(57)【要約】【課題】  操作ストロークが大きく、寿命が長いマイクロスイッチを提供する。【解決手段】  マイクロスイッチ１は、定位置に固定した固定接点６ｂ，７ｂと、板ばねからなり、それ自身の復原力により固定接点６ｂに当接する可動接点９ｄ、または、復原力に抗して変形させられたときに固定接点７ｂに当接する可動接点９ｃを有する接点ばね９と、可動接点９ｃ，９ｄの移動方向と交差する方向に移動し、接点ばね９に摺接することで、接点ばね９を復原力に抗して変形させる操作部材３と、接点ばね９の復原を許す方向に操作部材３を付勢する付勢部材８とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定位置に固定した固定接点と、
板ばねからなり、それ自身の復原力により前記固定接点に当接、または、前記復原力に抗して変形させられたときに前記固定接点に当接する可動接点を有する接点ばねと、
前記可動接点の移動方向と交差する方向に移動し、前記接点ばねに摺接することで、該接点ばねを復原力に抗して変形させる操作部材と、
前記接点ばねを復原させる方向に前記操作部材を付勢する付勢部材と、
を有することを特徴とするマイクロスイッチ。
【請求項２】
前記操作部材は、前記可動接点の移動方向に対し、ほぼ直交する方向に移動することを特徴とする請求項１に記載のマイクロスイッチ。
【請求項３】
前記操作部材は、その移動方向に平行で、かつ、前記接点ばねに摺接する操作面を有することを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロスイッチ。
【請求項４】
前記接点ばねが、摺接する前記操作部材によって最も変形させられた状態で、前記操作部材の移動方向に平行な受動面を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のマイクロスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機器の静音化のために、動作音を伴うスナップ機構を有するマイクロスイッチを避け、操作力を解除すると、初期状態に復原するタイプのマイクロスイッチが使用されることが多い。そのようマイクロスイッチの例は、特許文献１から４に記載されている。
【特許文献１】特開平１１−２６０２０１号公報
【特許文献２】特開平２００１−１８４９９４号公報
【特許文献３】特開平２００１−２９７６６０号公報
【特許文献４】特開平２００４−１８５９２５号公報
【０００３】
特許文献１から３に記載されているマイクロスイッチは、ケース内に収納した導電性の板ばねからなり、かつ、端部に固定接点と当接可能な可動接点を有する接点ばねを設け、操作部材によって接点ばねを復原力に抗して変形させることで、可動接点をケース内壁に摺動させて固定接点に当接または離間させている。
【０００４】
このようなマイクロスイッチは、接点ばねの可動接点が摺動するため、接点の摩耗が生じやすく寿命が短い。また、接点の摩耗により生じた摩耗粉により接点間が短絡するというトラブルが発生することもある。
【０００５】
特許文献４に記載されているマイクロスイッチは、ケース内に、板ばねからなり、かつ、それ自身の復原方向に配置した固定接点に当接する可動接点を有する接点ばねを設けてある。そして、可動接点が固定接点から離間する方向に、接点ばねの復原力に抗しながら、操作部材によって前記接点ばねを変形させて接点を離間させている。
【０００６】
このようなマイクロスイッチは、可動接点の移動距離が小さいので、操作ストロークが小さく、良好な操作感触が得られないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記問題点に鑑みて、本発明は、操作ストロークが大きく、寿命が長いマイクロ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】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明によるマイクロスイッチは、定位置に固定した固定接点と、板ばねからなり、それ自身の復原力により前記固定接点に当接、または、前記復原力に抗して変形させられたときに前記固定接点に当接する可動接点を有する接点ばねと、前記可動接点の移動方向と交差する方向に移動し、前記接点ばねに摺接することで、該接点ばねを復原力に抗して変形させる操作部材と、前記接点ばねを復原させる方向に前記操作部材を付勢する付勢部材とを有するものとする。
【発明の効果】
【０００９】
この構成によれば、可動接点の固定接点に対する圧接または離間のための接点ばねの復原力を操作部材の復帰に使用せず、別に設けた付勢部材によって操作部材を初期位置に復帰させるので、接点ばねの可動接点の移動方向と操作部材の移動方向とが異なる方向になっている。これによって、接点ばねと操作部材とが摺接し合うため、可動接点が摺動しないリーフ機構でありながら、可動接点の移動量に比べて操作部材の移動量が大きい。このため、小型のマイクロスイッチでありながら、操作ストロークが大きく、ユーザがスイッチの動作を感じることができる良好な操作感触を提供できる。また、可動接点は摺動しないので、接点の摩耗が僅かであり、寿命が長く、摩耗粉による短絡も起こらない。
【００１０】
また、本発明のマイクロスイッチにおいて、前記操作部材が、前記可動接点の移動方向に対し、ほぼ直交する方向に移動するようにすれば、接点ばねの変形量に対する操作部材移動量がより大きくなり、操作ストロークが長く操作感触が良好になる。
【００１１】
また、本発明のマイクロスイッチにおいて、前記操作部材が、その移動方向に平行で、かつ、前記接点ばねに摺接する操作面を有すれば、操作部材の操作面が接点ばねに摺接している間は、接点ばねの変形量が変化しない。このため、操作部材によって接点ばねを変形させて可動接点を固定接点に当接させる、いわゆるＡ接点を構成したとき、可動接点が固定接点に当接した後の操作部材の余剰ストロークを長くでき、操作感触が良好になる。また、操作面の広い範囲で固定接点に当接するので、操作部材が部分的に摩耗して、操作ストロークが変化したり、接点ばねの変形量が不足して動作不良を起こしたりすることがない。
【００１２】
また、本発明のマイクロスイッチにおいて、前記接点ばねが、摺接する前記操作部材によって最も変形させられた状態で、前記操作部材の移動方向に平行な受動面を有すれば、操作部材が受動面上を摺動している間は、接点ばねの変形量が変化しない。このため、操作部材によって接点ばねを変形させて可動接点を固定接点に当接させる、いわゆるＡ接点を構成したとき、可動接点が固定接点に当接した後の操作部材の余剰ストロークを長くでき、操作感触がよりいっそう良好になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
これより、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１および２は、本発明の１つの実施形態であるマイクロスイッチ１の正面図および分解斜視図である。マイクロスイッチ１は、他の構成要素を収容する樹脂製のケース２と、一端がケース２から突出する樹脂製の操作部材３と、ケース２の開口を封止する樹脂製のベース４と、ベース４の成型時にそれぞれ挿入されて固定された金属製の共用電極５、Ａ接点端子６およびＢ接点端子７と、操作部材３をケース２から突出させる方向に付勢する復帰ばね８と、金属製のＵ字型の板ばねからなる接点ばね９と、操作部材３が貫通するケース２の開口をシールするゴム製の防塵キャップ１０とからからなる。
【００１４】
図３および図４に、共用電極５、Ａ接点端子６、Ｂ接点端子７および接点ばね８の関係を示す。図３は、ベース４に各接点５，６，７が固定された様子を示し、図４は、各電極５，６，７のベース４で隠れた部分の構造をも示す。ベース４は、各電極５，６，７を互いに直接接し合うことがないように支持しており、復帰ばね８の一端が係合するばね座４ａが設けられている。板状の各電極５，６，７は、ケース２の外部では同一平面上に並んでいるが、ベース４内部で屈曲し、ケース２内部では、それぞれ互いに異なる平行面上に位置する接点支持部５ａ，６ａ，７ａを有している。Ａ接点端子６の接点支持部６ａには、Ｂ接点端子７の接点支持部７ａ側の面に銅製の部材からなる固定接点６ｂが設けられ、Ｂ接点端子７の接点支持部７ａには、接点支持部６ａ側の面に銅製の部材からなる固定接点７ｂが設けられている。また、共用電極５の接点支持部５ａには、接点ばね９の一端が固定されている。接点ばね９は、固定されていない自由端が接点支持部６ａと接点支持部７ａとの間に延伸するほぼＵ字形の板ばねであるが、自由端の近傍に傾斜部９ａによって外側に突出させられた平面状の受動面９ｂを有している。また、接点ばね９の自由端には、固定接点７ｂに対向する位置に銅製の部材からなる可動接点９ｃと、固定接点６ｂに対向する位置に銅製の部材からなる可動接点９ｃとが設けられている。接点ばね９は、自由端が接点支持部５ａから遠ざかる方向に復原力を有し、可動接点９ｃが固定接点７ｂに圧接している。
【００１５】
次に、図５に、操作部材３を拡大して示す。操作部材３は、ケース２から突出する軸部３ａと、軸部３ａの下端部に設けた移動体部３ｂと、この移動体部３ｂから側方に突出して接点ばね９に当接する操作突起部３ｃとからなる。移動体部３ｂの対向する表裏面に軸部３ａと平行な摺動溝３ｄ，３ｄがそれぞれ設けられている。また、操作突起部３ｃは、接点ばね９と当接し、かつ、軸部３ａと平行な操作面３ｅを有している。
【００１６】
さらに、図６に、ケース２の内部の様子を示す。ケース２の内壁には、操作部材３の摺動溝３ｄと係合し、操作部材３が軸心方向に直線移動するように案内するガイド部２ａが設けられている。また、内壁の隅およびガイド部２ａの両側に天井面に達する溝２ｂが並設されている。この溝２ｂは、ケース２にベース４を嵌合して、両者の隙間に浸透性のシール剤を流し込んだときに、ケース２の内壁の角に沿ってシール剤が侵入しても、移動体３ｂにシール剤が付着しないようにシール剤の逃げを提供するものである。
【００１７】
図７に、図１のマイクロスイッチ１のＡ−Ａ断面を示す。操作部材３の移動体部３ｂは底面が開口する箱形形状を有しており、内部に復帰ばね８の上端が係合するばね座３ｆが設けられている。
【００１８】
続いて、以上の構成からなるマイクロスイッチ１の動作を説明する。
図７において、操作部材３は、その上端を押下すると、摺動溝３ｄがケース２のガイド２ａに案内されて、復帰ばね８の付勢力に抗して真っ直ぐ下向きに移動する。このとき、防塵カバー１０は、自在に変形して操作部材３とケース２との間の隙間を封止する。操作部材３を押下する力が除去されると、復帰ばね８が図７に示すように、操作部材３をケース２から突出させるように押し上げる。
【００１９】
次に、図８には、図１のマイクロスイッチ１の操作部材３が押下されていない平常時のＢ−Ｂ断面を示す。このとき、接点ばね９の復原力により、可動接点９ｃがＢ接点端子に接続した固定接点７ｂに圧接しており、可動接点９ｄがＡ接点端子６に接続した固定接点６ｂから離間している。この状態で、Ａ接点端子６は共用電極５と非導通であり、Ｂ接点端子７は接点ばね９を介して共用電極５と導通している。
【００２０】
ここで、操作部材３の上端を押下していくと、操作突起部３ｃが接点ばね８の傾斜部９ａに当接する。操作突起部３ｃは、傾斜部９ａ、続いて操作面９ｂを押しのけるように接点ばね９上を摺動し、接点ばね９を少しずつ屈曲させながら下降する。マイクロスイッチ１では、例えば、図８の状態から操作部材３を約０．５ｍｍ押し下げると、可動接点９ｃが固定接点７ｂから離間して、共用電極５がＢ接点端子と非導通になる。さらに、マイクロスイッチ１では、操作部材３をそこから０．３ｍｍ、図８の状態から計０．８ｍｍ押し下げると、可動接点９ｄが固定接点６ｂに当接して、共用電極５が接点ばね９を介してＡ接点端子６に導通する。この間に、可動接点９ｃおよび９ｄは、操作部材３の移動方向とほぼ直交する方向に約０．２ｍｍ移動する。
【００２１】
図９に示すように、操作部材３をさらに下降すると、接点ばね９のＵ字型の部分はさらに押し縮められるが、受動面９ｂより先の部分が固定接点６ｂによって押し広げられる。この先端部の弾性変形によって可動接点９ｄの固定接点６ｂに対する接触圧力が発生する。このとき、受動面９ｂは、操作部材３の移動方向にほぼ並行になるように設計されており、図示するように、操作部材３の操作面３ｅと接点ばね９の受動面９ｂとが広い範囲で摺接する。さらに、図１０に示すように、操作部材３を最大限に押し下げても、操作面３ｅと受動面９ｂとが摺接しており、この間に操作部材３の形状はほとんど変化せず、可動接点９ｄと固定接点６ｂとの接点圧は一定である。したがって、マイクロスイッチ１では、図８の状態から図１０の状態まで、操作部材３を最大約３ｍｍ押し下げることができ、共用電極５とＡ接点端子６とが導通してから、約２．２ｍｍの余剰ストロークがある。
【００２２】
操作部材３を押下する外力が除去されると、操作部材３は、復帰ばね８の付勢力によって、図８に示す位置に押し上げられる。操作突起部３ｃが後退するに連れて、接点ばね９は、それ自身が有する復原力によってＵ字の幅を広げるように復原する、そして、可動接点９ｄが固定接点６ｂから離間し、可動接点９ｃが固定接点７ｂに当接する。つまり、共用電極５は、Ａ接点端子６と非導通になり、Ｂ接点端子と導通する。
【００２３】
以上の説明したように、マイクロスイッチ１は、可動接点９ｃ，９ｄの移動量が、僅か０．２ｍｍしかないにもかかわらず、操作部材３の操作ストロークとして、操作者が十分な操作感触を感じ取ることができるように、全体で３ｍｍを確保している。また、設計によって、操作部材３を押し下げ始めてから接点の状態に変化が起きるまでの無効ストロークや、接点の状態が切り替わってからの余剰ストロークを変更することも容易である。
【００２４】
また、可動接点９ｃ，９ｄは、固定接点６ｂ，７ｂに対して摺動しないので、摩耗が少なく、長寿命であり、摩耗粉による短絡のおそれもない。さらに、接点ばね９の変形量が少ないので、接点ばね９の寿命も長い。また、樹脂製の操作部材３は、操作面３ｅで接点ばね９に摺接するので、局部摩耗が少なく、寿命が長いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のマイクロスイッチの正面図。
【図２】図１のマイクロスイッチの分解斜視図。
【図３】図２の可動接点と固定接点との関係を示すベースの斜視図。
【図４】図２の各電極と固定接点および固定接点との関係を示す斜視図。
【図５】図２の操作部材の拡大斜視図。
【図６】図２のケースの内側を示す斜視図。
【図７】図１のマイクロスイッチのＡ−Ａ断面矢視図。
【図８】図１のマイクロスイッチの平常時のＢ−Ｂ断面矢視図。
【図９】図１のマイクロスイッチの動作時のＢ−Ｂ断面矢視図。
【図１０】図１のマイクロスイッチの動作後のＢ−Ｂ断面矢視図。
【符号の説明】
【００２６】
１  マイクロスイッチ
２  ケース
３  操作部材
３ａ  操作突起部
３ｃ  操作面
４  ベース
５  共用電極
６  Ａ接点端子
６ｂ  固定接点
７  Ｂ接点端子
７ｂ  固定接点
８  復帰ばね
９  接点ばね
９ｂ  受動面
９ｃ  可動接点
９ｄ  可動接点
１０  防塵キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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