(57)【要約】【課題】部品点数が少なくて低コスト化および小型化に有利であり、かつコネクタとしての機能を付加できるスイッチ装置を提供すること。【解決手段】開口部８ａを有する絶縁性のハウジング６と、導電性金属材からなり一部を開口部８ａからハウジング６外へ出没可能に突出する接触端子部９ａとなした第１接点部材９と、導電性金属材からなり第１接点部材９と接離可能な状態でハウジング６内に保持された第２接点部材１０とを備え、接触端子部９ａに電気部品３０の端子部位３１を圧接させることにより、第１接点部材９を介して該端子部位３１と外部回路とが導通されるようになし、かつ、該端子部位３１が接触端子部９ａを所定量押し込むことにより、第１接点部材９がハウジング６内で押し撓められて第２接点部材１０に対する接離状態が変化し、スイッチオンからオフ状態へ切り替わるように構成した。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する絶縁性のハウジングと、導電性金属材からなり一部を前記開口部から前記ハウジング外へ出没可能に突出する接触端子部となした第１接点部材と、導電性金属材からなり前記第１接点部材と接離可能な状態で前記ハウジング内に保持された第２接点部材とを備え、
前記接触端子部に電気部品の端子部位を圧接させることにより、前記第１接点部材を介して該端子部位と外部回路とが導通されるようになし、かつ、該端子部位が前記接触端子部を所定量押し込むことにより、前記第１接点部材が前記ハウジング内で押し撓められて前記第２接点部材に対する接離状態が変化し、スイッチオフまたはスイッチオンに切り替わるように構成したことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記接触端子部に前記端子部位が接触していないときには前記第１接点部材が前記第２接点部材に弾接しており、該接触端子部が該端子部位に所定量押し込まれると前記両接点部材が非接触となるように構成したことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記ハウジングの内壁に前記第１接点部材と前記第２接点部材のうちの少なくともいずれか一方を位置規制するための突起部を設け、該第１および／または第２接点部材が該突起部に弾接して位置決めされるように構成したことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの記載において、前記ハウジング内に前記第１接点部材と前記第２接点部材との間に位置する隔壁を設けると共に、これら両接点部材のいずれか一方に該隔壁を横切って他方へ延びる延出部を設けたことを特徴とするスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検出スイッチなどに用いて好適で、押圧駆動されることによりスイッチオフまたはスイッチオンに切り替わるプッシュタイプのスイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プッシュタイプのスイッチ装置のうち、比較的作動ストロークが大きく検出スイッチとして好適なものは、通常、ハウジング内に可動接点と固定接点を配設して、ハウジングから外方へ突出する操作部材を押圧駆動することにより、可動接点を固定接点に接離させる構成となっている。
【０００３】
すなわち、従来のこの種のスイッチ装置には、基本的に、絶縁性のハウジングと、このハウジングの内部に固設された固定接点と、ハウジングの内部に移動可能に配置されて固定接点と接離可能な可動接点と、ハウジングを貫通して外方へ突出する絶縁性の操作部材と、この操作部材を初期位置へ押し戻す復帰手段と、固定接点や可動接点から導出されてハウジングの外壁面に突設された外部接続端子とが具備されており、復帰手段として機能する弾性金属部材の一部に可動接点を設けた構成のものも多い（例えば、特許文献１参照）。操作部材はハウジングの内部において可動接点と係合または連結されており、この操作部材が検出対象である被検出部材によって押圧駆動されると、ハウジングの内部で可動接点が移動して固定接点に対する接離状態が変化する。その結果、常開接点タイプであれば可動接点が固定接点に接触してスイッチオフからオンに切り替わり、常閉接点タイプであれば可動接点が固定接点に対し非接触となってスイッチオンからオフに切り替わるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１０１７４１号公報（第２〜３頁、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のスイッチ装置では、部品点数を極力削減したとしても、ハウジングと、固定接点を含む接点部材と、可動接点および復帰手段を含む別の接点部材と、操作部材という計４部材が必要であり、さらなる部品点数削減によって低コスト化を図ることはできなかった。また、かかる従来のスイッチ装置において、ハウジングには、固定接点および可動接点を収納するスペースのほかに、操作部材の一部がハウジングの内部で往復移動できるだけのスペースを確保しなければならないので、必然的にハウジングが大きくなってしまい、装置全体の小型化が促進しにくいという問題があった。
【０００６】
また、被検出部材が電気部品の端子部位である場合、該端子部位を外部回路と導通させるコネクタとしても利用可能な多機能な検出スイッチを提案することが可能となるが、従来のスイッチ装置でかかる多機能化を図ろうとすると構造の複雑化や大型化を余儀なくされるため、実用化はされていない。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、部品点数が少なくて低コスト化および小型化に有利であり、かつコネクタとしての機能を付加できるスイッチ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明のスイッチ装置では、開口部を有する絶縁性のハウジングと、導電性金属材からなり一部を前記開口部から前記ハウジング外へ出没可能に突出する接触端子部となした第１接点部材と、導電性金属材からなり前記第１接点部材と接離可能な状態で前記ハウジング内に保持された第２接点部材とを備え、前記接触端子部に電気部品の端子部位を圧接させることにより、前記第１接点部材を介して該端子部位と外部回路とが導通されるようになし、かつ、該端子部位が前記接触端子部を所定量押し込むことにより、前記第１接点部材が前記ハウジング内で押し撓められて前記第２接点部材に対する接離状態が変化し、スイッチオフまたはスイッチオンに切り替わるように構成した。
【０００９】
このように構成されたスイッチ装置は、第１接点部材の接触端子部が電気部品の端子部位に押し込まれる程度に応じて、該接触端子部のハウジング外への突出量が変化し、押し撓められて弾性変形する第１接点部材のハウジング内での形状も変化する。そして、接触端子部が該端子部位に所定量押し込まれた時点で、第１および第２接点部材の接離状態が変化してスイッチオフまたはスイッチオンに切り替わるため、該端子部位の位置変化を検出するスイッチとして機能させることができる。また、被検出部材である電気部品の端子部位が接触端子部に接触すれば、第１接点部材を介して該端子部位を外部回路と導通させることができるため、コネクタとして機能させることもできる。しかも、このスイッチ装置は、接触端子部を有する第１接点部材と、この第１接点部材が接離可能な第２接点部材と、これら両接点部材を保持するハウジングという計３部材のみで構成することが可能で、専用の操作部材が省略できるため、部品点数削減に伴う低コスト化や小型化が容易に実現できる。
【００１０】
例えば、このスイッチ装置を、接触端子部に前記電気部品の端子部位が接触していないときには第１接点部材が第２接点部材に弾接しており、該接触端子部が該端子部位に所定量押し込まれると両接点部材が非接触となるように構成しておけば、該電気部品が該スイッチ装置から離脱する際にスイッチオフからオンへと切り替わるため、該電気部品の離脱動作を検出することが可能となる。
【００１１】
また、かかるスイッチ装置において、ハウジングの内壁に、第１接点部材と第２接点部材のうちの少なくともいずれか一方を位置規制するための突起部を設け、該第１および／または第２接点部材が該突起部に弾接して位置決めされるようにしておけば、ハウジング内での第１および／または第２接点部材の位置精度が高まって信頼性の向上が図れる。
【００１２】
また、かかるスイッチ装置において、ハウジング内に第１接点部材と第２接点部材との間に位置する隔壁を設けると共に、これら両接点部材のいずれか一方に該隔壁を横切って他方へ延びる延出部を設けておけば、構造を複雑化することなく、両接点部材どうしの短絡事故を防止しつつ接離動作を確実に行わせることがてきるため、好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るコネクタ兼スイッチ装置を組み込んだ電源供給装置の斜視図、図２は図１に示すスイッチ装置の分解斜視図、図３は該スイッチ装置の外観図、図４は該スイッチ装置の内部構造図、図５は該スイッチ装置のスイッチング動作を示す説明図、図６は図１に示す電池パックを保持体から取り外す際の動作説明図である。
【００１４】
図１に示す電源供給装置１は、携帯端末装置等の電子機器に内蔵されるものであり、電池パック３０を装着して該電子機器の駆動回路へ電源を供給するための装置である。この電源供給装置１には、電池パック３０を着脱可能に収納する収納空間２を設けた保持体３と、収納空間２に隣接して保持体３に組み込まれたコネクタ兼スイッチ装置４と、このスイッチ装置４と対向する保持体３の壁面から収納空間２内へ突出する３個のコネクタ片５とが備えられている。また、電池パック３０の外表面には、一端側と他端側の計４箇所に電極端子２１が配設されている。ここで、コネクタ兼スイッチ装置４は、電池パック３０が保持体３に正しく装着されているか否かを検出するスイッチ機能を有する。また、このスイッチ装置４の一部と各コネクタ片５を介して、電池パック３０の各電極端子３１が前記駆動回路と導通されるようになっている。
【００１５】
保持体３は絶縁性材料からなり、収納空間２を包囲する枠状部分の内部に、コネクタ兼スイッチ装置４や各コネクタ片５等を配設するスペースが確保されている。また、図示はしていないが、保持体３には回路基板が内蔵されており、この回路基板上にコネクタ兼スイッチ装置４や各コネクタ片５が実装されている。
【００１６】
図２〜図５に示すように、コネクタ兼スイッチ装置４は、絶縁性のケース７およびカバー８を組み合わせてなる箱状のハウジング６と、導電性金属材からなり自由端部である接触端子部９ａをハウジング６の外方へ出没可能に突出させている第１接点部材９と、導電性金属材からなり第１接点部材９と接離可能な状態でハウジング６内に保持された第２接点部材１０とによって主に構成されている。
【００１７】
ケース７には、第１接点部材９の配置スペースと第２接点部材１０の配置スペースとを仕切って短絡事故を防止するための隔壁７ａが形成されている。カバー８には、接触端子部９ａを外方へ突出させるための開口部８ａと、第１および第２接点部材９，１０を位置規制するための突起部８ｂとが形成されている。第１接点部材９の基端部には、ケース７の外方へ突出する外部接続端子９ｂ，９ｃと、ケース７の底部に圧入される位置決め片９ｄとが形成されている。この第１接点部材９は、接触端子部９ａと略Ｕ字形に折り返された頂部９ｅとの間が可動接点部９ｆとなっており、ハウジング６内での頂部９ｅの位置ずれはカバー８の突起部８ｂによって規制されている。また、第２接点部材１０の基端部には、ケース７の外方へ突出する外部接続端子１０ｂ，１０ｃと、ケース７の底部に圧入される位置決め片１０ｄとが形成されている。この第２接点部材１０の自由端部には、隔壁７ａを横切って第１接点部材９側へ延びる略Ｌ字形の延出部１０ａが形成されており、この延出部１０ａの先端部に対して第１接点部材９の可動接点部９ｆが接離可能である。
【００１８】
すなわち、このスイッチ装置４は常閉接点タイプのスイッチ装置であり、図５（ａ）に示す初期状態では、第１接点部材９が接触端子部９ａを開口部８ａから外方へ大きく突出させていると共に、可動接点部９ｆを第２接点部材１０の延出部１０ａの先端部に弾接させている。しかるに、接触端子部９ａがハウジング６内へ大きく押し込まれると、図５（ｃ）に示すように、第１接点部材９の弾性変形に伴い可動接点部９ｆが延出部１０ａから離間し、第２接点部材１０はプリテンションにより延出部１０ａの上部がカバー８の突起部８ｂに弾接して位置規制される。なお、図５（ｂ）は可動接点部９ｆが延出部１０ａに接離する瞬間の状態を示しており、このとき接触端子部９ａの開口部８ａからの突出量は初期状態の約半分である。このようにハウジング６内で第１接点部材９が第２接点部材１０に接離可能であることから、このスイッチ装置４は検出スイッチとして機能させることができ、第１接点部材９が第２接点部材１０に接触すると外部接続端子１０ｂ（または１０ｃ）から検出信号が出力されるようになっている。
【００１９】
各コネクタ片５は導電性金属材からなり、第１接点部材９と似た形状にフォーミングされている。ただし、第１接点部材９の接触端子部９ａが収納空間２内の下部に突出しているのに対し、コネクタ片５のうち電極端子３１と接触する自由端部は収納空間２内の上部に突出している。これは、電池パック３０を保持体３から取り外す際に、コネクタ片５のほうが第１接点部材９よりも遅いタイミングで電極端子３１と離れるようにするための措置であり、こうすることで、保持体３から取り外される電池パック３０の１箇所の電極端子３１と第１接点部材９とが非接触になる段階で、残り３箇所の電極端子３１と各コネクタ片５との接触を維持しやすくなる。
【００２０】
第１接点部材９と各コネクタ片５は、電池パック３０の電極端子３１と対応する位置に配設されており、電池パック３０が収納空間２内へ装着されると、第１接点部材９やコネクタ片５の自由端部に電極端子３１が圧接する。つまり、第１接点部材９と各コネクタ片５はそれぞれ、対応する電極端子３１に押し撓められた状態で弾接することになって、十分な接触圧が得られる。第１接点部材９の外部接続端子９ｂ（または９ｃ）と、各コネクタ片５の図示せぬ外部接続端子は、前記回路基板にはんだ付けされて前記駆動回路に接続されているので、収納空間２内に電池パック３０を正しく装着することにより、各電極端子３１が該駆動回路と導通されて電池パック３０からの電源供給が可能となる。
【００２１】
また、第２接点部材１０の外部接続端子１０ｂ（または１０ｃ）は、前記回路基板にはんだ付けされて図示せぬバックアップ用電源に接続されている。このバックアップ用電源は、必要時に放電することにより前記駆動回路への電源供給を可能にするというものであり、コネクタ兼スイッチ装置４がスイッチオフ状態のときには作動せず、スイッチオン状態に切り替わると前記駆動回路へ電源を供給するように設定されている。
【００２２】
なお、本実施形態例のように第１接点部材９や第２接点部材１０に外部接続端子を一対ずつ設けておき、配線パターンに応じていずれか一方の端子を電気的に意味のないダミー端子として回路基板にはんだ付けすれば、配線パターンの自由度が高まると共に機械的強度が高まるので好ましい。
【００２３】
次に、上述した電源供給装置１の動作について説明する。保持体３の収納空間２内に電池パック３０が装着されていないときには、図１に示すように、第１接点部材９の接触端子部９ａと各コネクタ片５の自由端部は、いずれも収納空間２内へ最も大きく突出している。このとき、図５（ａ）に示すように、ハウジング６内で第１および第２接点部材９，１０が接触しているので、コネクタ兼スイッチ装置４はスイッチオン状態になっており、それゆえ前記バックアップ用電源が充電済みであれば、該バックアップ用電源から前記駆動回路へ電源が供給されることになる。
【００２４】
ただし通常使用時には収納空間２内に電池パック３０が装着されているので、図６（ａ）に示すように、第１接点部材９と各コネクタ片５はそれぞれ対応する電極端子３１に圧接して保持体３内へ押し込まれている。この状態で、各電極端子３１は第１接点部材９や各コネクタ片５を介して前記駆動回路と導通されているので、該駆動回路に対して電池パック３０から電源が供給されることになるが、図５（ｃ）に示すように、ハウジング６内で第１および第２接点部材９，１０は接触しておらず、コネクタ兼スイッチ装置４がスイッチオフ状態になっているため、前記バックアップ用電源からの電源供給は行われない。
【００２５】
また、消耗した電池パック３０を保持体３から取り外す際には、図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、電池パック３０を徐々に傾けて収納空間２内から引き抜くことになるが、この場合、前述したように各コネクタ片５よりも先に第１接点部材９が電極端子３１と離れる。図６（ｂ）は、第１接点部材９の接触端子部９ａに対する電極端子３１の押し込み量が減じて、該接触端子部９ａが収納空間２内へ一定量突出した状態を示しており、このときハウジング６内では図５（ｂ）に示すように、第１接点部材９の可動接点部９ｆが第２接点部材１０の延出部１０ａに接触してスイッチオフからオン状態に切り替わる。したがって、前記バックアップ用電源から前記駆動回路への電源供給が開始されるが、この時点ではまだ接触端子部９ａと電極端子３１との接触は維持されているので、電池パック３０からの電源供給は途絶えておらず、図６（ｃ）に示すように、電極端子３１が接触端子部９ａから離れた時点で電池パック３０からの電源供給が遮断される。そして、図６（ｄ）に示すように、大きく傾けた電池パック３０を収納空間２内から引き抜いた後、新規の電池パックを逆の手順で収納空間２内へ装着する際には、その電極端子が接触端子部９ａに接触した時点で該電池パックによる電源供給が開始され、接触端子部９ａが図６（ｂ）に示す状態よりも押し込まれた時点で、バックアップ用電源からの電源供給が遮断される。
【００２６】
このように本実施形態例では、電池パック３０を保持体３から取り外す段階で、電池パック３０からの電源供給が途絶える前にバックアップ用電源からの電源供給を開始させることができるため、駆動回路に電源が供給されない瞬間が生じなくなる。それゆえ、この電源供給装置１を内蔵した携帯端末装置においては、電池パック３０の交換作業中に送受信機能が途絶えてしまう心配がなくなって使い勝手が向上する。しかも、コネクタ兼スイッチ装置４の第１接点部材９が、電池パック３０の電極端子３１と導通されるコネクタとしての機能と、該電池パック３０の不完全装着状態を検出するスイッチ機構の可動接点部材としての機能を兼ね備えているので、検出専用のスイッチユニットを付設する場合に比べて、電源供給装置１の構造が複雑化せず、小型化も損なわれない。また、コネクタ兼スイッチ装置４はユニット化されているので、電源供給装置１の組立性も損なわれない。
【００２７】
なお、本実施形態例では、電源供給装置１にコネクタ兼スイッチ装置４を１個だけ設けた場合について例示しているが、同様のコネクタ兼スイッチ装置を保持体３の相対向する壁部にそれぞれ配設してもよい。
【００２８】
また、図７の分解斜視図および図８の外観図に示すように、第１および第２接点部材９，１０だけでなく必要数のコネクタ片５をもユニット化したコネクタ兼スイッチ装置１４を採用することにより、電源供給装置１の組立性をさらに向上させることも可能である。この実施形態例の場合、絶縁性のハウジング１６はケース１７とカバー１８とを組み合わせて構成され、各接点部材９，１０および各コネクタ片５が並設されるケース１７には、短絡事故を防止するための隔壁１７ａが複数形成されている。また、カバー１８の天井面には、各接点部材９，１０や各コネクタ片５を位置規制するための複数の突起部１８ｂが形成されている。なお、図７，８において、各コネクタ片５と第１接点部材９は基本的に同形状で、符号５ａ，５ｂはコネクタ片５の外部接続端子を示している。また、符号１８ａは、接触端子部９ａや各コネクタ片５の自由端部を収納空間２内へ突出させるための開口部を示している。
【００２９】
図９は本発明のさらに他の実施形態例に係るコネクタ兼スイッチ装置のスイッチング動作を示す説明図であり、図５に対応する部分には同一符号を付してある。
【００３０】
図９に示すコネクタ兼スイッチ装置２４は常開接点タイプのスイッチ装置であり、同図（ａ）に示す初期状態では、第１接点部材９の接触端子部９ａが開口部８ａから外方へ大きく突出し、可動接点部９ｆは第２接点部材１０の延出部１０ａに対して非接触に保たれている。かかる初期状態において、第２接点部材１０のプリテンションにより延出部１０ａの上部はカバー８の突起部８ｂに弾接して位置決めされている。しかるに、接触端子部９ａが図示せぬ電気部品の端子部位によってハウジング６内へ押し込まれていくと、図９（ｂ）に示すように、第１接点部材９が弾性変形するのに伴い可動接点部９ｆが延出部１０ａに接近して当接し、接触端子部９ａがハウジング６内へさらに押し込まれると、図９（ｃ）に示すように、可動接点部９ｆが延出部１０ａに弾接して該延出部１０ａを突起部８ｂから離間する向きに押し込む。したがって、このスイッチ装置２４は、前記電気部品が正しく装着されるとスイッチオフからオンへと切り替わって検出信号を出力すると共に、第１接点部材９を介して前記端子部位と外部回路とが導通されるようになっている。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３２】
電気部品の端子部位が第１接点部材の接触端子部を所定量押し込んだ時点で、第１および第２接点部材の接離状態が変化してスイッチオフまたはスイッチオンに切り替わるため、該端子部位の位置変化を検出するスイッチとして機能させることができる。また、被検出部材である電気部品の端子部位が接触端子部に接触すれば、第１接点部材を介して該端子部位を外部回路と導通させることができるため、コネクタとして機能させることもできる。しかも、このスイッチ装置は、専用の操作部材が省略できるため、部品点数削減に伴う低コスト化や小型化が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係るコネクタ兼スイッチ装置を組み込んだ電源供給装置の斜視図である。
【図２】該スイッチ装置の分解斜視図である。
【図３】該スイッチ装置の外観図である。
【図４】該スイッチ装置の内部構造図である。
【図５】該スイッチ装置のスイッチング動作を示す説明図である。
【図６】図１に示す電池パックを保持体から取り外す際の動作説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態例に係るコネクタ兼スイッチ装置の分解斜視図である。
【図８】図７に示すスイッチ装置の外観図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態例に係るコネクタ兼スイッチ装置のスイッチング動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１  電源供給装置
２  収納空間
３  保持体
４，１４，２４  コネクタ兼スイッチ装置
５  コネクタ片
６，１６  ハウジング
７，１７  ケース
７ａ，１７ａ  隔壁
８，１８  カバー
８ａ，１８ａ  開口部
８ｂ，１８ｂ  突起部
９  第１接点部材
９ａ  接触端子部
９ｂ，９ｃ  外部接続端子
９ｆ  可動接点部
１０  第２接点部材
１０ａ  延出部
１０ｂ，１０ｃ  外部接続端子
３０  電池パック（電気部品）
３１  電極端子（端子部位）
【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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