JP4507979B2 - プッシュスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器の操作部に使用され、電子機器の配線基板の端部に取り付けられて配線基板面に平行な水平方向から操作されるプッシュスイッチに関するものである。

このような電子機器の操作部に使用される従来のプッシュスイッチについて、図５〜図８を用いて説明する。

図５は従来のプッシュスイッチの断面図、図６は同分解斜視図、図７は同動作状態を示す断面図、図８は同実装状態を示す側面図である。

同図において、１は上方開口の凹部を備えた絶縁樹脂製のスイッチケースであり、その凹部の内底面は周囲部分が上面が平坦で一段高い段部１Ａとして形成され、その段部１Ａにより囲まれて構成された略円形領域内における外側位置に一対の外側固定接点２が、またその中央部には中央固定接点３がインサート成形されて配置されている。そして、外側固定接点２上に上方凸型の円形ドーム状に形成された反転動作型の弾性金属板からなる可動接点４が載置されている。なお、可動接点４は段部１Ａの内周壁で側方側への位置規制をされている。

そして、その可動接点４上方には絶縁樹脂フィルムからなる防塵用の保護シート５が配され、保護シート５の周囲は上記スイッチケース１の段部１Ａ上に貼り付けられている。

そして、この保護シート５上には操作体６が前後に水平移動可能に載置されている。この操作体６は、上記スイッチケース１の前方側となる外壁から外方へ突出した操作部７と、スイッチケース１側に位置し根元に薄肉部８を有した上記スイッチケース１の開口中央部まで突出した弾性変形可能な駆動部９と、略コの字状の切欠き部１１を介して上記駆動部９の周囲を取り囲むように構成された平板状の摺動ガイド部１０とからなっており、それらは樹脂により一体形成されている。

また、１２は、操作体６上を覆い操作体６の上方への移動規制をなすように上記スイッチケース１に装着された金属板からなるカバーである。このカバー１２は、スイッチケース１の凹部を構成している外壁の上端部に載置されスイッチケース１の外側部でスイッチケース１に係止されている。つまり、このカバー１２には、上記操作部７の位置する前方側およびそれに対向する後方側の側端部それぞれに、下方に向けて延設された係止部１６が設けられており、その係止部１６に対応させて上記スイッチケース１の外壁の側部に設けられた係合部１Ｂそれぞれに上記各係止部１６を係止させることによりカバー１２はスイッチケース１に取り付けられている。

そして、このカバー１２の平板状の上面中央部には、一対のスリット部１３が形成されており、その一対のスリット部１３の間の部分が下方に向けてくの字状に折り曲げられて折曲部１４として形成されている。上記カバー１２の装着状態で、カバー１２の折曲部１４は、操作体６の切欠き部１１内に位置していると共に、操作体６の駆動部９の先端は、上記折曲部１４の前方側の傾斜面に当接している。

このように従来のプッシュスイッチは構成され、次にその動作について説明する。

まず、操作体６の操作部７を後方側に押圧すると、操作体６が後方側に水平移動していくと共に、駆動部９は根元の薄肉部８から弾性変形しつつ折曲部１４の傾斜面に沿って移動していく。つまり駆動部９の先端部分は下方側へ向かって移動させられていき、保護シート５を介して可動接点４のドーム状頂点部を押圧していくようになる。そして、上記動作で可動接点４への押し下げ量が所定量を超えると、可動接点４のドーム状部分が図７に示すように下方凸形に弾性反転し、その中央部下面が中央固定接点３に接触してスイッチがＯＮ状態になる。

次に、操作体６への押圧操作を解除すると、可動接点４は自己の復元力によって元の上方凸形に復元する。このとき、駆動部９の先端部分は上方に押圧され駆動部９が折曲部１４に沿って摺動復帰することとなり、これにより操作体６は摺動ガイド部１０が、段部１Ａ上つまりそれに貼り付けられた保護シート５上を摺動しつつ前方側に水平移動して元の図５のスイッチＯＦＦ状態に戻るものであった。

そして、このプッシュスイッチは、上記のように操作部７を水平方向から押圧操作する形態のスイッチであるため、その実装状態としては、例えば図８に示すように、操作部７が配線基板１５の端部から突出した状態で配線基板１５の端部にはんだ付けにより取り付けられるものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
特開平１１−３９９８７号公報 実開平５−１１２６号公報

しかしながら、上記従来のプッシュスイッチにおいては、図８に示したように配線基板１５の端部から操作部７が突出した状態で取り付けられるため、当該スイッチを配線基板１５上にはんだ付けしてから電子機器に組み込むまでの実装済み配線基板１５の取り扱い時などに、配線基板１５の端部から突出した操作部７をぶつけたり、引っ掛けたりして、操作部７に予測外の荷重が加わり操作部７の破損を発生させてしまう恐れもあるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、配線基板に実装した状態で操作部への予測外の荷重が加わっても、操作部の破損などの発生が低減できるプッシュスイッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、上方開口の凹部内底面に中央固定接点と外側固定接点が配置された絶縁樹脂製のスイッチケースと、外周下端が上記外側固定接点上に載せられた上方に膨らむドーム状をなした弾性金属板製の可動接点と、一端側にこの可動接点上に位置する弾性変形可能な駆動部が備えられ、他端が上記スイッチケースの前方側から突出した操作部で、水平方向に移動可能に配された操作体と、水平方向での押圧操作時に上記操作体の駆動部を下方に向けて弾性変形させる傾斜面を中央部に備え、上記操作体の上面を覆って上記スイッチケースに取り付けられた金属板製のカバーとからなり、上記操作部側の上記カバーの端部が上記スイッチケースの外壁よりさらに前方側の外方に延設されて上記操作部の少なくとも上面部分に位置するように一体に設けられた補強用延設部が上記カバーに備えられていることを特徴とするプッシュスイッチであり、配線基板に実装された際などに配線基板から突出する操作部に予測外の荷重が加わっても、別の補強部材を使用することなく、カバーに備えられた補強用延設部により操作部の破損などが発生し難いものにできるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、操作部が押圧操作された状態で、上記操作部の前端位置に対し、補強用延設部の前端位置が同じか僅かな後方位置となる設定になされているものであり、操作部に過度の押圧力が加わっても、カバーの補強用延設部に操作ボタン等の押圧部材が当接して押し止めとしてなるので、操作方向に直交する方向や傾斜する方向への荷重に対して操作部の補強がなされる上、操作方向に平行な押し強度も向上したものにできるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、配線基板に実装した状態で操作部に予測外の荷重が加わっても、別の補強部材を使用することなく、操作部の破損などの発生が低減できるプッシュスイッチを実現することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。

なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるプッシュスイッチの断面図、図２は同プッシュスイッチの分解斜視図、図３は同プッシュスイッチの動作状態を示す断面図、図４は同プッシュスイッチの実装状態を示す側面図である。

同図において、１は上方開口の凹部を備えた絶縁樹脂製の平面視略矩形の箱型に形成されたスイッチケースで、その凹部の内底面の段部１Ａで囲まれた略円形領域内には、一対の外側固定接点２とその中間位置に中央固定接点３が設けられていると共に、外側固定接点２上には上方凸型の円形ドーム状に形成された可動接点４が載置されている。

そして、可動接点４上を覆うようにその上方には絶縁樹脂フィルムからなる可撓性の保護シート５が配され、保護シート５の周囲部分は上記段部１Ａ上に貼り付けられている。さらに、その上に重ねて操作体２１が前後に水平移動可能に載置されている。この操作体２１は、上記スイッチケース１の前方側となる外壁から外方へ突出した操作部２２と、スイッチケース１側に位置し根元に薄肉部２３を有したスイッチケース１の開口中央部まで突出した弾性変形可能な駆動部２４と、略コの字状の切欠き部２５を介して上記駆動部２４の周囲を取り囲むように構成された平板状の摺動ガイド部２６とからなっており、それらは樹脂により一体形成されている。

また、操作体２１が覆われるように上方側から金属板からなるカバー３１が配され、カバー３１の４ヶ所の角部にそれぞれ下方に向けて設けられた係止部３４を上記スイッチケース１の外壁の側部に設けられた係合部１Ｂにそれぞれ係止させることによりスイッチケース１にカバー３１は取り付けられている。

そして、このカバー３１は、平板状の上面中央部に、対向したスリット部３２の間の部分が下方に向けてくの字状に折り曲げ形成されて構成された折曲部３３を備え、上記カバー３１の装着状態で、その折曲部３３は、操作体２１の切欠き部２５内に位置していると共に、操作体２１の駆動部２４の先端は、上記折曲部３３の前方側の傾斜面に当接している。

以上の構成部分は従来とほぼ同様であるが、本発明によるプッシュスイッチは、図１にも示しているように、操作体２１の操作部２２上面とスイッチケース１の凹部を構成している外壁の上端部で構成される面とが同じ平面上で位置する構成としていると共に、操作部２２側となる上記カバー３１の前方部分の端部が、操作部２２と略同一幅でスイッチケース１の外壁よりさらに前方側に延設されて上記操作部２２の上面に位置する補強用延設部３５としてカバー３１に一体に設けている点を特徴とするものである。

本発明によるプッシュスイッチは以上のように構成され、その動作は、従来のものと同じであるので簡単に説明すると、まず、操作体２１の操作部２２を後方側に押圧すると、操作体２１が後方側に水平移動していくと共に、駆動部２４は薄肉部２３から弾性変形しつつ折曲部３３の傾斜面に沿って移動し、駆動部２４の先端部分が保護シート５を介して可動接点４のドーム状頂点部を押圧していく。その押し下げ量が所定量を超えると、可動接点４のドーム状部分が図３に示すように下方凸形に弾性反転してその中央部下面が中央固定接点３に接触したスイッチＯＮ状態になる。

このスイッチのＯＮ状態で、補強用延設部３５は、その前端が操作部２２の操作側の前端位置より僅かに後方に位置する寸法で設定してある。これは、操作体２１を後方側に押し込み操作した際、スイッチを動作させるために必要な操作体２１の移動距離を確実に確保するためであり、その寸法設定としては、操作体２１の移動距離より０．１〜０．２ｍｍの余裕をもった位置で設定しておくと、構成部品の寸法ばらつきや、組み立てによる変動を考慮しても余裕を備えたものにでき好ましい。または、操作体２１を押し込んだ際の操作部２２の前端位置と同じ位置に補強用延設部３５の前端が位置するようにしても良く、両者とも、操作方向に平行な過度の荷重に対して、補強用延設部３５が押し荷重の受け部としても働くようになるのでスイッチの押し強度も向上したものとなる。このとき、カバー３１の平板状の上面部分と同一面で補強用延設部３５を前方に突出形成してある当該構成であれば、押し荷重の受け部としての耐力も大きいものとなる。

次に、操作体２１への押圧を解除すると、可動接点４は元の上方凸形に復元して駆動部２４が上方に押圧され、折曲部３３に沿って駆動部２４が摺動復帰することにより、操作体２１は摺動ガイド部２６が、段部１Ａ上つまりそれに貼り付けられた保護シート５上を摺動して元の図１のスイッチＯＦＦ状態に戻る。

そして、当該プッシュスイッチにおいても、その実装状態としては図４に示すように操作部２２が配線基板１５の端部から突出した状態で配線基板１５の端部にはんだ付けにより取り付けられて使用される。このとき本実施の形態によるものであれば、配線基板１５の端部から操作部２２が突出した実装状態であっても、カバー３１の補強用延設部３５が、操作部２２の上面に延設されているので、その実装後の取り扱い時などに予測外の荷重が配線基板１５から突出している操作部２２に加わっても、カバー３１の補強用延設部３５が補強手段となって荷重を受け止めるので、操作体２１の薄肉部２３などに応力が集中することが低減され操作部２２の破損などの発生を低減させることができる。

また、カバー３１からの延設部分で一体に補強用延設部３５を設けた構成であるため、補強用部材を新たに用いる必要がなく、簡易でコストアップを抑えたものとすることができる。

なお、上記にはカバー３１の補強用延設部３５を操作部２２の上面部分のみに位置するように設けたもので説明したが、操作部２２の上面と両側面を覆うコの字状に形成した補強用延設部などとしても良く、その場合には側方からの荷重に対しても操作部２２が補強された好適なものにできる。

また、その補強手段としては、カバー自身で一体に補強用延設部を延設形成する以外に、樹脂または金属板などの補強用部材をカバーにかしめなどで固定して構成しても良い。

なお、上記に説明した本発明による思想は、他のスイッチ接点部構成を有するものなどにも適用可能なものである。

本発明によるプッシュスイッチは、配線基板に実装した状態での操作部への予測外の荷重が加わっても、別の補強部材を使用することなく、操作部の破損などの発生が低減できるものを提供できるという特徴を有し、各種電子機器の操作部を構成する際等に有用である。

本発明の一実施の形態によるプッシュスイッチの断面図 同プッシュスイッチの分解斜視図 同プッシュスイッチの動作状態を示す断面図 同プッシュスイッチの実装状態を示す側面図 従来のプッシュスイッチの断面図 同プッシュスイッチの分解斜視図 同プッシュスイッチの動作状態を示す断面図 同プッシュスイッチの実装状態を示す側面図

符号の説明

１ スイッチケース
１Ａ 段部
１Ｂ 係合部
２ 外側固定接点
３ 中央固定接点
４ 可動接点
５ 保護シート
１５ 配線基板
２１ 操作体
２２ 操作部
２３ 薄肉部
２４ 駆動部
２５ 切欠き部
２６ 摺動ガイド部
３１ カバー
３２ スリット部
３３ 折曲部
３４ 係止部
３５ 補強用延設部

Claims (2)

1. 上方開口の凹部内底面に中央固定接点と外側固定接点が配置された絶縁樹脂製のスイッチケースと、外周下端が上記外側固定接点上に載せられた上方に膨らむドーム状をなした弾性金属板製の可動接点と、一端側にこの可動接点上に位置する弾性変形可能な駆動部が備えられ、他端が上記スイッチケースの前方側から突出した操作部で、水平方向に移動可能に配された操作体と、水平方向での押圧操作時に上記操作体の駆動部を下方に向けて弾性変形させる傾斜面を中央部に備え、上記操作体の上面を覆って上記スイッチケースに取り付けられた金属板製のカバーとからなり、上記操作部側の上記カバーの端部が上記スイッチケースの外壁よりさらに前方側の外方に延設されて上記操作部の少なくとも上面部分に位置するように一体に設けられた補強用延設部が上記カバーに備えられていることを特徴とするプッシュスイッチ。
2. 操作部が押圧操作された状態で、上記操作部の前端位置に対し、補強用延設部の前端位置が同じか僅かな後方位置となる設定になされている請求項１記載のプッシュスイッチ。

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