(57)【要約】【課題】  スイッチ操作時に生じる可動接点の逆反りを防ぐ。【解決手段】  基板２１と、基板２１上に設けられ一対の電極２８，２９を有する固定接点２７と、固定接点２７の上面を覆い且つ弾力性を有する扁平なドーム状の可動接点４１とを備え、可動接点４１を押圧することにより、一対の電極２８，２９が可動接点４１を介して互に電気的に接続され、押圧を解くと可動接点４１が弾性力で元の位置に復帰することにより、一対の電極２８，２９の電気的接続が解除される電気機器であって、一対の電極２８，２９のうち一方の電極２８には、可動接点４１のドーム中央に対向した部分に、導電性を有する突部２８Ａが設けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に設けられ一対の電極を有する固定接点と、該固定接点の上面を覆い且つ弾力性を有する扁平なドーム状の可動接点とを備え、前記可動接点を押圧することにより、前記一対の電極が前記可動接点を介して互に電気的に接続され、前記押圧を解くと前記可動接点が弾性力で元の位置に復帰することにより、前記一対の電極の電気的接続が解除される電気機器であって、
前記一対の電極のうち一方の電極には、前記可動接点のドーム中央に対向した部分に、導電性を有する突部が設けられていることを特徴とする電気機器。
【請求項２】
前記突部は弾力性を有することを特徴とする請求項１記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の電極を有する固定接点を可動接点にて電気的に接続させる電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気機器として、電気掃除機の手許操作部に設けられたスイッチユニットがある。電気掃除機においては、掃除をしながら場所によって風量等を切り替えるため、切替操作が楽なスイッチユニットが設けられている。
【０００３】
このようなスイッチユニットとして、平板状の基板と、この基板上に設けられ一対の電極を有する固定接点と、この固定接点の上面を覆い且つ弾力性を有する扁平なドーム状の可動接点と、可動接点の上面を覆う薄膜体とを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このスイッチユニットでは、スイッチが押されたときの、可動接点と固定接点との電気的な接続をより確実なものとするために、可動接点にはそのドーム中央が固定接点側に突出して折り曲げられた折り曲げ部が形成されている。そして、スイッチが押されたときには、その折り曲げ部の先端が固定接点の上面に当接し、これにより、固定接点の一対の電極は可動接点を介して互に電気的に接続され、スイッチ入りの状態となる。また、可動電極に対する押圧を解くと、可動電極が自身の弾性力で元の位置に復帰し、これにより、一対の電極の電気的接続が解除され、スイッチ切りの状態となる。
【特許文献１】特開２００３−２３４０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術では、スイッチを指で強く押したり、またはスイッチ上で指を滑らせながらスイッチ操作を行ったりすると、扁平なドーム状の可動接点が下向きに凸弧状に反り返って、元の形状に復帰しにくくなる現象（以下、この現象を逆反りという）が発生するという問題がある。一般に可動接点は導電性を有する金属等で構成されており、強い力が加わると一部に塑性変形が生じて、逆反りが発生しやすい。特に、電気掃除機においては、手許操作部を握りながらスイッチ操作を行わなければならないため、スイッチを指で強く押してしまうことがあり、この操作を繰り返し行うと、可動接点に逆反りが生じる。
【０００６】
可動接点に逆反りが生じると、スイッチ操作したときのクリック感（プチという音）が得られず、また最悪の場合はスイッチが可動しなくなる。
【０００７】
なお、上記従来の技術のように、可動接点のドーム中央に折り曲げ部が設けられていても、スイッチを強く押したときには折り曲げ部は簡単に潰されてしまうため、可動接点の逆反りを抑える効果はない。
【０００８】
本発明は、スイッチ操作時に生じる可動接点の逆反りを防ぐことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の特徴部分は、押圧されたときの可動接点の移動範囲を規制する手段を設けたことである。すなわち、本発明は、基板と、該基板上に設けられ一対の電極を有する固定接点と、該固定接点の上面を覆い且つ弾力性を有する扁平なドーム状の可動接点とを備え、前記可動接点を押圧することにより、前記一対の電極が前記可動接点を介して互に電気的に接続され、前記押圧を解くと前記可動接点が弾性力で元の位置に復帰することにより、前記一対の電極の電気的接続が解除される電気機器であって、前記一対の電極のうち一方の電極には、前記可動接点のドーム中央に対向した部分に、導電性を有する突部が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、外部から押圧されると、可動接点は、ドーム中央が固定接点側に移動して固定接点上の突部に当接する。これによって、可動接点と固定接点とは突部を介して互に電気的に接続される。このとき、可動接点のドーム中央は突部に当接すると、それ以上は自由に移動できず、可動接点の移動範囲が規制されている。その結果、可動接点に逆反りが生じるのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固定接点上に突部を設けたので、可動接点の移動範囲が規制され、スイッチ操作時に生じる可動接点の逆反りを効果的に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例】
【００１３】
図４は、本発明に係る電気機器を搭載した電気掃除機の斜視図である。図４において、１は掃除機本体であり、この掃除機本体１には電動送風機２が設けられている。掃除機本体１は、電動送風機２の駆動によって生じる吸込風とともに塵埃を吸い込み、その吸い込んだ塵埃を着脱可能な集塵パック（図示省略）に集塵する。
【００１４】
また、掃除機本体１は、上面を開口した合成樹脂製の下部ケース３を備えている。この下部ケース３の上面には、合成樹脂製の上部ケース４が開閉自在に設けられている。そして、これら下部ケース３および上部ケース４により本体ケース５が構成されている。図示してないが、掃除機本体１の内部には、電動送風機２の駆動状態を制御する制御手段が設けられている。
【００１５】
本体ケース５の前側下面には小径の旋回輪（図示省略）が、後側側面には大径の従動後輪６がそれぞれ設けられている。また、本体ケース５の後側下面には、先端にプラグ部７を有するコード部８が設けられ、電動送風機２へはプラグ部７およびコード部８を介して電力が供給される。
【００１６】
さらに、掃除機本体１の前側略中央には本体吸込口９が開口され、この本体吸込口９には、湾曲可能な細長略円筒状のホース体１１が着脱自在に接続されている。ホース体１１の先端には、電動送風機２の動作モードなどが選択可能な手許操作部１２が設けられ、この手許操作部１２には、掃除機本体１内の電動送風機２などの駆動状態を所定の状態に設定する、電気機器としてのスイッチユニット１３が設けられている。また手許操作部１２には、掃除する際に作業者が把持する把持部１４が突出して設けられている。
【００１７】
手許操作部１２の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管１５が着脱可能に接続され、この延長管１５の先端には吸込口体１６が着脱可能に接続されている。
【００１８】
一方、ホース体１１の手許操作部１２の上面にはスイッチユニット１３が取り付けられている。このスイッチユニット１３は、図１に示すように、基板としてのフレキシブル基板２１と、操作銘板２２とが、基板用スペーサ２３を介して一体的に貼り合わされた層構造をなしている。
【００１９】
そして、フレキシブル基板２１は、可撓性を有するフレキシブルな細長矩形平板状の基板本体２４を備えている。この基板本体２４の基端域には、表面に複数個（例えば４個）の信号生成素子としての抵抗素子２５が実装された生成素子配置部２６が一体的に設けられている。また、基板本体２４の表面には、一対の電極２８，２９を有する固定接点２７が複数（例えば３対）、基板本体２４の長手方向に沿って直線的にパターン形成されている。
【００２０】
ここで、一対の電極２８，２９のうち、一方の電極２８は略円形状に形成され、他方の電極２９は電極２８の外側に設けられている。電極２９は、略円形状の孔を有し、その孔の内周縁が電極２８から離間するように配置されている。さらに、これら一対の電極２８，２９は、基板本体２４の表面にパターン形成された導電性を有する回路パターン３１により、生成素子配置部２６の抵抗素子２５を介して電気的に接続されている。
【００２１】
各抵抗素子２５は、生成素子配置部２６の基端縁に取り付けられてフレキシブル基板２１の基端側へと導出された一対のリード線３２，３３に接続されている。また各抵抗素子２５は、抵抗素子ペーストの印刷、焼き付け形成あるいはチップ状の抵抗器を面実装にて取り付けて形成するなどのいずれかの方法により設けられている。
【００２２】
一方、基板用スペーサ２３は、例えばポリエチレンテレフタレートやポリイミドなどにて成形されて可撓性を有している。また、この基板用スペーサ２３は、フレキシブル基板２１の外形に略一致した幅寸法および長手寸法を有しており、このフレキシブル基板２１の表面側に貼り付けられて取り付けられている。
【００２３】
そして、この基板用スペーサ２３の中央部には、位置決め孔として略正方形の可動接点収容穴３５が、各固定接点２７に対応して複数（例えば３個）設けられている。これら可動接点収容穴３５は基板用スペーサ２３を貫通しており、基板用スペーサ２３をフレキシブル基板２１の表面に貼り付けた際に、このフレキシブル基板２１に形成された各固定接点２７の電極２８および電極２９の内周域をそれぞれ露出させる。
【００２４】
これら可動接点収容穴３５には可動接点４１が収容されるため、可動接点収容穴３５の縦横の寸法は可動接点４１の大きさに略一致している。また、各可動接点収容穴３５の間には、基板用スペーサ２３の長手方向に沿った細長状の通気切溝部３６がそれぞれ設けられ、各可動接点収容穴３５は通気切溝部３６によって互に連通されている。これら通気切溝部３６も、基板用スペーサ２３を貫通して設けられている。そして、基板用スペーサ２３の裏面をフレキシブル基板２１の表面に貼り付けると、可動接点収容穴３５の内部には凹状の空隙部３７が形成される。
【００２５】
さらに、各可動接点収容穴３５の空隙部３７には、基板用スペーサ２３をフレキシブル基板２１の表面に貼り付けた状態で、チップ状の可動接点４１がそれぞれ収容される。これら可動接点４１は、フレキシブル基板２１に形成された固定接点２７の電極２９に電気的に接続され、また電極２８にも突部２８Ａ（突部２８Ａについては後述する）を介して電気的に接触可能であるが、通常時は電極２８とは開放されている。さらに、各可動接点４１は、導電性を有する銅などの金属で構成され、その裏面には高い導電性を有する銀等が蒸着などにて被膜されている。
【００２６】
また、これら可動接点４１は、基板用スペーサ２３の可動接点収容穴３５に収容された際に、この可動接点収容穴３５の各角部近傍の内側面により、水平方向に向けて各角部が位置決めされる。各可動接点４１は各辺の中間部が凹弧状に切り欠かれている。また各可動接点４１は、中央部が上方に向けて略球面状に膨出して形成された扁平なドーム状の本体部４２を備えている。この本体部４２は、ばね性を有しており、フレキシブル基板２１に貼り付けた基板用スペーサ２３の可動接点収容穴３５に収容された際に、上方向（フレキシブル基板２１の固定接点２７から離れる方向）に膨出する。
【００２７】
さらに、本体部４２の各角部には、縦断面Ｌ字型の脚部４３がそれぞれ形成されている。これら脚部４３は、フレキシブル基板２１に貼り付けた基板用スペーサ２３の可動接点収容穴３５に可動接点４１を収容した際に、このフレキシブル基板２１の固定接点２７の電極２９に当接し、電極２９に常時電気的に接続される。
【００２８】
各固定接点２７の電極２８の中央部には、導電性および弾性を有する突部２８Ａがそれぞれ設けられている（図３も参照）。これら突部２８Ａの高さは、通常時、可動接点４１の本体部４２中央との間に隙間が形成されるよう調整されている。また、本体部４２中央と突部２８Ａとの間の隙間は、本体部４２上面に押圧力が加わったときに、本体部４２が逆反りを起こさない範囲に設定されている。
【００２９】
各突部２８Ａは、円柱状、半球状または板状をなし、また導電ゴム、半田盛りまたは銅板等で形成されている。なお、突部２８Ａの形状としては、半球状が望ましい。その理由は、スイッチ操作の際には、可動接点４１の本体部４２が突部２８Ａに当接するが、このような当接を何回も繰り返すと、突部２８Ａの上端に角部がある場合、その角部によって可動接点４１が損傷を受ける可能性があるからである。
【００３０】
一方、操作銘板２２はフィルム状をなし、例えばポリエチレンテレフタレートやポリイミドなど可撓性を有する材料で形成されている。また、この操作銘板２２は、フレキシブル基板２１の外径より大きい寸法の略楕円平板状、すなわちスイッチ取付部１７（図４参照）に対応した形状である。さらに、この操作銘板２２には、扁平な球面状に膨出したエンボス部５１が、フレキシブル基板２１の各固定接点２７に対応して複数（例えば３つ）設けられている。
【００３１】
ここで、これらエンボス部５１は、操作銘板２２をフレキシブル基板２１の表面に取り付けた際に、各エンボス部５１の中心部が、固定接点２７の電極２８上の突部２８Ａおよび可動接点４１の中央にそれぞれ一致して配置されている。また、各エンボス部５１の表面には、固定接点２７の電極２８，２９を互に導通させたときに、電動送風機２の駆動状態の内容を表示する操作表示部５２が印刷形成されている。
【００３２】
さらに、操作銘板２２の裏面側の外周部には、基板用スペーサ２３の外形に略一致した細長矩形状の挿通開口５４が中央部に開口された平板状のセパレータ５５が貼り付けられて取り付けられている。このセパレータ５５は、スイッチユニット１３をスイッチ取付部１７に取り付けた際に操作銘板２２を補強して、この操作銘板２２の湾曲や屈曲などを防止する。
【００３３】
そして、図２に示すように、フレキシブル基板２１の表面に貼り付けられ各可動接点収容穴３５に可動接点４１が収容された基板用スペーサ２３の表面を、セパレータ５５が裏面に貼り付けられた操作銘板２２の裏面に貼り付けることによりスイッチユニット１３が構成される。このスイッチユニット１３には、固定接点２７と可動接点４１とにより常開型のスイッチ素子である設定ボタン５７が複数（例えば３つ）構成されている。
【００３４】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００３５】
まず、ホース体１１の把持部１４を把持し、この状態で、このホース体１１の手許操作部１２のスイッチユニット１３に対して所定の設定ボタン５７を押す。すると、このスイッチユニット１３の操作銘板２２のエンボス部５１が凹み、このエンボス部５１の裏面側に位置する可動接点４１の本体部４２が押圧されることにより、本体部４２が弾性変形して本体部４２の膨出方向が反転する。
【００３６】
このとき、この本体部４２の湾曲の反転により、本体部４２の中央部が、固定接点２７の電極２８上の突部２８Ａに電気的に接触し、脚部４３を介して電極２８，２９間が閉成されるので、電極２８，２９間に電流が流れる。
【００３７】
また、設定ボタン５７の押圧を解くと、可動接点４１の本体部４２による弾性変形が解除されて、本体部４２自体が有する弾性力により、本体部４２の膨出方向が反転する。その結果、スイッチユニット１３の操作銘板２２のエンボス部５１の凹みが解除されるとともに、本体部４２中央と固定接点２７の電極２８上の突部２８Ａとの電気的な接触が解除されて、固定接点２７の電極２８，２９間が開成される。
【００３８】
このとき、電極２８，２９間に流れた電流値が、この固定接点２７に電気的に接続された抵抗素子２５により可変されて、この可変された電流がリード線３２，３３を介して制御手段に入力される。そして、この制御手段に入力された電流の値に基づいて、制御手段は電動送風機２に供給する電流を制御しつつ、この電動送風機２を駆動させる。
【００３９】
上述したように、本実施例では、固定接点２７に突部２８Ａが設けられているので、設定ボタン５７を押圧したときに、可動接点４１の本体部４２中央が突部２８Ａに当たり、本体部４２中央の法線方向への移動範囲が突部２８Ａによって規制され、その結果、可動接点４１に逆反りが生じるのを防ぐことができる。
【００４０】
また、本実施例では、突部２８Ａが弾性を有するので、設定ボタン５７を強く押圧して、可動接点４１の本体部４２中央が突部２８Ａに勢いよく当たっても、そのときの衝撃力を突部２８Ａの弾性力で受け止めて吸収することができる。なお、可動接点４１の本体部４２中央が突部２８Ａに当たったときに、前記衝撃力によって突部２８Ａが少し収縮するため、その収縮した分だけ本体部４２中央の変形量も大きくなるが、突部２８Ａの高さは突部２８Ａの収縮を考慮に入れて設定されており、突部２８Ａの収縮で本体部４２が逆反りを起こすことはない。
【００４１】
なお、上記実施例では、キャニスタ型の電気掃除機について説明したが、本発明の電気機器は、アップライト型あるいはスティック型などのいずれの電気掃除機、さらには電気掃除機以外のものにも適用できる。
【００４２】
さらに、設定ボタン５７を３つ設けたスイッチユニット１３について説明したが、少なくとも１つ以上あればよい。
【００４３】
また、操作銘板２２は、可撓性を有するフィルム状であれば、いずれの材質の薄膜合成樹脂基板でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例による電気機器の分解斜視図である。
【図２】図１に示した電気機器の組立時の分解斜視図である。
【図３】図１に示した電気機器の要部断面図である。
【図４】本発明に係る電気機器が搭載された電気掃除機の斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１３  スイッチユニット（電気機器）
２１  フレキシブル基板（基板）
２２  操作銘板
２３  基板用スペーサ
２７  固定接点
２８，２９  電極
２８Ａ  突部
３５  可動接点収容穴
４１  可動接点
４２  本体部
４４  突部
５１  エンボス部
【図１】
2005216654.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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