に復帰する弾性を有している。
The
脚部10bは、ドーム部10aの外周端部から外方へ延出して4つ形成されている。このうち2つの脚部10bが、第2固定接点部22に接触するように配置される。脚部10bは、押圧操作によってドーム部10aが反転動作する際にはドーム部10aの外周端部を支持し、ドーム部10aの反転動作後には撓むことが可能な弾性力を備えている。後述するように、脚部10bは、ドーム部10aが反転動作した際に、接片部10fの凸部11が第1固定接点部21に接触可能となる長さ(高さ)を有している。
Four
可動接点部材10は、図5に示すように、ドーム部10aの頂部側から平面視したときに、ドーム部10aの半径方向に延びる2つの接片部10fが、開口部10dによって舌片状に区画されている。2つの接片部10fは、ドーム部10aの頂点10cを中心に対称に、すなわち、180°間隔に配置されている。各接片部10fは、根元10eが接触領域CRの外側に配置され、先端部が接触領域CRの内側に配置されている。接触領域CRは、ドーム部10aにおける、押圧部材45の押圧部45aと接触する領域であり、ドーム部10aの頂部を含む。図5に示すように、ドーム部10aの頂部は非開口であるため、押圧部45aは、当該頂部と接触し、ドーム部10aを押圧する。押圧部45aが円形であるため、接触領域CRも円形となる。
As shown in FIG. 5, in the
図8から分かるように、接片部10fは、根元10eから、ドーム部10aの内側に向かって屈曲されている。このため、接片部10fの先端部は、ドーム部10aの頂部よりドーム部10aの内側(Z2側)に位置する。すなわち、押圧部45a(押圧部材45)から受ける操作荷重はドーム部10aの頂部を含む非開口の部分(被押圧部)で受け、接片部10fには操作荷重が直接加わりにくい構造である。
As can be seen from FIG. 8, the
接片部10fの先端部に設けられた凸部11は、ドーム部10aの内側(Z2側)に向かって突出する半球状に形成されている。なお、上記のような可動接点部材10の形状は、金型を用いた金属板の打ち抜き加工及びプレス加工と折り曲げ加工との組み合わせによって形成可能である。
The
次に、本実施形態のプッシュスイッチ1の動作について説明する。
Next, the operation of the
図9に示すように、可動接点部材10はハウジング30の収容部31に配置され、押圧部材45は押圧部45aとドーム部10aの頂部とが接するように、ドーム部10a上に配置される。操作部41が押圧されていない初期状態では、図9に示すように、可動接点部材10(ドーム部10a及び接片部10f)と第1固定接点部21とは離間している。なお、可動接点部材10は、2個の脚部10bが第2固定接点部22に接して、第2固定接点部22との電気的な導通状態が得られている。
As shown in FIG. 9, the
操作部41(押圧部材45)が押圧操作され、ドーム部10aが反転状態になると、図10に示すように、接片部10fがZ2方向に移動して、第1固定接点部21側に向かって凸状に設けられた凸部11が第1固定接点部21に接触する。接片部10fは、ドーム部10aが反転動作する弾性力に比べて小さな弾性力となるように設定されており、撓みやすくなっている。このため、接片部10fは、凸部11が第1固定接点部21に接触して、根元10eを支点に先端側がわずかに弾性変形して接触が安定に保たれている。接触する部位が凸部11であるため、後述するように、電気的にも安定した接触が得られる。なお、凸部11が第1固定接点部21に接触するタイミングは、ドーム部10aの反転途中から反転終了までの間で適宜設定することが可能である。そして、ドーム部10aの反転終了時には接片部10fの凸部11のみが第1固定接点部21に接触するように、初期状態での可動接点部材10の形状及び第1固定接点部21との離間距離を設定することが可能である。こうすれば、第1固定接点部21との接触において、相対的に衝突エネルギーが大きくなるドーム部10aの衝突がこの段階では生じていないので、衝突音を小さくするという効果を得ることもできる。
When the operation unit 41 (pressing member 45) is pressed and the
可動接点部材10と第1固定接点部21との電気的な導通は、図10に示す状態で開始される。第1固定接点部21は、可動接点部材10を介して第2固定接点部22と導通する。すなわち、スイッチがオンになる。図10に示す状態では、接片部10fの凸部11が安定して第1固定接点部21に接触している。もし、接片部10fに凸部11を設けずに、同様な動作を行わせると、接片部10fの先端断面10gが接触することになる。先端断面10gは特殊な加工で形成される場合を除き、破断面であり、第1固定接点部21との接触状態を安定化させることが困難である。また、先端断面10gが尖っていると、第1固定接点部21に突き刺さったり、第1固定接点部21を削って削りカスを生じたりするため、繰り返し操作での動作が不安定になってしまうおそれがあった。本実施形態では、接片部10fの凸部11として半球状の平滑な面を容易に得ることができるので、安定した接触状態が得られ、電気的な導通が安定するとともに、接触する際の不具合が生じにくくなっている。
Electrical conduction between the
そして、可動接点部材10は、ドーム部10aの反転動作の移動距離より長い(高さのある)脚部10bを有し、凸部11を介して可動接点部材10と第1固定接点部21との電気的な導通が開始されてから、さらなる弾性変形が可能に設けられている。図10の状態からさらに操作部41が押圧操作された最大操作量では、図11に示すように、脚部10b及び接片部10fが撓むことによって反転状態のドーム部10a全体が第1固定接点部21に接近し、接片部10fの凸部11が押圧部45aと第1固定接点部21との間に挟まれる状態になる。この状態からは、これ以上弾性変形しにくいため、操作者に感じられる操作荷重が急激に増大する。このとき、上述したように、可動接点部材10と第1固定接点部21との電気的な導通はすでになされているため、電気的な接離状態は変化しない。
The
操作部41の押圧操作を解放すると、可動接点部材10の弾性力によって初期状態(図9の状態)に復帰する。
When the pressing operation of the
なお、図1〜図11では凸部11を分かりやすく示すために、可動接点部材10の板厚寸法に対して突出量を大きくしているが、プレス加工によって突出させる場合には板厚寸法の半分程度の突出量にすることが好ましい。
In addition, in FIGS. 1 to 11, in order to show the
また、プッシュスイッチ1について原理的な動作を分かりやすく説明するために、ドーム部10aの反転終了後に脚部10bの撓みを開始するとしたが、厳密にはドーム部10aの弾性変形と脚部10bの弾性変形とが同時に進行するものである。例えば、脚部10bの弾性変形が容易な場合には、ドーム部10aの反転動作中に脚部10bの撓みが進行する。
Further, in order to explain the principle operation of the
以上説明した通り、本実施形態の可動接点部材10を用いることによって、プッシュスイッチ1は、他の構成部材を追加したり、複雑な加工を追加したりすることなく、操作感触が良好で、かつ、電気的な導通の安定性が良いものとすることができる。また、凸部11と第1固定接点部21との電気的な導通が開始されてから、さらなる弾性変形が可能に設けられているので、オーバストローク(導通開始後の押圧操作)が可能なプッシュスイッチ1を実現することができる。言い換えると、凸部11と第1固定接点部21との電気的な導通が開始される導通点を、操作部41の最大操作量より手前に設定することができる。
As described above, by using the
また、本実施形態の可動接点部材10は、接片部10fの根元10eが、接触領域CRの外側に位置する。このため、操作部41の押圧操作の過程(図9の状態から図11の状態までの過程)で、接片部10fの根元10eは、押圧部材45とは接触せず、押圧部材45から直接的な荷重を加えられない(図9〜図11参照)。また、最大操作量まで操作されたとしても、根元10eが第1固定接点部21と押圧部材45とにより挟まれることも無く、根元10eの部分が屈曲方向と逆側に反らされることも発生しにくい。このような構成により、押圧部材45からの荷重によって接片部10fの根元10eにクラックが生じることを抑制し、プッシュスイッチ1の動作寿命を長くすることができる。
Further, in the
また、上述の通り、操作部41の押圧操作の過程で、接片部10fの根元10eは、押圧部材45から荷重を加えられないため、根元10eの強度を高めるための補強部分(例えば、Z2側に突出する凸部)が不要となる。これにより、可動接点部材10の加工を簡素化できる。また、操作部41を最大操作量まで押圧操作した場合であっても、補強部分の衝突による衝突音の発生を防ぐことができる。また、仮に根元10eに補強部分を設けたとしても、ドーム部10aが反転動作し頂部が第1固定接点部21に接触する時には、根元10eは頂部より上方に位置し、補強部分は収容部31(ハウジング30)の収容底面31aには接触しないので、衝突音の発生を防ぐことができる。
Further, as described above, in the process of pressing the
また、本実施形態によれば、接片部10fがドーム部10aの頂点10cを中心とした対称な位置に配置されている。したがって、操作部41を押圧操作した際に生じる操作感触を均一なものとすることができる。また、仮にある接片部10fの先端部(凸部11)に異物が付着したとしても、接片部10fは複数あるため、他の接片部で電気的な接続を行うことができる。これにより、導通不良の発生リスクを小さくすることができる。
Further, according to the present embodiment, the
以上のように、プッシュスイッチ1を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらも本発明の技術的範囲に属する。
Although the
(1)本実施形態において、押圧部材45は、シート部材40により位置決めされているが、シート部材40で位置決めする構成でなくてもよい。例えば、カバー部材の貫通孔に押圧部材45を挿入することにより、押圧部材45が位置決めされてもよい。
(1) In the present embodiment, the pressing
(2)本実施形態において、固定接点部材20は、ハウジング30の収容底面31aに埋設されているが、シート状の部材の片面にパターン形成されていてもよい。この場合、固定接点部材20がパターン形成されたシート状の部材に、スペーサ部材を介してシート部材40を固着すればよい。
(2) In the present embodiment, the fixed
(3)本実施形態において、可動接点部材10は、ドーム部10aを支持する脚部10bが4つ形成されている構成としたが、脚部10bが2個以上形成されている構成であればよい。また、脚部10bを備えていないスカート状の支持構造としてもよい。
(3) In the present embodiment, the
(4)本実施形態において、可動接点部材10は、接片部10fを2つ有する構成としたが、1つ又は3つ以上有する構成としてもよい。いずれの場合も、接片部10fの根元10eが接触領域CRの外側に配置されていれば、根元10eにクラックが生じることを抑制し、プッシュスイッチ1の動作寿命を長くすることができる。なお、可動接点部材10が複数の接片部10fを有する場合には、頂点10cを中心として等間隔に各接片部10fが配置されるのが好ましい。例えば、接片部10fが3つの場合、3つの接片部10fを120°間隔に配置し、接片部10fが4つの場合、4つの接片部10fを90°間隔に配置するのが好ましい。このような構成により、操作部41を押圧操作した際に生じる操作感触を均一なものとすることができる。
(4) In the present embodiment, the
(5)本実施形態において、ドーム部10a及び押圧部45aは平面視で円形状であったが、ドーム部10a及び押圧部45aの平面視形状は任意に設計可能である。例えば、ドーム部10aの平面視形状は、円形状の両側を直線的に切り欠いた形状(サイドカット形状)や楕円形状であってもよい。また、押圧部45aの平面視形状は、楕円形や矩形であってもよい。
(5) In the present embodiment, the
また、本国際出願は、2018年6月20日に出願した日本国特許出願第2018−117416号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。 In addition, this international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-117416 filed on June 20, 2018, and the entire contents of the application are incorporated into this international application.
1 プッシュスイッチ
10 可動接点部材
10a ドーム部
10b 脚部
10c 頂点
10d 開口部
10e 根元
10f 接片部
10g 先端断面
11 凸部
20 固定接点部材
20c 第1端子部
20d 第2端子部
21 第1固定接点部
22 第2固定接点部
30 ハウジング
31 収容部
31a 収容底面
40 シート部材
41 操作部
45 押圧部材
45a 押圧部
CR 接触領域1 Push
Claims (5)
前記収容部の収容底面に露出する第1固定接点部と、
ドーム状に膨出したドーム部を有し、前記収容部に配置され、前記ドーム部の反転動作によって前記第1固定接点部と接離可能な可動接点部材と、
前記ドーム部上に配置された押圧部材と、
を備え、
前記ドーム部は、前記押圧部材との接触領域の外側に根元が配置され、前記接触領域の内側に先端部が配置され、前記根元から前記ドーム部の内側に向かって屈曲された接片部を有し、
前記ドーム部は、頂部が非開口である、
プッシュスイッチ。 A housing with a housing and
The first fixed contact portion exposed on the accommodating bottom surface of the accommodating portion and
A movable contact member having a dome-shaped bulging dome portion, arranged in the accommodating portion, and capable of contacting and separating from the first fixed contact portion by a reversing operation of the dome portion.
The pressing member arranged on the dome portion and
With
The base of the dome portion is arranged outside the contact region with the pressing member, the tip portion is arranged inside the contact region, and the contact portion bent from the root toward the inside of the dome portion is formed. Yes, and
The dome portion has a non-opening top.
Push switch.
請求項1に記載のプッシュスイッチ。 The push switch according to claim 1 , wherein the dome portion has a plurality of the contact portions arranged at equal intervals about the apex.
請求項1又は2に記載のプッシュスイッチ。 The push switch according to claim 1 or 2 , wherein the dome portion has two contact portions symmetrically arranged with respect to the apex.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のプッシュスイッチ。 The push switch according to any one of claims 1 to 3 , wherein the contact portion extends in the radial direction of the dome portion.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のプッシュスイッチ。 The push switch according to any one of claims 1 to 4 , wherein the contact portion has a convex portion protruding toward the inside of the dome portion at the tip end portion.
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