(57)【要約】【課題】小さな操作力で操作でき、寿命の長いスイッチを提供することにある。【解決手段】上面に固定接点部２１，２５，２８を同心円状に露出させたベース１０と、レバー部３２の軸心上に回動軸心３０ｃを配置し、かつ、前記ベース１０の上面に沿って回動可能に支持された操作レバー３０と、両端に配置した可動接点部４１，４２を前記固定接点部２１，２５，２８に対してそれぞれ摺動可能に配置した可動接触片４０と、コイル部５１の軸心５０ｃを前記操作レバー３０の回動軸心３０ｃから偏心させた位置に配置し、前記コイル部５１の一端側から延在したアーム部５３をベース１０の上面に係止し、前記コイル部５１を揺動可能に支持する一方、前記コイル部５１の他端側から延在したアーム部５２を前記操作レバー１０に係止するコイルバネ５０と、からなるスイッチである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に固定接点端子の固定接点部を同心円状に露出させたベースと、
レバー部の軸心上に回動軸心を配置し、かつ、前記ベースの上面に沿って回動可能に支持された操作レバーと、
両端に配置した可動接点部を前記固定接点部に対してそれぞれ摺動可能に配置した可動接触片と、
コイル部の軸心を前記操作レバーの回動軸心から偏心させた位置に配置し、前記コイル部の一端側から延在したアーム部をベースの上面に係止し、前記コイル部を揺動可能に支持する一方、前記コイル部の他端側から延在したアーム部を前記操作レバーに係止し、前記可動接触片を前記ベースの上面に押圧して接点圧を付与するとともに、前記操作レバーに復帰力を付与するコイルバネと、からなり、
前記操作レバーを前記コイルバネのバネ力に抗して回動することにより、一体に回動する前記可動接触片の可動接点部を前記固定接点部に接離し、電気回路を切り換えることを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
コイルバネの両端側から延在した一対のアーム部が、操作レバーの操作用リブを挟持可能に延在していることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
ベースに係止したアーム部の係止位置が、操作レバーの操作用リブに係止したアーム部の係止位置よりも、操作レバーの回動軸心に近いことを特徴とする請求項１または２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、プリント基板等に表面実装するスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板等に表面実装するスイッチとしては、例えば、回転ハンドル体２を回転させ、復帰用ばね体３を捩って前記回転ハンドル体２に復帰力を付与するとともに、弾性金属薄板をプレス成形した異形の可動接触ばね４を回転させ、接点を開閉するスイッチがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３６２９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えば、特許文献１の図２および図６から明らかなように、前記スイッチでは回転ハンドル体２と復帰用ばね体３との回動軸心が同一である。このため、回転ハンドル体２の回転角度と復帰用ばね体３の端部３ａ，３ｂの開き角度とが常に同一である。この結果、操作しやすくために前記回転ハンドル体２の操作角度を大きくしようとすると、復帰用ばね体３の端部３ａ，３ｂの開き角度が大きくなり、大きな操作力が必要となる。さらに、前記復帰用ばね体３に対する負荷が大きくなり、疲労しやすくなるので、寿命が短いという問題点がある。
【０００４】
本発明は、前記問題点に鑑み、小さな操作力で操作できるとともに、寿命の長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】
【０００５】
本発明にかかるスイッチは、前記課題を解決すべく、複数の固定接点端子をインサート成形し、かつ、上面に前記固定接点端子の固定接点部を同心円状に露出させたベースと、レバー部の軸心上に回動軸心を配置し、かつ、前記ベースの上面に沿って回動可能に支持された操作レバーと、両端に配置した可動接点部を前記固定接点部に対してそれぞれ摺動可能に配置した可動接触片と、コイル部の軸心を前記操作レバーの回動軸心から偏心させた位置に配置し、前記コイル部の一端側から延在したアーム部をベースの上面に係止し、前記コイル部を揺動可能に支持する一方、前記コイル部の他端側から延在したアーム部を前記操作レバーに係止し、前記可動接触片を前記ベースの上面に押圧して接点圧を付与するとともに、前記操作レバーに復帰力を付与するコイルバネと、からなり、前記操作レバーを前記コイルバネのバネ力に抗して回動することにより、一体に回動する前記可動接触片の可動接点部を前記固定接点部に接離し、電気回路を切り換える構成としてある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、揺動可能に支持されたコイルバネの回動軸心が操作レバーから偏心している。このため、操作レバーを回動させてコイルバネのアーム部を回動させると、コイルバネのコイル部が揺動し、操作レバーの回動角度よりもコイルバネのアーム部の開き角度が小さい。このため、コイルバネのバネ力が操作レバーの回動角度に正比例せず、小さな操作力で操作レバーを操作できる。
また、コイルバネのアーム部の開き角度が小さいので、コイルバネに対する負荷が小さく、疲労しにくいので、寿命の長いスイッチが得られるという効果がある。
【０００７】
本発明にかかる実施形態としては、コイルバネの両端側から延在した一対のアーム部が、操作レバーの操作用リブを挟持可能に延在していてもよい。
本実施形態によれば、コイルバネと操作レバーとの間にガタツキが生じないので、応答速度にタイムラグがなく、応答性に優れたスイッチが得られる。
【０００８】
本発明にかかる他の実施形態としては、ベースに係止したアーム部の係止位置が、操作レバーの操作用リブに係止したアーム部の係止位置よりも、操作レバーの回動軸心に近い位置に配置してもよい。
【０００９】
本実施形態によれば、操作レバーに突設した操作用リブに基づくアーム部に対する曲げモーメントが、ベースに係止したアーム部に対する曲げモーメントよりも大きくなる。このため、コイルバネが揺動しやすくなり、円滑な操作感触が得られるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明にかかる実施形態を図１ないし図１１の添付図面に従って説明する。
第１実施形態は、図１ないし図８に示すように、プリント基板に表面実装する小型のスイッチに適用した場合である。
すなわち、前記スイッチは、図２に示すように、共通固定接点端子２０および一対の切換用固定接点端子２４，２７を底面にインサート成形した平面略方形のベース１０と、前記ベース１０の上面に沿って回動可能に支持される操作レバー３０と、屈曲した棒状導電性バネ材からなり、かつ、前記操作レバー３０の嵌合溝３４に落とし込んで組み込まれる可動接触片４０と、前記可動接触片４０を押圧して接点圧を付与するコイルバネ５０と、前記ベース１０を被覆し、前記コイルバネ５０を圧縮するカバー６０と、で構成されている。
【００１１】
なお、実際に組み立てた製品の一例では、全体高さ０．９ｍｍ、ベース幅４．０ｍｍ、ベース長さ３．９ｍｍの外形寸法を有している。
【００１２】
前記ベース１０は、図３に示すように、その上面中央部に浅い円形の凹所１１を形成するとともに、その開口縁部に沿って略Ｃ字形状の側壁１２を突設してある。前記凹所１１の底面の中央部には、後述するカバー６０の変形を防止するための補強用突部１３、および、後述するコイルバネ５０のアーム部５１，５２を回り止めするための支持用突部１４を突設してある。また、前記凹所１１の底面の周辺隅部に沿って、インサート成形された共通固定接点端子２０および切換用固定接点端子２４，２７の固定接点部２１，２５，２８が、不連続かつ同心円状にそれぞれ露出している。さらに、前記側壁１２の内周面には、後述する操作レバー３０の回動を支持するための位置決め用リブ１５ａ，１５ｂ，１５ｃが所定のピッチで突設されている。そして、前記側壁１２の対向する外側面にはガイド用段部１６がそれぞれ形成されているとともに、その上端面角部に抜け止め用突部１７，１７が形成されている。なお、前記前記ベース１０の下面縁部には、後述するカバー６０の係止用爪部を係止するための切り欠き部１８ａ，１８ｂが形成されている。
【００１３】
共通固定接点端子２０は、図３Ｂに示すように、ベース１０の凹所１１の底面から露出する共通固定接点部２１の両側縁部を曲げ起こして端子部２２，２２を形成してある。また、切換用固定接点端子２４，２７は、ベース１０の凹部１１の底面から露出する切換用固定接点部２５，２８の片側縁部を曲げ起こして端子部２６，２９を形成してある。さらに、切換用固定接点部２５，２８の角部２５ａ，２８ａは、インサート成形後の浮き上がりを防止するために下方に折り曲げられている。
【００１４】
操作レバー３０は、図２および図５Ａに示すように、前記ベース１０の凹所１１に回動可能に嵌合できるリング状レバー本体３１と、前記レバー本体３１の外周面に突設したレバー部３２とで構成されている。前記レバー本体３１の内側面には、レバー部３２の軸心上に位置するように操作用リブ３３が突設しているとともに、後述するコイルバネ５０のアーム部５３を支持する受け部３１ａが前記操作用リブ３３から延在している。さらに、前記レバー本体３１の内側縁部には、後述する可動接触片４０を落とし込んで組み付けるための嵌合溝３４が形成されている。前記嵌合溝３４の内側面には可動接触片４０のガタツキを防止するための位置決め用リブ３５を突設してある。
【００１５】
可動接触片４０は、図２および図５Ｂに示すように、棒状導電性バネ材の中央部を曲げ起こすとともに、その両端部を曲げ起こして形成した角部を可動接点部４１，４２としてある。そして、前記可動接触片４０は、前記操作レバー３０の嵌合溝３４に落とし込んで組み付けられる。なお、可動接触片４０は断面円形の棒材に限らず、例えば、断面方形、断面６角形の棒材であってもよい。
【００１６】
コイルバネ５０は、図２に示すように、可動接触片４０に接触圧を付与するとともに、操作レバー３０に復帰力を付与するためのものである。そして、円筒状のコイル部５１の両端から一対のアーム部５２，５３を、略直角方向に相互に平行となるようにそれぞれ延在してある。特に、前記アーム部５２の先端は下方側に折り曲げられている。
【００１７】
カバー６０は、図２に示すように、外周縁部の隣り合う３辺を折り曲げて側壁６１，６２，６３を形成することにより、前記ベース１０を被覆可能な略方形の平面形状を有する。そして、側壁６１，６２，６３の下辺縁部には係合用爪部６１ａ，６２ａ，６３ａをそれぞれ突設してある。また、側壁６１，６２の間に位置する角部、および、側壁６１，６３の間に位置する角部には、係合用切り欠き部６４ａ，６４ｂがそれぞれ形成されている。
【００１８】
本実施形態にかかるスイッチを組み立てるには、図２および図４に示すように、固定端子２０，２４，２７をインサート成形したベース１０の凹所１１に、操作レバー３０の操作レバー本体３１を嵌合する。そして、前記操作レバー本体３１に設けた嵌合溝３４に可動接触片４０を落とし込み、可動接触片４０の可動接点部４１，４２を固定接点部２１，２５，２８に接離可能に組み込む。ついで、前記操作レバー本体３１内にコイルバネ５０のコイル部５１を嵌合することにより、アーム部５３が操作レバー３０の支持部３１ａに載置されるとともに、アーム部５２，５３が支持用突部１４および操作用リブ３３の一方側に位置する。そして、前記ベース１０にカバー６０を上方から被せ、前記コイルバネ５０のコイル部５１の下半分を押し下げて圧縮する。このとき、アーム部５２は操作用リブ３３に係止している（図４Ａ）。そして、前記アーム部５２を弾性変形させて操作用リブ３３を乗り越えさせた後（図４Ｂ）、カバー６０をガイド用段部１６に沿ってスライド移動させることにより、コイル部５１全体を押し下げる。そして、前記カバー６０の係止用爪部６１ａ，６２ａ，６３ａを折り曲げ、切り欠き部１８ａ，１８ｂ，１８ａにそれぞれ係止することにより、組立が完了する（図４Ｃ）。本実施形態では、カバー６０の係合用切り欠き部６４ａ，６４ｂがベース１０の抜け止め用突部１７，１７にそれぞれ係合するので、カバー６０はベース１０から抜け落ちにくい。
【００１９】
本実施形態によれば、カバー６０でコイルバネ５０を押圧，圧縮することにより、可動接触片４０が付勢され、可動接点部４１，４２が固定接点部２１，２５，２８に所定の接点圧で接触可能となり、所望の接触信頼性を確保できる。
また、本実施形態では、ベース１０に操作レバー３０、可動接触片４０、コイルバネ５０等の部品を上方から組み付けることができるので、製造が容易になるという利点がある。
【００２０】
次に、前述のスイッチの操作方法について図６および図７に基づいて説明する。
まず、図６Ａに示すように、操作レバー３０のレバー部３２に負荷が付与されていない場合、可動接触片４０の可動接点部４１，４２がいずれも固定接点部２１に接触している。そして、左方向からレバー部３２に外力が負荷されると、側壁１２のリブ１５ａ，１５ｂ，１５ｃに支持された操作レバー３０が時計回り方向に回動し、側壁１２の一端部に当接して停止する。このとき、アーム部５３が支持用突部１４に係止しているので、コイルバネ５０のバネ力に抗し、操作レバー３０の操作用リブ３３がアーム部５２を押圧し、コイル部５１を捩る。このため、操作レバー３０に反時計回り方向の付勢力が発生するとともに、可動接点部４２が固定接点部２１から固定接点部２８に切り換わり、共通固定接点端子２０と切換用固定接点端子２７とが導通する。そして、操作レバー３０に対する負荷を解除すると、コイルバネ５０のバネ力で操作レバー３０が元の状態に復帰するとともに、可動接点部４２が固定接点部２８から固定接点部２１に切り換わり、元の状態に復帰する。
【００２１】
一方、図７Ａに示すように、右方向からレバー部３２に外力が負荷されると、側壁１２のリブ１５ａ，１５ｂ，１５ｃに支持された操作レバー３０が反時計回り方向に回動し、側壁１２の一端部に当接して停止する。このとき、アーム部５２が支持用突部１４に係止しているので、コイルバネ５０のバネ力に抗し、操作レバー３０の操作用リブ３３がアーム部５３を押圧し、コイル部５１を捩る。このため、操作レバー３０に時計回り方向の付勢力が発生するとともに、可動接点部４１が固定接点部２１から固定接点部２５に切り換わり、共通固定接点端子２０と切換用固定接点端子２４とが導通する。そして、操作レバー３０に対する負荷を解除すると、コイルバネ５０のバネ力で操作レバー３０が元の状態に復帰するとともに、可動接点部４１が固定接点部２５から固定接点部２１に切り換わり、元の状態に復帰する。
【００２２】
本実施形態では、図８Ａに示すように、操作レバー３０の回動中心３０ｃからコイルバネ５０の回動中心５０ｃが偏心しているとともに、前記コイルバネ５０が揺動可能に支持されている。このため、図８Ｂに示すように、操作レバー３０を回動中心３０ｃを支点として回動し、操作用リブ３３でアーム部５２を押圧すると、コイルバネ５０のコイル部５１が突部１４を支点として揺動する。この結果、図８Ｂに示すように、操作レバー３０の回動角度Ｘよりもアーム部５２，５３の開き角度Ｙは小さい。これに対し、図８Ｃ，８Ｄに示す比較例から明らかなように、操作レバー３０の回動中心とコイルバネ５０の回動中心とが同一である場合には、操作レバー３０の回動角度Ｚとアーム部５２，５３の開き角度Ｚとが等しい。このため、本実施形態によれば、操作レバー３０の回動角度を同一とした場合に、比較例よりも小さな操作力で操作できるとともに、コイルバネ５０の応力が小さくなり、疲労しにくくなるので、寿命が伸びるという利点がある。
【００２３】
本発明にかかる第２実施形態は、図９ないし図１１に示すように、第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、共通固定接点端子２０、切換用固定接点端子２４，２７、および、可動接触片４０の形状である。
【００２４】
すなわち、図１０に示すように、ベース１０の底面にインサート成形されている共通固定接点端子２０、切換用固定接点端子２４，２７の固定接点部２１，２５，２８は、不連続な環状の突状を形成するように突き出し加工で形成されている。
【００２５】
また、可動接触片４０は、図１１に示すように、棒状導電性バネ材から単に切り出したものであり、両端部を可動接点部４１，４２としてある。
【００２６】
本実施形態によれば、可動接触片４０を高い寸法精度で複雑な形状に折り曲げる必要がなくなり、製造がより一層容易になり、生産性が向上するという利点がある。なお、基本的構造は前述の第１実施形態とほぼ同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、前述のスイッチに限らず、他の形態のスイッチにも適用できる。
【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３Ａは図２で示したベースの斜視図、図３Ｂは図３Ａで示した固定接点端子だけの斜視図である。
【図４】図４Ａないし図４Ｃは本発明にかかるスイッチの組立方法説明するための斜視図である。
【図５】図５Ａはカバーを外したスイッチの平面図、および、図５Ｂは図５Ａのベースにカバーを取り付けた状態のＡ−Ａ線断面図である。
【００２９】
【図６】図６Ａないし図６Ｃは本発明にかかるスイッチの操作方法を説明するための平面図である。
【図７】図７Ａないし図７Ｃは本発明にかかるスイッチの他の操作方法を説明するための平面図である。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは本発明にかかるスイッチの動作を説明するための概略図であり、図８Ｃおよび図８Ｄは比較例にかかるスイッチの動作を説明するための概略図である。
【図９】本発明にかかるスイッチの第２実施形態を示す斜視図である。
【図１０】図１０Ａは図９で示したベースの斜視図、図１０Ｂは図１０Ａで示した固定接点端子の斜視図である。
【図１１】図１１Ａはカバーを外したスイッチの平面図、および、図１１Ｂは図１１Ａのベースにカバーを取り付けた状態のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０：ベース
１１：凹所
１２：側壁
１３：補強用突部
１４：支持用突部
２０：共通固定接点端子
２１：共通固定接点部
２２：端子部
２４，２７：切換用固定接点端子
２５，２８：切換用固定接点部
２６，２９：端子部
３０：操作レバー
３０ｃ：回動中心
３１：レバー本体
３２：レバー部
３３：操作用リブ
３４：嵌合溝
３５：位置決め用リブ
４０：可動接触片
４１，４２：可動接点部
５０：コイルバネ
５０ｃ：回動中心
５１：コイル部
５２，５３：アーム部
６０：カバー
【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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【図１１】
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