(57)【要約】【課題】部品の破損などの不具合を起こすことなく、安定したオンオフ動作を可能にするスイッチ装置を提供する。【解決手段】固定接点３ｂと、固定接点３ｂに対して接触位置と非接触位置との間を変位可能な可動接点３ａと、可動接点３ａが接触位置にあるときに可動接点３ａとの間に段差を形成するガイドステージ４と、可動接点３ａの変位方向と直交する方向に沿ってスライド可能であって、第２の位置から第１の位置の方向に付勢されたスライドバー５と、スライドバー５によって可動接点３ａの変位方向と平行な方向に沿って移動可能に保持され、ガイドステージ４および可動接点３ａの方向に付勢された転動ボール６と、を有し、転動ボール６は、スライドバー５がスライドすることにより、ガイドステージ４に当接して押圧される第１の位置と、可動接点３ａを接触位置に移動させ、それにより形成される段差に係合する第２の位置との間で移動可能である。【選択図】図１
2012185993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点と、
前記固定接点と接触する接触位置と該固定接点と接触しない非接触位置との間で変位可能であって、前記非接触位置の方向に付勢された可動接点と、
前記可動接点の周囲に設けられ、前記可動接点が前記接触位置にあるときに該可動接点との間に段差を形成するガイドステージと、
前記可動接点の変位方向と実質的に直交する方向に沿って、第１の位置と第２の位置との間でスライド可能であって、前記第１の位置の方向に付勢されたスライドバーと、
前記スライドバーによって前記可動接点の変位方向と実質的に平行な方向に移動可能に保持され、付勢部材によって前記ガイドステージおよび前記可動接点の方向に付勢された転動ボールと、を有し、
前記転動ボールは、前記スライドバーがスライドすることにより、前記ガイドステージに当接して、前記付勢部材による付勢力に抗して該ガイドステージに押圧される前記第１の位置と、前記付勢部材による付勢力によって前記可動接点を前記接触位置に変位させ、前記段差に係合する前記第２の位置との間で移動可能である、
スイッチ装置。
【請求項２】
前記ガイドステージの、前記可動接点に隣接した角部が、曲面状に形成されている、請求項１に記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、配線基板上に表面実装される小型のスイッチ装置として、操作ボタンの移動方向（押圧方向）が配線基板の面方向に平行なライトアングルタイプのスイッチ装置が用いられている。
【０００３】
このようなスイッチ装置では、多くの場合、操作ボタンに対する押圧力が、その方向を変えずに、可動接点を介して固定接点に作用するような構成が採用されている。そのため、この構成では、操作ボタンを押圧すると、固定接点に対するのと同様に、配線基板とスイッチ装置とのはんだ接続部に対しても配線基板の面方向と平行な力が作用することになる。したがって、操作ボタンに想定外の力がかかった場合、はんだ接続部には配線基板の面方向と平行に過度な力が作用してしまい、はんだ接続部の強度が低下するという不具合が生じる虞がある。
【０００４】
これに対して、例えば特許文献２には、操作ボタン（操作部）の押圧方向と、固定接点（固定接点板）に対する可動接点（可動接片）の押圧方向とが異なるスイッチ装置が開示されている。このスイッチ装置では、操作部が配線基板の面方向と平行に押し込まれると、操作部に接続された操作棒が配線基板の面方向にたわみ、これにより可動接片を介して、固定接点板が配線基板の面方向とほぼ直交する方向に押圧されている。その結果、操作部に過度な力が作用した場合でも、はんだ接続部には配線基板と直交する方向に力がかかるため、はんだ接続部の強度が低下するのを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５０４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したスイッチ装置では、操作棒がたわむことで操作部に対する押圧力の方向を変換しているため、長期間の使用では、操作棒にストレスが発生して破損などの不具合を引き起こすことがある。その場合には、安定したオンオフ動作が実現できなくなる。
【０００７】
そこで本発明は、操作部材に対する押圧方向と接点に対する押圧方向とが異なるスイッチ装置において、部品の破損などの不具合を起こすことなく、安定したオンオフ動作を可能にする構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するために、本発明のスイッチ装置は、固定接点と、固定接点と接触する接触位置と固定接点と接触しない非接触位置との間で変位可能であって、非接触位置の方向に付勢された可動接点と、可動接点の周囲に設けられ、可動接点が接触位置にあるときに可動接点との間に段差を形成するガイドステージと、可動接点の変位方向と実質的に直交する方向に沿って、第１の位置と第２の位置との間でスライド可能であって、第１の位置の方向に付勢されたスライドバーと、スライドバーによって可動接点の変位方向と実質的に平行な方向に移動可能に保持され、付勢部材によってガイドステージおよび可動接点の方向に付勢された転動ボールと、を有している。転動ボールは、スライドバーがスライドすることにより、ガイドステージに当接して、付勢部材による付勢力に抗してガイドステージに押圧される第１の位置と、付勢部材による付勢力によって可動接点を接触位置に変位させ、段差に係合する第２の位置との間で移動可能である。
【発明の効果】
【０００９】
以上、本発明によれば、操作部材に対する押圧方向と接点に対する押圧方向とが異なるスイッチ装置において、部品の破損などの不具合を起こすことなく、安定したオンオフ動作を可能にする構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態におけるスイッチ装置を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態におけるスイッチ装置を概略的に示す断面図である。本実施形態のスイッチ装置は、操作部材（操作ボタン）に対する押圧方向が配線基板の面方向と平行になるように、配線基板上に表面実装されるスイッチ装置である。図１は、本実施形態のスイッチ装置の、配線基板に対して垂直な方向の断面を示している。
【００１３】
本実施形態のスイッチ装置１は、ハウジング２と、ハウジング２内部に固定されたスイッチ部３と、スイッチ部３上に設けられたガイドステージ４とを有している。
【００１４】
スイッチ部３は、可動接点３ａと固定接点３ｂとを有している。可動接点３ａは、弾性変形可能な球面状の部材からなり、固定接点３ｂと接触しない非接触位置（図１（ａ））参照）と、押圧されて変形し、固定接点３ｂと接触する接触位置（図１（ｂ）参照）との間で変位可能に構成されている。スイッチ部３、すなわちスイッチ装置１の導通は、可動接点３ａが押圧されて接触位置に変位し、固定接点３ｂと接触することで達成される。可動接点３ａは、非接触位置の方向に付勢されており、したがって、押圧を解除すると、接触位置から非接触位置に復帰することができる。
【００１５】
ガイドステージ４は、可動接点３ａの周囲に設けられ、可動接点３ａが押し込まれて接触位置にあるときに、可動接点３ａとの間に段差を形成するようになっている。ガイドステージ４の上面は、可動接点３ａの固定接点３ｂに対する変位方向（図で見て上下方向）に対してほぼ垂直になるように設けられ、本実施形態では、可動接点３ａの上面とほぼ同じ位置に配置されている。
【００１６】
さらに、スイッチ装置１は、ハウジング２内部に組み込まれたスライドバー５と、スライドバー５に保持された転動ボール６とを有している。スライドバー５は、ハウジング２内部に設けられた、スライドレール７などのガイド構造によって、図１（ａ）に示す初期位置（第１の位置）と図１（ｂ）に示す導通位置（第２の位置）との間をスライド可能に支持されている。スライドバー５のスライド方向は、可動接点３ａの変位方向とほぼ直交する方向（図中矢印Ａ参照）である。スライドバー５には、スライドバー５のスライド方向に沿ってハウジング２を貫通して延びるロッド部材５ａが設けられている。ロッド部材５ａの先端に設けられた操作ボタン５ｂとハウジング２との間には、スライドバー５を初期位置の方向に付勢する、ばね８などの付勢部材が設けられている。これにより、スライドバー５は、ロッド部材５ａを押し込むことで、図１（ｂ）に示す導通位置に移動することができ、押し込みを解除すると、ばね８の付勢力によって、図１（ａ）に示す初期位置に復帰することができる。
【００１７】
転動ボール６は、スライドバー５によって、可動接点３ａの変位方向とほぼ平行な方向（図中矢印Ｂ参照）に移動可能に保持され、ばね９などの付勢部材によって、ガイドステージ４および可動接点３ａの方向に付勢されている。ばね９によって付勢された転動ボール６は、初期位置では、ガイドステージ４に当接し、ばね９による付勢力に抗してガイドステージ４に押圧されている（図１（ａ）参照）。この初期位置から、転動ボール６は、スライドバー５の移動に応じて、ガイドステージ４の上面を転がりながら導通位置に向かって移動することができる。可動接点３ａに対向する導通位置では、転動ボール６は、ばね９による付勢力によって可動接点３ａを接触位置に変位（弾性変形）させ、それによって形成された段差に係合している（図１（ｂ）参照）。
【００１８】
ここで、本実施形態のスイッチ装置１のオンオフ動作、すなわち転動ボール６が初期位置から導通位置へと移動し、その後再び初期位置へ戻るまでの動作について説明する。
【００１９】
図１（ａ）に示す初期位置では、転動ボール６は、上述したように、ガイドステージ４に当接し、ガイドステージ４によってばね９による付勢方向と反対方向に押圧されている。ロッド部材５ａの操作ボタン５ｂをハウジング２内部に押し込むと、スライドバー５は、初期位置から導通位置に向かってスライドする。そのとき、転動ボール６は、ガイドステージ４の上面を転がりながら移動する。そして、ガイドステージ４を通過して可動接点３ａに達すると、転動ボール６は、ガイドステージ４による押圧から解放され、ばね９による付勢力によって可動接点３ａを押圧する。こうして、転動ボール６は、可動接点３ａを接触位置に変位させ、それによって形成される段差に係合する。これにより、図１（ｂ）に示す導通位置では、転動ボール６が可動接点３ａと固定接点３ｂとを接触させ、スイッチ装置１の導通が確保される。
【００２０】
一方、ロッド部材５ａの押し込みを解除すると、スライドバー５は、ばね８による付勢力によって、導通位置から初期位置へ復帰しようとする。このとき、転動ボール６は、ばね９による付勢力に打ち勝って、接触位置にあるときの可動接点３ａとガイドステージ４との間に形成された段差を乗り越えることができるように構成されている。すなわち、転動ボール６は、導通位置から初期位置に向かって移動する際に、可動接点３ａとガイドステージ４との間の段差を乗り越えて、ガイドステージ４の上面に移動することができる。こうして、ロッド部材５ａの押し込みが解除され、スイッチ部３の導通が解除されると、転動ボール６は、再びガイドステージ４の上面を転がりながら、図１（ａ）に示す初期位置まで戻ることができる。
【００２１】
以上のように、本実施形態のスイッチ装置では、操作ボタンに対する押圧の方向が、スライドバーと、スライドバーのスライド方向と交差する方向に移動可能な転動ボールとによって変換されている。すなわち、配線基板の面方向に平行な方向から垂直な方向への押圧方向の変換が、機械的な機構によって実現されている。これにより、安定したストローク管理が可能となり、長期間の使用でも、部品の破損などの不具合を引き起こすことなく、安定してスイッチ装置のオンオフ動作を行うことが可能となる。
【００２２】
なお、上述したように、接触位置にあるときの可動接点３ａと、ガイドステージ４との間に形成される段差は、転動ボール６が導通位置から初期位置へ移動する際に容易に乗り越えることができる程度の段差であればよい。すなわち、段差は、スライドバー５を初期位置の方向に付勢するばね８の付勢力や、転動ボール６を可動接点３ａの方向に付勢するばね９の付勢力に応じて、最適な大きさに設計することができる。典型的には、段差の大きさが、転動ボール６の直径の半分以下であるように構成されていることが好ましい。さらには、導通位置にある転動ボール６をガイドステージ４上に容易に移動させるために、ガイドステージ４の、可動接点３ａに隣接した角部が曲面状に形成されていてもよい。
【００２３】
ガイドステージ４の上面は、本実施形態では、可動接点３ａの上面とほぼ同じ高さに設定されていたが、これに限定されず、可動接点３ａの上面より高くなっていてもよい。あるいは、ガイドステージ４の上面は、転動ボール６がロッド部材５ａの押し込みによって可動接点３ａの位置に移動して、可動接点３ａを押圧することができれば、可動接点３ａの上面より低くなっていてもよい。
【００２４】
スイッチ部の構成についても、本実施形態で説明した構成に限定されることはなく、例えば、一般的に入手可能な汎用のスイッチを利用することもできる。
【符号の説明】
【００２５】
１  スイッチ装置
２  ハウジング
３  スイッチ部
３ａ  可動接点
３ｂ  固定接点
４  ガイドステージ
５  スライドバー
５ａ  ロッド部材
５ｂ  操作ボタン
６  転動ボール
７  スライドレール
８，９  ばね
【図１】
2012185993.tif 000003