(57)【要約】【課題】  大きなストロークを確保しつつ、小さい操作力で操作できるとともに、寿命が長く、接触信頼性の高いスイッチを提供することにある。【解決手段】  片持ち支持された可動接触片１４の自由端部に位置する可動接点１４ａを、一対の固定接点１１ａ，１２ａに交互に接離可能に対向させた接点機構１０と、前記接点機構１０をインサート成形したベース２０と、前記ベース２０の上面に一端部を水平方向に回動可能に支持され、少なくとも下面に前記可動接触片１４を駆動する操作用リブ５６を突設した操作レバー５０と、前記ベース２０の上面に配置され、一端部４２をベース２０に回動可能に支持するとともに、その他端部４３をベース２０のテーパ面２２ａに摺動可能に位置決めし、コイル部４１を前記操作レバー５０の押圧部５３で押圧されて弾性変形し、前記操作レバー５０に復帰力を付与する復帰バネ４０と、からなる。【選択図】図９
2006100098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片持ち支持された可動接触片の自由端部に位置する可動接点を、固定接点に接離可能に対向させた接点機構と、
前記接点機構をインサート成形し、上下方向から前記可動接触片および前記固定接点を目視可能なベースと、
前記ベースの上面に一端部を水平方向に回動可能に支持され、少なくとも下面に前記可動接触片を駆動する操作用リブを突設した操作レバーと、
前記ベースの上面に配置され、一端部をベースに回動可能に支持するとともに、その他端部をベースの側壁内側面に摺動可能に位置決めし、コイル部を前記操作レバーの押圧部で押圧されて弾性変形し、前記操作レバーに復帰力を付与する復帰バネと、
前記ベースに係合して前記復帰バネおよび前記操作レバーの脱落を防止するカバーとからなり、
前記操作レバーの押圧部で前記復帰バネのコイル部を押圧し、前記復帰バネのバネ力に抗して前記操作レバーを回動させることにより、前記操作レバーの操作用リブで前記可動接触片を押圧して接点を開閉することを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
ベースの同一方向側の隅部に突設した一対の軸部のうち、一方の軸部を前記操作レバーを回動可能に支持する回動用軸部または操作レバーを抜け止めする抜け止め用軸部とする一方、他方の軸部を操作レバーを抜け止めする抜け止め用軸部または前記操作レバーを回動可能に支持する回動用軸部としたことを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記ベースの上下面のうち、少なくとも下面にシートを貼着一体化して接点機構を仕切ることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ。
【請求項４】
ベースの上面のうち、湾曲した可動接触片に倣う膨出面を前記可動接触片の両側に形成し、前記膨出面に上面シートを貼着一体化したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスイッチ。
【請求項５】
下面シートが表裏面に粘着剤を塗布した両面テープであることを特徴とする請求項３または４に記載のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチ、特に、小型化が進むモバイル機器等などの精密電子機器に搭載されるスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチとしては、例えば、押釦２０を押し下げてコイルばね１０を弾性変形させることにより、前記コイルばね１０の固定脚片１２および可動脚片１３を接点部１１，１２に同時にそれぞれ接触させてオンするものがある（特許文献１の図３を参照）。
【０００３】
また、他のスイッチとしては、例えば、接点部１Ａ，１Ｂに第１腕片１２および第２腕片１３をそれぞれ接触させたばね体１０を、押釦２０で押し下げて弾性変形させることにより、前記接点部１Ｂから第２腕部１３を開離させてオフするものがある（特許文献１の図１，２を参照）。
【特許文献１】特開平１０−１８８７２６号公報
【特許文献２】特開２００２−３５８８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述のスイッチは、押釦でコイルバネを押圧し、前記コイルバネの両端部に曲げモーメントを作用させて捩ることにより、復帰力を得る構造となっている。このため、前記押釦に対する押し込み量、すなわち、操作ストロークが大きくなればなる程、前記コイルバネの両端部が捩られ、これに比例してバネ力が大きくなり、大きな操作力が必要になる。したがって、操作ストロークが大きいと、大きな操作力が必要になるだけでなく、前記コイルバネ内に生じる内部応力が大きくなり、疲労破壊しやすくなるので、コイルバネの寿命が短い。
【０００５】
また、前述のスイッチは、コイルバネを可動接触片に兼用するものであるが、前記コイルバネの両端部は全く支持されておらず、不安定である。このため、前記コイルバネの位置ずれ，ガタツキを原因とする接触不良，誤動作が発生しやすく、接触信頼性が低いという問題点がある。
【０００６】
本発明は、前記問題点に鑑み、大きなストロークを確保しつつ、小さい操作力で操作できるとともに、寿命が長く、接触信頼性の高い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および発明の効果】
【０００７】
本発明にかかるスイッチは、前記課題を解決すべく、片持ち支持された可動接触片の自由端部に位置する可動接点を、固定接点に接離可能に対向させた接点機構と、前記接点機構をインサート成形し、上下方向から前記可動接触片および前記固定接点を目視可能なベースと、前記ベースの上面に一端部を水平方向に回動可能に支持され、少なくとも下面に前記可動接触片を駆動する操作用リブを突設した操作レバーと、前記ベースの上面に配置され、一端部をベースに回動可能に支持するとともに、その他端部をベースの側壁内側面に摺動可能に位置決めし、コイル部を前記操作レバーの押圧部で押圧されて弾性変形し、前記操作レバーに復帰力を付与する復帰バネと、前記ベースに係合して前記復帰バネおよび前記操作レバーの脱落を防止するカバーとからなり、前記操作レバーの押圧部で前記復帰バネのコイル部を押圧し、前記復帰バネのバネ力に抗して前記操作レバーを回動させることにより、前記操作レバーの操作用リブで前記可動接触片を押圧して接点を開閉する構成としてある。
【０００８】
本発明によれば、復帰バネのコイル部を操作レバーで押圧すると、復帰バネの他端部がベースの側壁内側面を摺動した後、復帰バネの両端部に捩り作用が負荷される。このため、操作レバーの操作ストロークを大きくできるだけでなく、前記復帰バネの両端部を捩りすぎることがない。この結果、操作力の増大を抑制しつつ、所望の操作ストロークを確保できるとともに、復帰バネの内部応力を小さくし、復帰バネの寿命を伸ばすことができる。
【０００９】
また、本発明によれば、復帰ばねと可動接触片とを別体とし、前記復帰バネの一端部をベースに回動可能に支持してあるとともに、他端部をベースの側壁内側面に摺動可能に位置決めしてある一方、前記可動接触片をベースにインサート成形して一体化してある。このため、復帰バネおよび可動接触片に位置ずれやガタツキが生じにくく、従来例のような接触不良や誤動作が生じず、接触信頼性の高いスイッチが得られる。
【００１０】
本発明にかかる実施形態として、ベースの同一方向側の隅部に突設した一対の軸部のうち、一方の軸部を前記操作レバーを回動可能に支持する回動用軸部または操作レバーを抜け止めする抜け止め用軸部とする一方、他方の軸部を操作レバーを抜け止めする抜け止め用軸部または前記操作レバーを回動可能に支持する回動用軸部とした構成としておいてもよい。
本実施形態によれば、一対の軸部を回動用軸部あるいは抜け止め用軸部にそれぞれ兼用することにより、操作レバーの操作方向を任意に選択できる。
【００１１】
他の実施形態として、前記ベースの上下面のうち、少なくとも下面にシートを貼着一体化して接点機構を仕切っておいてもよい。
本実施形態によれば、接点機構を仕切るので、プリント基板に実装する際のフラックスの侵入を防止できる。特に、ベースの上下面にシートを貼着一体化すれば、接点機構を所定の空間内に密閉できる。このため、硫化水素ガスのような腐食性ガスによって接点が腐食されることがなく、また、粉塵などが接点間に介在することがないので、動作不良を防止でき、接触信頼性が高く、寿命の長いスイッチが得られる。
【００１２】
別の実施形態として、ベースの上面のうち、湾曲した可動接触片に倣う膨出面を前記可動接触片の両側に形成し、前記膨出面に上面シートを貼着一体化しておいてもよい。
本実施形態によれば、湾曲する可動接触片に倣うように上面シートをベースの上面に貼着一体化できる。このため、可動接触片に対する操作用リブの動作が滑らかとなり、スムーズな接点開閉を行うことができるとともに、シートの破損を防止でき、寿命が伸びる。
【００１３】
新たな実施形態として、下面シートが表裏面に粘着剤を塗布した両面テープであってもよい。
本実施形態によれば、本願発明にかかるスイッチをプリント基板に実装する際に仮固定できるので、作業性が向上するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明にかかるスイッチの第１実施形態は、図１ないし図１０に示すように、２回路を交互に開閉できる接点機構１０を一体成形した枠状ベース２０と、前記ベース２０の上下面に貼着一体化される下面シート３０，上面シート３１と、復帰バネ４０と、操作レバー５０と、カバー６０とから構成されている。なお、本実施形態にかかるスイッチ本体は、巾３．０ｍｍ、長さ３．５ｍｍ、高さ１．０ｍｍの外形寸法を有する。
【００１５】
前記接点機構１０は、図４に示すように、３本一組のリード片１１，１２，１３から構成されている。前記リード片１１，１２は、その自由端部をそれぞれ常閉固定接点１１ａ，常開固定接点１２ａとしてある。一方、略Ｔ字形の前記リード片１３は、その中央部から延在した湾曲する可動接触片１４の自由端部を可動接点１４ａとしてある。
【００１６】
そして、前記リード片１１，１２，１３をそれぞれ位置決めして前記ベース２０にインサート成形することにより、前記ベース２０の開口部２０ａ内で、対向する前記常閉固定接点１１ａと常開固定接点１２ａとの間に、前記可動接触片１４の可動接点１４ａが接離可能に対向する。特に、動作前は前記可動接点１４ａが前記常閉固定接点１１ａに常時圧接している。そして、前記ベース２０の対向する両外側面から前記リード片１１，１２，１３の端子部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂが側方にそれぞれ突出し、図示しないプリント基板に表面実装可能となっている。
【００１７】
前記ベース２０は、図４に示すように、上面両側縁部に側壁２１，２２をそれぞれ突設してあり、前記側壁２１には後述する復帰バネ４０の屈曲した一端部４２を係止する略水滴形状の貫通孔２１ａが形成されている。単なる円形の貫通孔とせず、略水滴形状の貫通孔２１ａとしたのは、復帰バネ４０の組み付け作業を容易にするためである。他方、前記側壁２２の内側面には後述する復帰バネ４０の屈曲した他端部４３が圧接しながら摺動するテーパ面２２ａ（図８ないし図１０）が形成されている。さらに、前記ベース２０の同一方向側の上面隅部に、後述する操作レバー５０を回動可能に支持する回動用軸部２３と、抜け止め用軸部２４とがそれぞれ突設されている。また、前記開口部２０ａの上面両側縁部には、前記可動接触片１４の曲率にほぼ等しい曲率を有する膨出面２５，２５がそれぞれ形成されている。そして、前記ベース２０の対向する両外側面に係止用突起２６，２６をそれぞれ突設してあるとともに、対向する下面両側縁部に係止用切り欠き部２７，２７をそれぞれ形成してある。
【００１８】
前記下面シート３０および前記上面シート３１は、ポリイミド系、フッ素樹脂系の絶縁シートである。そして、前記下面シート３０を前記ベース２０の底面中央部に貼着一体化するとともに、前記上面シート３１を前記膨出面２５，２５に貼着一体化することにより、前記固定接点１１ａ，１２ａおよび可動接触片１４が開口部２０ａ内に密閉される。前記膨出面２５に前記上面シート３１が貼着一体化されるので、前記上面シート３１自体が湾曲する前記可動接触片１４に倣うように湾曲する。
【００１９】
前記復帰バネ４０は、図５に示すように、コイル部４１から引き出した両端部を屈曲したものである。そして、前記コイル４０は、その一端部４２を前記ベース２０の貫通孔２１ａに係止するとともに、その他端部４３を前記ベース２０のテーパ面２２ａに当接可能に位置決めされる。
【００２０】
前記操作レバー５０は、図６に示すように、平面略扇形状であり、軸受け部５１を中心として前記ベース２０の回動用軸部２３に回動可能に支持される。さらに、前記操作レバー５０は、一方側の直線縁部に沿って操作部５２が延在しているとともに、他方側の直線縁部の末端に前記復帰バネ４０のコイル部４１に圧接する円弧面５３を形成してある。また、前記操作部５０と前記円弧面５３との間には、前記ベース２０の抜け止め用軸部２４に係止して抜け止めされる突部５４を突設してある。さらに、前記操作レバー５０の上下面には、前記軸受け部５１の軸心を曲率中心とする円弧状の操作用リブ５５，５６がそれぞれ設けられている。
【００２１】
前記カバー６０は、図７に示すように、前記ベース２０の上面を被覆できる平面形状を有している。そして、前記カバー６０は、両側縁部を垂直に折り曲げて形成した両側壁６１，６１に、前記ベース２０の係合用突起２６にそれぞれ係合する係合孔６２，６２を設けてあるとともに、前記ベース２０の下面両側縁部に形成した切り欠き部２７に係合する係止爪６３，６３をそれぞれ設けてある。また、前記側壁６１，６１に隣り合う一辺縁部には位置決め用リブ６４が形成されている。
【００２２】
本実施形態にかかるスイッチを組み立てるには、図２に示すように、接点機構１０をインサート形成したベース２０の底面に底面シート３０を貼着一体化するとともに、前記ベース２０の膨出面２５，２５に上面シート３１を貼着一体化する。そして、前記ベース２０の貫通孔２１ａに前記復帰バネ４０の一端部４２を係止するとともに、その他端部４３を前記ベース２０のテーパ面２２ａに当接させる。ついで、前記ベース２０の回動用軸部２３に操作レバー５０の軸受け部５１を嵌合するとともに、前記ベース２０の抜け止め用軸部２４に抜け止め用突部５４を係止して抜け止めすることにより、操作レバー５０の円弧面５３が復帰バネ４０のコイル部４１に圧接する。さらに、前記ベース２０の係合用突起２６にカバー６０の係合孔６２をそれぞれ係合するとともに、前記ベース２０の切り欠き部２７にカバー６０の係止部６３を折り曲げて係止することにより、組立が完了する。
【００２３】
そして、図８に示すように、前記操作レバー５０の操作部５２に矢印Ｘ方向から外力を加えると、前記復帰バネ４０のバネ力に抗し、操作レバー５０の円弧面５３が回動用軸部２３を中心として回動する。このため、前記操作レバー５０の円弧面５３が復帰バネ４０のコイル部４１を押圧するが、それに伴い前記復帰バネ４０の他端部４３が、前記ベース２０に設けた側壁２２のテーパ面２２ａ上を摺動する。この結果、図９に示すように、操作用リブ５６が上面シート３１を介して可動接触片１４を押し下げるので、可動接点１４ａが常閉固定接点１１ａから開離し、常開固定接点１２ａに接触する（図９）。さらに、操作レバー５０が押し込まれると、可動接点１４ａが常開固定接点１２ａに所定の接点圧で圧接する（図１０）。
【００２４】
ついで、前述の負荷を解除すると、復帰バネ４０のバネ力で操作レバー５０が押し戻され、前記可動接触片１４が元の位置に復帰し、可動接点１４ａが常開固定接点１２ａから開離した後、常閉固定接点１１ａに接触する。
【００２５】
本実施形態によれば、前記復帰コイル４０の他端部４３が前記ベース２０のテーパ面２２ａに沿って摺動する。このため、前記復帰バネ４０の一端部４２と他端部４３との曲げ角度が小さくなりすぎることがない。この結果、小さな操作力で操作できるだけでなく、前記復帰バネ４０の応力が小さくなり、前記復帰バネ４０の寿命が伸びるという利点がある。
【００２６】
第２実施形態は、図１１ないし図１３に示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は第１実施形態が操作レバー５０を反時計回り方向に操作するものであるのに対し、操作レバー５０の取付位置を変更することにより、時計回り方向に操作できるようにしたものである。なお、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
本実施形態によれば、操作レバー５０を兼用できるので、部品管理が容易になるという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は前述のスイッチだけでなく、他のスイッチにも適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明にかかるスイッチの第１実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】図１で示したスイッチの分解斜視図である。
【図３】図１で示したスイッチの異なる角度から見た分解斜視図である。
【図４】図４Ａは接点機構を組み込んだベースを上方から見た斜視図、図４Ｂは接点機構だけを示す斜視図、図４Ｃは接点機構を組み込んだベースを下方から見た斜視図である。
【図５】図２で示したコイルバネの斜視図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは操作レバーを異なる角度からそれぞれ見た斜視図である。
【図７】図２で示しカバーの斜視図である。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは操作前を示す平面図および断面図である。
【図９】図９Ａおよび図９Ｂは操作中を示す平面図および断面図である。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは操作後を示す平面図および断面図である。
【図１１】図１１Ａおよび図１１Ｂは本発明にかかるスイッチの第２実施形態の操作前を示す平面図および断面図である。
【図１２】図１２Ａおよび図１２Ｂは第２実施形態の操作中を示す平面図および断面図である。
【図１３】図１３Ａおよび図１３Ｂは第２実施形態の操作後を示す平面図および断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０：接点機構
１１，１２，１３：リード片
１１ａ：常閉固定接点
１２ａ：常開固定接点
１４：可動接触片
１４ａ：可動接点
２０：ベース
２１，２２：側壁
２１ａ：貫通孔
２２ａ：テーパ面
２３：回動用軸部
２４：抜け止め用軸部
２５：膨出面
３０：下面シート
３１：上面シート
４０：復帰バネ
４１：コイル部
４２：一端部
４３：他端部
５０：操作レバー
５１：軸受け部
５２：操作部
５３：円弧面
５４：抜け止め用突部
５５，５６：操作用リブ
６０：カバー
【図１】
2006100098.tif 000003
【図２】
2006100098.tif 000004
【図３】
2006100098.tif 000005
【図４】
2006100098.tif 000006
【図５】
2006100098.tif 000007
【図６】
2006100098.tif 000008
【図７】
2006100098.tif 000009
【図８】
2006100098.tif 000010
【図９】
2006100098.tif 000011
【図１０】
2006100098.tif 000012
【図１１】
2006100098.tif 000013
【図１２】
2006100098.tif 000014
【図１３】
2006100098.tif 000015