(57)【要約】【課題】簡単な操作でスイッチを切り換えてその状態を確実に保持することができ、しかも小型でかつ薄型化を図ることができるレバースイッチを提供する。【解決手段】本発明のレバースイッチＳＷは、ベース３に傾倒可能に支持されたレバー５を操作することにより、可動接点４２と固定接点４４とを接触させ、又は離間させて導通状態と非導通状態を切り換えるスイッチであり、レバー５を傾倒させたときにレバー５のロック爪５５とベース３のロック孔３３との嵌合により非導通状態が保持されるロック機構を備えている。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースに傾倒可能に支持されたレバーを操作することにより、可動接点と固定接点とを接触させ、又は離間させて導通状態と非導通状態を切り換えるレバースイッチにおいて、レバーを傾倒させたときにレバーとベースの嵌合により非導通状態が保持されるロック機構を備えたことを特徴とするレバースイッチ。
【請求項２】
レバーはその中央の回転軸がベースに支持されたシーソー型であり、レバーの一方側にロック爪、他方側に解除爪が形成され、これらの爪と対向するベースにそれぞれロック孔と解除孔が形成されており、レバーの一方側を押圧するとロック爪がロック孔に嵌合して非導通状態が保持され、レバーの他方側を押圧するとロック爪がロック孔から外れ、解除爪が解除孔に嵌合して導通状態が保持されることを特徴とする請求項１に記載のレバースイッチ。
【請求項３】
ベースの上に被せるトップケースを更に備え、トップケースの裏面に固定接点が配置され、これと対向するベースの内底面に板ばね片からなる可動接点が配置されており、非操作時に板ばね片のばね力により可動接点が固定接点に接触して導通状態となり、操作時にレバーの押圧力で板ばね片が撓み変形することにより可動接点が固定接点から離間して非導通状態となることを特徴とする請求項１又は２に記載のレバースイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の回路基板に搭載される検査用のスイッチとして好適なレバースイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばスマートフォン等の携帯電話機において、製品の出荷時やメンテナンス時に機器内部の回路基板の検査が行われている。このような検査は本体のケースを分解して行われるが、通常スマートフォンでは本体から電池パックを取り外せない構造になっている。このため、検査時には電池パックを取り付けたままで作業しなければならず、作業中に電源が入った状態であると、電源から電流が流れて液晶パネル等の部品を破壊してしまう恐れがある。そこで、一般的には機器内部の回路基板に検査用のスイッチが搭載されており、このスイッチを操作して電流を遮断することによって、検査時に本体に電池パックを取り付けたままで作業を行えるようにしている。
【０００３】
このような検査用のスイッチの一例として、下記の特許文献１にはロック式の押しボタンスイッチが開示されている。この押しボタンスイッチは、弾性部材で押し上げられているボタンの上下動により接点の切り換えを行うスイッチであり、スイッチ本体がカバーとベースにより構成されており、カバーの中央に段部を有する貫通孔が形成され、ボタンの外周面に溝部が設けられている。そして、使用時にはボタンを押圧した状態で傾けることにより、ボタンの溝部にカバーの段部を凹凸係合してボタンの押圧状態を保持するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３０３８９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、検査時に小型のスイッチを操作しながら作業するのは煩雑であるため、上述したような検査用のスイッチは、簡単な操作でスイッチを切り換えることができ、その状態を確実に保持しておく機能が必須である。この点、特許文献１のスイッチによると、ボタンの押圧状態を保持することはできるものの、ボタンを押し込んだ後、ボタンを傾けて溝部を段部に係合させる必要があり、ピン等を使ってこの細かい作業を行うのは非常に難しい。しかも、ボタンが傾いた状態で保持されているため、作業中に何らかの拍子で突出しているボタン部分に触れてしまった場合、溝部と段部の係合が外れ、ボタンの押圧状態が解除されてしまう恐れもある。
【０００６】
また、検査用のスイッチの特性として薄型化の要請もある。近年、特にスマートフォン等の携帯電話機では、軽量でかつ薄型化の要請がますます高まっている。これに伴い、機器内部の回路基板に搭載されるスイッチ類についても、小型であることは勿論のこと、できる限り薄型化することが求められている。この点、特許文献１のスイッチは、ボタンを押し込んで操作する押ボタン式のスイッチであるため、薄型化を図るのが難しい。すなわち、このスイッチは、スイッチ本体内の弾性部材で厚みのあるボタンを上方に付勢した構造であり、動作時にボタンの上下動のストロークが大きいため、高さ方向のサイズが大きくならざるを得ないという欠点がある。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡単な操作でスイッチを切り換えられ、その状態を確実に保持することができ、しかも小型でかつ薄型化を図ることができる、検査用のスイッチとして好適なレバースイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明のレバースイッチは、ベースに傾倒可能に支持されたレバーを操作することにより、可動接点と固定接点とを接触させ、又は離間させて導通状態と非導通状態を切り換えるレバースイッチにおいて、レバーを傾倒させたときにレバーとベースの嵌合により非導通状態が保持されるロック機構を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のレバースイッチにおいて、レバーの構造は各種考えられる。例えば、レバーはその中央の回転軸がベースに支持されたシーソー型であり、レバーの一方側にロック爪、他方側に解除爪が形成され、これらの爪と対向するベースにそれぞれロック孔と解除孔が形成されており、レバーの一方側を押圧するとロック爪がロック孔に嵌合して非導通状態が保持され、レバーの他方側を押圧するとロック爪がロック孔から外れ、解除爪が解除孔に嵌合して導通状態が保持される構成を採用することができる。
【００１０】
また、本発明のレバースイッチにおいて、可動接点と固定接点の構造についても各種考えられる。例えば、ベースの上に被せるトップケースをさらに備え、トップケースの裏面に固定接点が配置され、これと対向するベースの内底面に板ばね片からなる可動接点が配置されており、非操作時に板ばね片のばね力により可動接点が固定接点に接触して導通状態となり、操作時にレバーの押圧力で板ばね片が撓み変形することにより可動接点が固定接点から離間して非導通状態となる構成を採用することもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレバースイッチによれば、ベースに支持されたレバーを操作することにより可動接点と固定接点を接触させ、又は離間させて導通状態と非導通状態を切り換えるように構成されており、レバーを倒すだけの簡単な操作でスイッチの接点を切り換えることができる。また、レバーを傾倒させたときにレバーとベースの嵌合により非導通状態が保持されるロック機構を備えており、倒れた状態で保持されたレバーを更に押し込んで起立させなければロック状態が解除されないため、スイッチの非導通状態を確実に保持することができる。さらに、押しボタンスイッチのように高さ方向に大きくストロークするスイッチではなく、レバーを傾倒させて操作するレバースイッチを採用したことにより、高さ方向のストロークが小さくレバーの厚みも薄くて済むので、スイッチサイズの小型化及び薄型化を図ることができ、回路基板上での設置スペースを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のレバースイッチの外観を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図である。
【図２】図１のレバースイッチを分解した状態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）断面図である。
【図３】図１のレバースイッチを構成するベースを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）はＢ−Ｂ断面図、（ｆ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図１のレバースイッチを構成する接点パターンを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図１のレバースイッチを構成するレバーを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は左側面図、（ｆ）はＡ−Ａ断面図、（ｇ）はＢ−Ｂ断面図、（ｆ）はａ部詳細図である。
【図６】図１のレバースイッチを構成するトップケースを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図、（ｄ）は裏面図、（ｅ）は右側面図、（ｆ）は左側面図、（ｇ）はＢ−Ｂ断面図、（ｈ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図３のベースと図６のトップケースの一体成形時の状態を示す平面図である。
【図８】図１のレバースイッチの導通状態を示すもので、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図である。
【図９】図１のレバースイッチの非導通状態を示すもので、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のレバースイッチＳＷは、スマートフォン等の携帯電話機において、製品の出荷時やメンテナンス時に機器内部の回路基板を検査する際に使用される検査用スイッチである。このスイッチの特徴は、簡単な操作で接点を切り換えられ、その状態を確実に保持するロック機構を備えるとともに、スイッチ全体の小型化と薄型化を図ることができるようにしたものである。
【００１５】
図２に分解して示したように、このレバースイッチＳＷは、スイッチ機構部１とスイッチケース２とから構成されている。スイッチ機構部１は外力の作用（例えば、ピン等で押すこと）により導通状態と非導通状態を切り換えるもので、本実施形態では操作体であるレバー５を傾倒動作させて接点を切り換える構造を採用している。これに対し、スイッチケース２はスイッチ機構部１を保護するもので、本実施形態ではベース３の上にトップケース６を被せて固定することにより、内部にレバー５を収容してこれを傾倒可能に支持する構造になっている。
【００１６】
ここで、まずスイッチ機構部１の構造を説明する。図３はスイッチ機構部１を構成するベース３を示したものである。ベース３は、絶縁性を有する樹脂材料（本実施形態ではポリアミド樹脂）で成形され、回路基板に実装できるように底面が平らな扁平箱型のベース本体を有し、その内部にレバーを収容する凹部３１が設けられている。また、ベース本体の正面及び背面にはレバー５を支持する半円形の軸受３２，３２が形成されており、ベース本体の正面には、軸受３２を中心とする左右対称位置にレバー５を操作した状態を保持する方形状の係止孔３３，３４（以下、後述する機能から、正面右側の係止孔３３を「ロック孔」、正面左側の係止孔３４を「解除孔」という）が設けられている。さらに、ベース本体の左右両側面には、トップケース６を装着するための係止爪３５が設けられている。
【００１７】
図４はスイッチ機構部１を構成する接点パターン４を示したものである。接点パターン４は、導電性を有する金属板（本実施形態ではりん青銅板）を打ち抜き加工したものであり、中央に所定間隔を隔てて配置された一対の板ばね片４１，４１が形成されている。この板ばね片４１は、図４（ｂ）のように細長形の金属片を１８０度折り返し、その一端を斜め上方に切り起こしてばね力を付与し、その先端を可動接点４２，４２としたものである。また、板ばね片４１の根元部分は繋がっていて、２本の接続端子４３，４３になっている。なお、板ばね片４１を２つ設けた理由は、何らかの不具合で一方が動作しなくても、他方が動作することにより接点の接触不良を防ぐためである。
【００１８】
この接点パターン４は、図３に示したようにベース３の成形時にインサート成形することにより、一対の板ばね片４１，４１がベース３の内底面に固定され、板ばね片４１に繋がった２本の接続端子４３，４３がベース３の外部に突出形成される。なお、インサート成形後、図３（ａ）に示す点線部分がカット加工され、接点パターン４の金属板から切り離される。
【００１９】
図５はスイッチ機構部１を構成するレバー５を示したものである。レバー５は、絶縁性を有する樹脂材料（本実施形態ではベース３と同じポリアミド樹脂）で成形され、図５（ｂ）のように軸部５１を支点にしたシーソー型になっている。レバー５には、軸部５１の左右両側に膨出形成されて外力を受ける一対の操作部５２，５３と、軸部５１の周囲に切り欠き形成され、外力を板ばね片４１に伝達するカム部５４が設けられている。本実施形態では、一方の操作部５３を水平にしたとき、図５（ｆ）のようにその水平面とカム部５４の一方の切り欠き面とがなす角度を４０度とし、垂直面と他方の切り欠き面とがなす角度をそれよりもやや大きい角度の５０度とし、これにより、レバー５の可動域が左右両側にそれぞれ４０度の範囲内となるように設定されている。
【００２０】
また、レバー５の正面には、軸部５１を中心とする左右対称位置にベース３の係止孔３３，３４に嵌合する係止爪５５，５６（以下、後述する機能から、正面右側の係止爪５５を「ロック爪」、正面左側の係止爪５６を「解除爪」という）が設けられている。これらの係止爪５５，５６は、図５（ｈ）に示すように、上から降りてきたときには係止孔３３又は３４に入りやすいように緩やかな勾配の傾斜面になっている一方、下から上に持ち上げたときには係止孔３３又は３４に引っ掛かって抜け止めされるように急な勾配の傾斜面になっている。このように形成されたレバー５は、図２に示したように外壁面に設けられた軸部５１をベース３の軸受３２に挿入することにより、軸部５１を支点にして回転可能に支持される。
【００２１】
次に、スイッチケース２の構造を説明する。図６はスイッチケース２を構成するトップケース６を示したものである。トップケース６は、絶縁性を有する樹脂材料（本実施形態ではベース３と同じポリアミド樹脂）からなり、ベース３に対応するように扁平箱型の形状に成形される。このトップケース６はベース３の上に被せてスイッチ機構部１を保護するもので、ケース本体の上面に天板６１を有し、その正面と背面にはレバー５を支持する半円形の軸受６２，６２が形成されている。また、ケース本体の左右両側面には、ベース３に固定するための取付片６３が設けられており、この取付片６３にはベース３の係止爪３５に嵌合する係止孔６４が形成されている。また、図６（ｄ）に示すように、トップケース６の天板裏面には、板ばね片４１，４１と対向する位置に、金属片からなる一対の固定接点４４，４４が配置されている。
【００２２】
ところで本実施形態では、図７に示すようにトップケース６をベース３と同時に成形することにより、部品の成形工数を減らし、コスト削減を図っている。その工程としては、まず図４に示した接点パターン４について、ベース３に固定する板ばね片４１，４１と、トップケース６に固定する固定接点４４，４４とを１枚の金属板で成形する。ここで、トップケース６を裏返したときにそのままベース３の上に嵌められるように、板ばね片４１と固定接点４４とを対称位置に展開した状態で配置する。
【００２３】
次に、接点パターン４の中で、図４（ａ）に示す実線で囲んだ部分Ｘ以外の部分をマスクで覆い、実線で囲んだ部分Ｘに吹き付け塗装で金めっき加工を施す。これにより、ベース３とトップケース６を成形したときに露出する部分のみに限定して金めっき加工が施されるので、めっきに掛かる材料コストを節約することができる。
【００２４】
次いで、この接点パターン４を金型内にセットし、加熱溶融させた樹脂材料を金型内に射出することにより、図７に示すようにベース３とトップケース６を同時成形し、内部に板ばね片４１，４１と固定接点４４，４４をインサートして一体化する。そして、接点パターン４について、図の点線部分をカット加工して金属板から切り離し、ベース３とトップケース６を分離する。
【００２５】
最後に、ベース３にレバー５を嵌めてセットし、トップケース６を裏返してベース３の上に被せて装着する。これにより、ベース３の係止爪３５がトップケース６の係止孔６４に嵌め込み固定され、ベース３とトップケース６からなるスイッチケース２内に、レバー５からなるスイッチ機構部１を収容したレバースイッチＳＷが完成する。
【００２６】
以上が本実施形態のレバースイッチＳＷの構成であるが、以下にその操作方法を説明する。図８はレバースイッチＳＷの導通状態を示したものである。ピン等によりレバー５の正面左側の操作部５３を押圧すると、レバー５が軸部５１を支点にして反時計回りに回転する（回転角度は４０度）。これにより、レバー５の解除爪５６がベース３の解除孔３４に嵌合して抜け止めされるので、レバー５が左側に倒れた状態で固定される。
【００２７】
このとき、図８（ｂ）のようにカム部５４の切り欠き面は板ばね片４１に接触しておらず、板ばね片４１は自身のばね力により立ち上がった状態であり、先端の可動接点４２がトップケース裏面の固定接点４４に接触している。したがって、板ばね片４１を介して接続端子４３と固定接点４４が電気的に導通し、スイッチがＯＮの状態になっている。なお、この導通状態は、解除爪５６と解除孔３４との嵌合により保持される。
【００２８】
これに対し、図９はレバースイッチＳＷの非導通状態を示したものである。今度はピン等によりレバー５の正面右側の操作部５２を押圧すると、レバー５が軸部５１を支点にして時計回りに回転する（回転角度は同じく４０度）。これにより、レバー５の解除爪５６がベース３の解除孔３４から外れ、反対にロック爪５５がロック孔３３に嵌合して抜け止めされるので、レバー５が右側に倒れた状態で固定される。
【００２９】
このとき、図９（ｂ）のようにカム部５４の切り欠き面が板ばね片４１に接触し、所定の力で押圧するため、その押圧力によって板ばね片４１が撓み変形し、先端の可動接点４２がトップケース裏面の固定接点４４から離間する。したがって、板ばね片４１を介して接続されていた接続端子４３と固定接点４４の導通が断たれ、スイッチがＯＦＦの状態に切り換わる。なお、この非導通状態は、ロック爪５５とロック孔３３との嵌合により保持される。
【００３０】
このように、本実施形態のレバースイッチＳＷによれば、ベース３に支持されたレバー５の一方の操作部５３を倒すことにより、可動接点４２と固定接点４４が接触し、スイッチが導通状態となる。また、他方の操作部５２を倒すことにより、可動接点４２と固定接点４４が離間して、スイッチが非導通状態に切り換わる。このように、簡単な操作でスイッチの接点を切り換えることができる。
【００３１】
また、このレバースイッチＳＷは、レバー５を倒したときにロック爪５５とロック孔３３との嵌合によって非導通状態が保持されるロック機構を備えており、倒れた状態で保持されたレバー５を起立させなければロック状態が解除されないようになっている。また、図８や図９に示したように、レバー５を操作したとき、倒れた側の操作部５２（または５３）がトップケース６の天板６１よりも低い位置に沈みこんだ状態で固定されている。このため、誤って検査の作業中に倒れているレバー５に触れてロック状態を解除してしまう恐れもない。したがって、スイッチの非導通状態を確実に保持することができる。
【００３２】
さらに、このレバースイッチＳＷは、従来の押しボタンスイッチのように高さ方向に大きくストロークするスイッチではなく、レバー５を所定の狭い可動範囲（本実施形態では左右両側に４０度ずつの範囲）内で傾倒させるシーソー型のスイッチ機構１を採用したものである。このことにより、高さ方向のストロークが小さくレバー５の厚みも押しボタンに比べ薄くて済むので、スイッチ全体のサイズの小型化及び薄型化を図ることができ、回路基板上での設置スペースを大幅に削減することができる。
【符号の説明】
【００３３】
ＳＷ…レバースイッチ
１…スイッチ機構部
２…スイッチケース
３…ベース
３１…凹部
３２…軸受
３３…係止孔（ロック孔）
３４…係止孔（解除孔）
３５…係止爪
４…接点パターン
４１…板ばね片
４２…可動接点
４３…接続端子
４４…固定接点
５…レバー
５１…軸部
５２…操作部
５３…操作部
５４…カム部
５５…係止爪（ロック爪）
５６…係止爪（解除爪）
６…トップケース
６１…天板
６２…軸受
６３…取付片
６４…係止孔
【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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