JP2010267440A - 押釦スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】周辺固定接点への塵埃の堆積を抑制して固定接点と可動接点との接触性を向上させると共に、弾性バネへの空気の出入りを円滑にできる押釦スイッチを提供すること。
【解決手段】収容部１１を有するハウジング２と、ハウジング２の内底面に設けられた中央固定接点５および中央固定接点５の周囲に設けられた周辺固定接点６と、周辺固定接点６に載置され、中央固定接点５に対して離接可能な可動接点７と、押圧により反転可能に膨出して形成され、反転時に可動接点７を中央固定接点５に接触させるラバースプリング３とを備え、周辺固定接点６は、可動接点７側に突出した複数の接点部１７ａ、１７ｂにより可動接点７に接触され、複数の接点部１７ａ、１７ｂ間にラバースプリング３の内部と外部とを連通する溝部１８を形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器等に組み込まれる押釦スイッチに関し、特に、ラバースプリング等のドーム状の弾性バネを反転動作させてスイッチングする押釦スイッチに関する。

一般に、ドーム状の弾性バネを反転させてスイッチングする押釦スイッチにおいては、弾性バネの反転時に内部の空気を逃がすための流路が形成されている。このように空気の流路が形成された押釦スイッチとして、ゴム製の弾性バネに流路が形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この押釦スイッチの弾性バネは、円環状の脚部と、脚部から立ち上がりドーム状に膨出する膨出部とを有して構成され、基板に設けられた固定接点を覆うように載置される。

弾性バネの脚部には、基板に載置される下面に流路としての複数の溝部が形成され、各溝部は固定接点に向かう半径方向に対して斜めに交差する方向に延在し、固定接点を避ける方向に流路を形成している。そして、押釦スイッチの押圧操作により、弾性バネの反転時に複数の溝部を介して弾性バネの内部の空気が外部に排出され、弾性バネの復帰時に複数の溝部を介して弾性バネの内部に外部から空気が吸入される。この弾性バネの復帰時に、空気と共に塵埃が吸入されても、複数の溝部が固定接点を避ける方向に延在しているため、固定接点付近への塵埃の堆積が防止される。

また、空気の流路が形成された押釦スイッチとして、基板上に複数の突起を放射状に配置して、この複数の突起上に弾性バネを配置したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この押釦スイッチにおいては、複数の突起により形成される基板の上面と弾性バネの下面との隙間が空気の流路となっており、簡易な構成により流路が形成されている。

特開２００３−２８１９６８号公報 実公平５−９７８６号公報

ところで、押釦スイッチの接点構造としては、固定接点を中央固定接点および中央固定接点の周囲に配置した周辺固定接点で構成し、可動接点を周辺固定接点に載置した状態で中央固定接点に対して離接可能に構成したものが考えられる。この接点構造に上記した特許文献１に記載の弾性バネを適用した場合には、中央固定接点に塵埃が堆積することを防止できるが、周辺固定接点に塵埃が堆積して周辺固定接点と可動接点との接触性が低下する可能性があった。

また、特許文献１に記載の押釦スイッチにおいては、弾性バネがゴム製であるため、弾性バネの反転時に溝部が潰れて所定の溝幅を確保することが困難となり、空気の円滑な出入りが阻害されるおそれがあった。さらに、特許文献２に記載の押釦スイッチにおいては、簡易な構成により流路が形成されるものの、周辺固定接点および中央固定接点に塵埃が堆積することを防止できなかった。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、周辺固定接点への塵埃の堆積を抑制して固定接点と可動接点との接触性を向上させると共に、弾性バネへの空気の出入りを円滑にできる押釦スイッチを提供することを目的とする。

本発明の押釦スイッチは、収容部を有するハウジングと、前記ハウジングの内底面に設けられた中央固定接点および前記中央固定接点の周囲に設けられた周辺固定接点と、前記周辺固定接点に載置され、前記中央固定接点に対して離接可能な可動接点と、押圧により反転可能に膨出して形成され、反転時に前記可動接点を前記中央固定接点に接触させる弾性バネとを備え、前記周辺固定接点は、前記可動接点に接触する接点部に前記弾性バネの内部と外部とを連通する流路を有することを特徴とする。

この構成によれば、周辺固定接点の接点部に弾性バネの内部と外部とを連通する流路が設けられるため、押釦スイッチの押圧操作による空気の出入りにより、周辺固定接点の接点部周辺の塵埃が押し流される。したがって、周辺固定接点の接点部に塵埃が堆積することがなく、周辺固定接点と可動接点との接触性が向上される。また、周辺固定接点に流路が形成されるため、弾性バネの反転時に流路が潰れることがなく、空気の出入りを円滑にできる。

また本発明は、上記押釦スイッチにおいて、前記周辺固定接点の接点部は、複数であり、前記可動接点側に突出して形成され、前記流路は、前記複数の接点部間に形成された溝部であることを特徴とする。

この構成によれば、接点部が突出して形成されるため、空気が出入りする溝部の上方において周辺固定接点と可動接点とが接触され、空気の出入りにより侵入する塵埃が接点部に付着するのが防止される。また、周辺固定接点に連なる外部端子を半田付により固定する場合には、周辺固定接点と可動接点との接触位置となる接点部が溝部よりも高い位置に配置で接触されるため、接点部にまでフラックスが上がることを抑制でき、フラックス上がりによる接点部での接触不良を防止することができる。

また本発明は、上記押釦スイッチにおいて、前記流路が、前記中央固定接点を避けた方向に延在することを特徴とする。

また本発明は、上記押釦スイッチにおいて、前記流路の前記弾性バネの内部側の端部が、前記中央固定接点を避けた方向で吸入および排出するように形成されたことを特徴とする。

これらの構成によれば、弾性バネの復帰時に空気と共に塵埃が吸入されても、中央固定接点を避けた方向に塵埃が飛散されるため、中央固定接点での塵埃の堆積を防止することができる。

また本発明は、上記押釦スイッチにおいて、前記ハウジングの収容部に設けられ、前記弾性バネを押圧するステムを備え、前記ステムは、前記ハウジングの内周面と前記ステムの外周面との間に隙間を形成するように前記ハウジングにガイドされ、前記隙間は、前記ハウジングの側面側よりも前記ハウジングの角側において広く形成され、前記流路は、前記ハウジングの側面における隣り合う両角の中間位置の近傍に位置され、前記流路の前記弾性バネの外部側の端部が当該側面を向くように形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、ハウジングとステムとで形成された隙間により、ステムの押圧操作時に空気を円滑に出入りさせることができる。また、隙間の広いハウジングの角側から離間した位置において、隙間の狭いハウジングの側面側を介して流路に空気が吸入されるため、大きめの塵埃がハウジングの角側の隙間から直に流路内に吸入されるのを防止することができる。

本発明によれば、周辺固定接点への塵埃の堆積を抑制して固定接点と可動接点との接触性を向上させると共に、弾性バネへの空気の出入りを円滑にできる。

本発明に係る押釦スイッチの実施の形態を示す図であり、押釦スイッチの全体斜視図である。 本発明に係る押釦スイッチの実施の形態を示す図であり、押釦スイッチの分解斜視図である。 本発明に係る押釦スイッチの実施の形態を示す図であり、押釦スイッチに形成された流路の説明図である。 本発明に係る押釦スイッチの実施の形態を示す図であり、押釦スイッチの押圧操作の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る押釦スイッチの全体斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る押釦スイッチの分解斜視図である。

図１および図２に示すように、押釦スイッチ１は、各種電気機器の操作スイッチとして使用されるものであり、中央固定接点５および一対の周辺固定接点６が設けられたハウジング２に、可動接点７および弾性バネとしてのラバースプリング３を収容し、ハウジング２に上方からステム４を装着して組み立てられる。この組み立てられた押釦スイッチ１は、押圧操作時のラバースプリング３の反転動作により、操作フィーリングが向上されている。

ハウジング２は、上面が開放された箱状であり、内部に可動接点７およびラバースプリング３が収容される収容部１１が形成されている。収容部１１の四隅には底壁から上方に向けて上面視円弧状の円弧状壁部１３が突出して形成され、各円弧状壁部１３の内周面に可動接点７およびラバースプリング３の脚部３１が保持される。また、各円弧状壁部１３の外周面は、ハウジング２の側壁の内周面と共にガイド穴部１４を形成し、このガイド穴部１４によりステム４が収容部１１の奥までガイドされる。

中央固定接点５および一対の周辺固定接点６は、金属板により形成され、インサート成形等によりハウジング２の底壁に一体的に配設されている。中央固定接点５は、ハウジング２の底壁の中央に配設され、一対の周辺固定接点６は、中央固定接点５を挟んで対向する位置に配設されている。中央固定接点５は、平板部分から上方に突出した接点部１６を有し、接点部１６は一部を切り欠いた略円形状の外形を有している。

一対の周辺固定接点６は、それぞれ平板部分から上方に突出した一対の接点部１７ａ、１７ｂを有し、接点部１７ａ、１７ｂ間には流路としての溝部１８が形成されている。また、中央固定接点５および一対の周辺固定接点６には、それぞれ外部端子１９が接続されており、各外部端子１９はハウジング２の四隅から外部に延出されている。なお、一対の周辺固定接点６の溝部１８の詳細については後述する。

可動接点７は、バネ性を有するリン青銅板等により形成されており、中央が開口された環状板部２１と、環状板部２１の内側において片持支持された接触片２３とを有している。環状板部２１は、四方に位置決め用の位置決め片２４を有して略円環状に形成され、各位置決め片２４が隣り合う円弧状壁部１３間の空きスペースに位置合わせされることでハウジング２に前後左右に位置決め載置される。また、環状板部２１は、周辺固定接点６の接点部１７ａ、１７ｂの突出端面に載置され、周辺固定接点６と共に流路を形成している。

接触片２３は、環状板部２１の一部から環状板部２１の開口２２の中心に向かって延在し、自由端側が中央固定接点５の上方に位置される。また、接触片２３は、環状板部２１の接続部分を支点として揺動し、中央固定接点５に対して離接可能に構成されている。接触片２３の自由端側には中央固定接点５に接触する複数の接点部２５およびラバースプリング３に押圧される被押圧部２６が形成されている。

複数の接点部２５は、被押圧部２６を囲む３箇所において下方に突出して形成され、接触片２３の下動時に中央固定接点５の接点部１６に３点接触される。このように、可動接点７は、中央固定接点５に対して３点で接触されるため、中央固定接点５上に塵埃等が付着した場合であっても、確実に中央固定接点５に接触される。被押圧部２６は、可動接点７の中央において上方に突出して形成され、ラバースプリング３の押圧が集中される。

ラバースプリング３は、エラストマーやシリコンゴム等の可撓性樹脂により下面を開口したドーム状に形成され、押圧操作により反転可能に構成されている。ラバースプリング３は、円環状に形成された脚部３１と、脚部３１から所定の角度で半径方向内側に向かって立ち上がるスカート部３２と、スカート部３２に連なる円柱状の頭部３３とを有している。また、ラバースプリング３の頭部３３には、下面から下方に突出する作動突部３４が設けられている（図４参照）。

また、ラバースプリング３は、複数の円弧状壁部１３の内周面に脚部３１が保持されることによりハウジング２に位置され、作動突部３４の中心が可動接点７の被押圧部２６の上方に位置される。作動突部３４は、ラバースプリング３の反転時に可動接点７の被押圧部２６を押圧可能に構成され、可動接点７の接点部２５を中央固定接点５の接点部１６に接触させる。

ステム４は、下面が開放された箱状であり、ラバースプリング３を覆うようにしてハウジング２に保持されている。ステム４の各側壁には、それぞれ外側面から側方に一対の摺動突起３６が僅かに突出して形成され、この摺動突起３６によりハウジング２に摺動可能に保持される（図３参照）。また、ステム４の四隅には側壁から下方にガイド突部３７が突出しており、各ガイド突部３７は押圧操作時にハウジング２のガイド穴部１４に挿入されてステム４の摺動をガイドする。

このように構成された押釦スイッチ１においては、ステム４が押圧操作されると、ラバースプリング３の反転により可動接点７と中央固定接点５とが接触され、周辺固定接点６と中央固定接点５とが可動接点７を介して導通される。このとき、ラバースプリング３の反転時にラバースプリング３の内部の空気が外部に排出され、ラバースプリング３の復帰時にラバースプリング３の内部に外部から空気が吸入される。

ここで、図３を参照して、ラバースプリング３の反転、復帰時の空気が出入りする流路について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る押釦スイッチに形成された流路の説明図である。なお、図３においては、説明の便宜上、可動接点を省略し、ラバースプリングおよびステムの外形を破線で示している。

図３に示すように、ステム４は、複数の摺動突起３６によりステム４の外周面とハウジング２の外周面との間に隙間が生じるようにハウジング２に保持されている。この場合、ハウジング２の角側の隙間４１は、ハウジング２の側面側の隙間４２と比較して広めに形成され、ハウジング２とステム４との摺動時の接触面積を抑制することでステム４の操作感触を向上させている。この隙間４１、４２は、押釦スイッチ１の外部とハウジング２の底壁側とを連ねる操作方向（上下方向）の流路として機能する。

ハウジング２の対向する一対の側壁の左右方向の中間位置近傍には、それぞれ周辺固定接点６が設けられており、各周辺固定接点６には一対の接点部１７ａ、１７ｂが設けられている。一対の接点部１７ａ、１７ｂは、板状部分から突出して形成され、各周辺固定接点６と可動接点７との間に隙間を生じさせている。また、一対の接点部１７ａ、１７ｂは、上面視台形状に形成されており、台形の斜面を対向させるよう配置される。この一対の接点部１７ａ、１７ｂの対向する斜面により、各周辺固定接点６に溝部１８が形成される。

各溝部１８は、一端が可動接点７の開口２２を介してラバースプリング３の内部に連通され、他端がハウジング２の側面側の隙間４２に連通される。この各溝部１８は、一対の接点部１７ａ、１７ｂの周辺と共に、ハウジング２の底壁側において隙間４１、４２とラバースプリング３の内部とを連ねる平面方向の流路として機能する。

また、各溝部１８は、中央固定接点５に向かう半径方向に対して斜めに交差する方向に延在している。この溝部１８の延在方向は、溝部１８の延長線Ｌ上から中央固定接点５が外れる方向を向いている。この場合、各溝部１８は、中央固定接点５を中心として点対象となっており、ラバースプリング３の復帰時にラバースプリング３の内部で渦を巻くように空気が吸入される。したがって、ラバースプリング３の復帰時に空気と共に塵埃が吸入されても、塵埃が中央固定接点５から外れる方向に飛散されるため、中央固定接点５に塵埃が堆積されることが抑制される。

各溝部１８の溝幅は、一対の接点部１７ａ、１７ｂの鋭角部分が、中央固定接点５に向かう半径方向において重なる幅に形成されている。この構成により、一対の接点部１７ａ、１７ｂの斜面（溝部１８の側面）によって各溝部１８の他端から中央固定接点５に直線的に向かう流れが阻害されるため、中央固定接点５に向かって塵埃が飛散されることがなく、中央固定接点５での塵埃の堆積がさらに抑制される。

また、各溝部１８において押釦スイッチ１内の流路が狭められているため、各溝部１８における圧力が低下される。したがって、各溝部１８内の空気の出入りにより一対の接点部１７ａ、１７ｂの周辺の塵埃が引き寄せられて空気により押し流されるため、接点部１７ａ、１７ｂの周辺に塵埃が堆積することが抑制される。また、接点部１７ａ、１７ｂは、溝部１８よりも高い位置において可動接点７に接触されるため、接点部１７ａ、１７ｂに対する塵埃の付着、および外部端子１９の半田付け時のフラックス上がりによる接触不良が防止される。

さらに、溝部１８は、他端がハウジング２の側面側の隙間４２に連通され、ハウジング２の側面側の幅狭の隙間４２を介して溝部１８に空気が吸入されるため、ハウジング２の角側の幅広の隙間４１から大きめの塵埃が直に吸入されるのが防止される。また、ハウジング２の角側の隙間４１は、ハウジング２のガイド穴部１４に連通されるため、大きめの塵埃がラバースプリング３の内部に吸入され難く構成されている。このように、本実施の形態に係る押釦スイッチ１では、中央固定接点５および周辺固定接点６における塵埃の堆積を抑制して、可動接点７との接触性が向上される。

なお、本実施の形態においては、溝部１８が中央固定接点５に向かう半径方向に対して斜めに交差する方向に延在する構成としたが、この構成に限定されるものではない。少なくとも、溝部１８のラバースプリング３の内部側の一端が中央固定接点５を避ける方向に空気を吸入排出する構成であればよく、例えば、溝部１８が上面視において湾曲して延在する構成としてもよい。

図４を参照して、押釦スイッチ１の押圧操作について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る押釦スイッチの押圧操作の説明図であり、（ａ）は押釦スイッチの初期状態、（ｂ）は押釦スイッチの押圧状態をそれぞれ示している。

図４（ａ）に示すように、ステム４が押圧されていない初期状態においては、ラバースプリング３の弾性力によりステム４が上方に押し上げられている。この場合、可動接点７の環状板部２１は一対の周辺固定接点６の接点部１７ａ、１７ｂに接触し、接触片２３が中央固定接点５から離間している。この初期状態からステム４が押圧されると、ラバースプリング３のスカート部３２が撓み始め、ラバースプリング３の内部の空気が押し出される。

ラバースプリング３の内部の空気は、可動接点７の環状板部２１に形成された開口２２、周辺固定接点６の接点部１７ａ、１７ｂ周辺および溝部１８、ハウジング２とステム４との隙間４１、４２を介して押釦スイッチ１の外部に排出される。このとき、空気の排出と共に、周辺固定接点６の接点部１７ａ、１７ｂ周辺に付着した塵埃が空気により押し流され、周辺固定接点６が洗浄される。

さらに、ラバースプリング３に加わる荷重が所定荷重以上になると、ラバースプリング３が反転して作動突部３４により可動接点７の接触片２３が押圧される。そして、図４（ｂ）に示すように、ラバースプリング３の反転が完了すると、接触片２３に設けられた複数の接点部２５が中央固定接点５の接点部１６に接触され、中央固定接点５と周辺固定接点６とが可動接点７を介して導通する。

このステム４が押圧された押圧状態から押圧力を除去すると、ラバースプリング３の復元力によりステム４が押し上げられ、作動突部３４が接触片２３から離間されて、接触片２３と中央固定接点５との導通状態が解除される。そして、ラバースプリング３の復帰と共にラバースプリング３の内部に空気が吸入される。押釦スイッチ１の外部の空気は、ハウジング２とステム４との隙間４１、４２、周辺固定接点６の接点部１７ａ、１７ｂ周辺および溝部１８、可動接点７の環状板部２１に形成された開口２２を介してラバースプリング３の内部に吸入される。

このとき、空気と共にラバースプリング３の内部に塵埃が吸入されても、空気により接点部１７ａ、１７ｂ周辺から塵埃が押し流されると共に、中央固定接点５から外れた位置に塵埃が飛散されるため、中央固定接点５および一対の周辺固定接点６における塵埃の堆積が抑制される。また、溝部１８がハウジング２の側面側の幅狭の隙間４２に連通しているため、ハウジング２の角側の幅広の隙間４１から大きめの塵埃が侵入するのが防止される。

以上のように、本実施の形態に係る押釦スイッチ１によれば、周辺固定接点６の接点部１６にラバースプリング３の内部と外部とを連通する溝部１８が設けられるため、押釦スイッチ１の押圧操作による空気の出入りにより、周辺固定接点６の接点部１６の周辺の塵埃が押し流される。したがって、周辺固定接点６の接点部１６に塵埃が堆積することがなく、周辺固定接点６と可動接点７との接触性が向上される。また、周辺固定接点６に流路が形成されるため、ラバースプリング３の反転時に溝部１８が潰れることがないため、空気の出入りを円滑にできる。

なお、上記した実施の形態においては、周辺固定接点において一対の接点部を突出させることにより流路を設ける構成としたが、この構成に限定されるものではない。周辺固定接点の接点部に流路を設ける構成であればどのような構成であってもよく、例えば、一つの接点部に浅溝を設ける構成としてもよい。

また、上記した実施の形態においては、一対の周辺固定接点の溝部が、中央固定接点を中心とした点対象となるように設けられる構成としたが、この構成に限定されるものではない。ラバースプリングの内部において渦を巻くように空気が吸入されるように溝部が設けられていれば、どのように設けられてもよい。

また、上記した実施の形態においては、一対の周辺固定接点の溝部の延在方向が、溝部の延長線上から中央固定接点が外れる方向を向くように構成としたが、この構成に限定されるものではない。可動接点の接触片と中央固定接点の接点部との接触性を確保できるのであれば、例えば、溝部が中央固定接点に向かう半径方向に延在していてもよい。

また、上記した実施の形態においては、中央固定接点を挟んで一対の周辺固定接点を対向位置に配置する構成としたが、この構成に限定されるものではない。一対の周辺固定接点は、１つでもよいし、３以上であってもよい。また、中央固定接点の周囲において可動接点と接触可能であれば、どの位置に配置されていてもよい。

また、上記した実施の形態においては、弾性バネとしてラバースプリングを例示して説明したが、これに限定されるものではない。反転により可動接点を駆動させるものであれば、どのような構成であってもよく、例えば、金属性の反転バネであってもよい。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上説明したように、本発明は、周辺固定接点への塵埃の堆積を抑制して固定接点と可動接点との接触性を向上させると共に、弾性バネへの空気の出入りを円滑にできるという効果を有し、特に、ラバースプリング等のドーム状の弾性バネを反転動作させてスイッチングする押釦スイッチに有用である。

１ 押釦スイッチ
２ ハウジング
３ ラバースプリング（弾性バネ）
４ ステム
５ 中央固定接点
６ 周辺固定接点
７ 可動接点
１１ 収容部
１６ 接点部
１７ａ、１７ｂ 接点部
１８ 溝部（流路）
２１ 環状板部
２２ 開口
２３ 接触片
２５ 接点部
４１、４２ 隙間

Claims (5)

1. 収容部を有するハウジングと、
   前記ハウジングの内底面に設けられた中央固定接点および前記中央固定接点の周囲に設けられた周辺固定接点と、
   前記周辺固定接点に載置され、前記中央固定接点に対して離接可能な可動接点と、
   押圧により反転可能に膨出して形成され、反転時に前記可動接点を前記中央固定接点に接触させる弾性バネとを備え、
   前記周辺固定接点は、前記可動接点に接触する接点部に前記弾性バネの内部と外部とを連通する流路を有することを特徴とする押釦スイッチ。
2. 前記周辺固定接点の接点部は、複数であり、前記可動接点側に突出して形成され、
   前記流路は、前記複数の接点部間に形成された溝部であることを特徴とする請求項１に記載の押釦スイッチ。
3. 前記流路が、前記中央固定接点を避けた方向に延在することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の押釦スイッチ。
4. 前記流路の前記弾性バネの内部側の端部が、前記中央固定接点を避けた方向で吸入および排出するように形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の押釦スイッチ。
5. 前記ハウジングの収容部に設けられ、前記弾性バネを押圧するステムを備え、
   前記ステムは、前記ハウジングの内周面と前記ステムの外周面との間に隙間を形成するように前記ハウジングにガイドされ、
   前記隙間は、前記ハウジングの側面側よりも前記ハウジングの角側において広く形成され、
   前記流路は、前記ハウジングの側面における隣り合う両角の中間位置の近傍に位置され、前記流路の前記弾性バネの外部側の端部が当該側面を向くように形成されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の押釦スイッチ。

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