JP3753638B2 - スイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子機器に使用されるプッシュ式のスイッチに係り、詳細には、内蔵するコイルスプリングの両端夫々が接触端子と接離することでオン／オフするスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
導電性のコイルスプリングを内蔵し、筐体内面に設ける接触端子と接離自在な接触片としてオン／オフさせるスイッチとしては、例えば、特公平７−９３０７４号公報記載の『スイッチ』があった。そして、『スイッチ』（特公平７−９３０７４号）は、『（請求項１）略升状に形成され内部底面に固定端子を平面状に植設したケースと、ばね性を有し導電部材から成りＵ字状に曲げられ更に先端は略半円状に曲げられた接点部を有する可動端と略直線状で先端に接点部を有する固定端とを有するねじりコイルばねの接触片と、成形部材からなり略棒状で一端にコ字状の溝を有し、このコ字状の溝を前記接触片の可動端にまたがらせ長手方向に摺動する操作体と、前記ケースに結合し操作体を摺動可能なように保持すると共に接触片のコイル部を前記ケースとで狭持するためのカバーとからなるスイッチ。』であり、図１５に表すように、ケース１１１内の底面に固定端子１１２，１１３を設ける。そして、ケース１１１内には、ばね性を有し導電部材からなり、コイルばね状のスプリング部１１４ｅの一端をＵ字状に曲げ、先端はさらに略半円状に曲げられた接点部１１４ｃを有する可動端１１４ｂを形成し、他端が略直線状で先端に前記固定端子１１２と接触する接点部１１４ｄを有する固定端１１４ａを形成する接触片１１４を設ける。
【０００３】
操作体１１５は、略棒状で一端にコ字状の溝１１５ａを有し、この溝１１５ａを前記接触片１１４の可動端１１４ｃにまたがらせ長手方向に摺動させて接点部１１４ｃと前記固定端子１１３を接離させる。
カバー１１６は、ケース１１１上部内に接触片１１４を内包させる蓋体である。カバー１１６は、操作体１１５を摺動可能に保持する穴１１６ａを有し、さらに前記ケース１１１と結合し、ケース１１１のＵ字くぼみ１１１ａとともに接触片１１４のコイル部１１４ｅを狭持する突部１１６ｂを有する。
【０００４】
このように形成された従来例は、操作体１１５を下方へ押圧して接触片１１４のばね力に抗し摺動させることで、可動端１１４ｂを下方へ移動させる。この時、可動端１１４ｂは、接触端子１１２と接触している接点部１１４ｄを支点にスプリング部１１４ｅがコイルスプリングの巻方向に移動されることで、コイルスプリングのばね力と可動端１１４ｂの湾曲とによって移動する。接点部１１４ｃは、可動端１１４ｂが下方へ移動することで図１５中横方向へ移動され、固定端子１１３位置に移動して固定端子１１３と接触し、固定端子１１２と固定端子１１３とが導通状態となる。
【０００５】
又、操作体１１５の押圧を終了することで、接触片１１４が自身のばね力により元の位置へ戻り、接点部１１４ｃが固定端子１１３から離脱して固定端子１１２と固定端子１１３とが絶縁状態となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例に表すスイッチでは、操作体１１５を下方へ摺動して接触片１１４の固定端１１４ａ及び可動端１１４ｂを固定端子１１２及び固定端子１１３と接触させるが、下方への移動に抗する操作圧と、接触端子１１２と固定端１１４ａとの接触及び接触端子１１３と可動端１１４ｂとの接触に要する接触圧とは、接触片１１４のスプリング部１１４ｅの巻方向への捻りによる弾性力によっていた。
【０００７】
このように、コイルスプリングの巻方向への捻りによって発生する弾性力は、その捻り量によって変化するため、接触片と固定端子との接触圧を設定した値に保持することが困難であった。
【０００８】
特に、ＣＤプレーヤやコンピュータのＣＤトレイ等の位置を検出する等各種電子機器に使用される位置検出用のプッシュスイッチでは、プッシュスイッチを押圧するに用いる操作力は０であり、且つ、接触片と固定端子との接触圧は設定値であるのが理想であるが、従来例では、プッシュスイッチを押圧する操作力を小さくすると接触片と固定端子との接触圧も小さくなるので、設定した接触圧を実現するには、操作力を大きくしなければならないと言う問題点を有した。即ち、操作力を小さくすると、接触圧も小さくなり、接触片と固定端子との接触開始位置での接触圧と、接触後接触片が更に移動された時点での接触圧とが異なってしまい、接触開始位置での接触抵抗が大きく、導通と判断される位置に誤差を生じてしまい、検出位置の精度が悪くなるという問題点を有した。
【０００９】
更に又、操作体による接触片の操作方向が、接触片をコイルスプリングの巻方向へ変形させるので、スイッチの操作方向の長さを短くすることが困難であった。
【００１０】
この発明は、これら問題点に鑑み、接触片の位置による接触圧の変化が少ないスイッチを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、
【００１２】
筐体形状を成すケースと、
一端はケース内面に露呈される接触部を形成し、他端はケース外部に位置されて設けられる第１固定端子と、
一端はケース側面に露呈される接触部を形成し、他端はケース外部に位置されて設けられる第２固定端子と、
ケース内部に設けられ、中間部はコイル巻方向及び圧縮方向に弾性を有するコイルスプリングから成り、一端はコイルスプリングから延設され第１固定端子と常時接触される固定接触部を形成し、他端はコイルスプリングから延設され先端に湾曲部を設けて第２固定端子と接触可能な可動接触部を形成し、コイルスプリングを巻方向に圧縮した状態でケース内に挿入される接触片と、
一端はケース内のコイルスプリング側でケースと回動自在に係止され、他端は接触片の可動接触部上に載置される作用部を形成すると共に作用部と対向する上部は凸状にケース外部に位置されて押圧部を形成し、押圧部を押圧されることで作用部が可動接触部を押圧し、コイルスプリングを圧縮させながら屈曲させ可動接触部を第２固定端子の接触部に接触させる操作体とから成ることを特徴とするスイッチ、
【００１３】
を提供する。以下に、この発明の作用を説明する。
ケース内に設けられた接触片は、一端である固定接触部が固定端子と常時接続されており、他端である可動接触部はケース内壁にコイルスプリングの捻り方向の弾性力によりケース内壁に押付け接触され、他の固定端子と接触可能に位置されているが、通常状態では接触されない。
この状態で、操作体の作用部を押圧されると、操作体はケース内方向へ移動される。すると操作体の押圧部は接触片のコイルスプリングを圧縮する方向へ押圧されて圧縮される。
【００１４】
接触片は、操作体に押され可動接触部がコイルスプリングの捻り方向の弾性力によりケース内壁に接触しながら移動され、他の固定端子と接触される。
スイッチは、接触片の固定接触部と可動接触部とが夫々固定端子と接触することで、固定端子夫々を短絡させて電気的に導通状態とさせる。
操作体の作用部への押圧が解除されると、接触片はコイルスプリングの圧縮方向の弾性力によって伸張し、初期の位置へ戻る。従って、操作体もコイルスプリングの圧縮方向への弾性力によって元の位置へ移動する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態を表す平面説明図、図２は同正面説明図、図３は同右側面図、図４は図１のＢ−Ｂ線断面説明図、図５は図１のＡ−Ａ線断面説明図、図６は第１の実施の形態の一部を取除いた状態を表す斜視説明図、図７は同平面説明図、図８は第１の実施の形態の部品を表す斜視説明図、図９はこの発明の第２の実施の形態を表す平面斜視説明図、図１０は同正面説明図、図１１は同平面説明図、図１２は同右側面説明図、図１３は図１１のＤ−Ｄ線断面説明図、図１４は図１０のＥ−Ｅ線断面説明図である。
【００１６】
１は、この発明の第１の実施の形態であるスイッチである。スイッチ１は、各種電子機器に使用される位置検出用のプッシュスイッチであり、例えば、オーディオやコンピュータ用のＣＤドライブ等に可動部材として用いられているＣＤトレイの位置の可動位置を検出する等に用いられるものである。スイッチ１は、図１乃至図６に表すように、一方が開口した略筐体形状から成るケース本体２ａとケース本体２ａの開口を被覆する蓋体２ｂとから成るケース２と、ケース２内でケース２の底面２ｃに接触部３ａが露出して設けられる第１固定端子３と、ケース２内でケース２の側面に接触部４ａが露出して設けられる第２固定端子４と、中間部がコイルスプリング状から成り両端がスプリングの捻り方向の弾性力によってケース２内で側面２ｄと接触される接触片５と、接触片５をケース２外部から押圧可能な操作体６とから成る。
【００１７】
ケース２は、ケース本体２ａはポリフタルアミド樹脂によって形成され、底面２ａの端部には接触片５の位置決めのための突起２ｅを上面方向に突設し、蓋体２ｂは金属板によって形成される。蓋体２ｂには、蓋体２ｂをケース本体２ａの開口に被覆した際に、突起２ｅの上部とは異なるケース本体２ａの端部側に位置する箇所に、操作体６を挿通可能な孔２ｆを穿設する。
【００１８】
第１固定端子３は、一端が平面状の接触部３ａを形成し、他端が接続端子３ｂを形成する。
【００１９】
第２固定端子４は、一端が平面状の接触部４ａを形成し、他端が接続端子４ｂを形成する。
【００２０】
そして、第１固定端子３及び第２固定端子４は、接続端子３ｂ及び接続端子４ｂがケース本体２ａの外部に突出し、接触部３ａがケース本体２ａ内部の底面２ｃに露呈し、且つ、接触部４ａがケース本体２ａ内部の側面２ｄに露呈するように、ケース本体２ａと共にインサート成形によって一体成形される。
【００２１】
接触片５は、導電性部材からなり、中間部はコイルスプリング形状を呈したコイルスプリング部５ａを形成する。コイルスプリング部５ａは、図８に表すように、コイルの巻方向に弾性を有すると共に、図中矢印Ｃで表す圧縮方向へも弾性を有してなる。コイルスプリング部５ａから延設される接触片５の一端は、固定接触部５ｂを形成する。固定接触部５ｂは、コイルスプリング部５ａの一端が直線状に設けられ形成される。更に、接触片５の他端は、可動接触部５ｃを形成する。可動接触部５ｃは、先端を 湾曲部５ｄを設けてＬ字状に折曲してなり、更に湾曲部５ｄからは先端直線部５ｅを形成する。
【００２２】
操作体６は、蓋体２ｂに穿設した孔２ｆに挿通可能な棒状体からなり、蓋体２ｂに挿通された状態でケース２の外部に位置する一端が押圧部６ａを形成し、ケース２内に位置する他端が作用部６ｂを形成する。押圧部６ａは、位置検出の対象となる、例えば、ＣＤトレイ等によって押圧される部位である。作用部６ｂは、その先端にコ字状の溝６ｃを形成してなる。そして、操作体６は、作用部６ｂがケース２内に位置するように蓋体２ｂに挿入した状態で、コ字状の溝６ｃに可動接触部５ｃの先端直線部５ｅを挿入して設ける。
【００２３】
そして、接触片５は、各図に表すように、固定接触部５ｂを底面２ｃ側にしてケース２内に突設された突起２ｅがコイルスプリング部５ａの中空部に入込む位置で、固定接触部５ｂ及び可動接触部５ｃをコイルスプリング部５ａの巻き方向に圧縮した状態でケース本体２ａ内に挿入される。従って、接触片５は、固定接触部５ｂがケース２内の底面２ｃに設けた第１固定端子３の接触部３ａと当接し、可動接触部５ｃがケース２内の側面２ｄに設けた第２固定端子４の接触部４ａの上側に位置する。更に、操作体６が蓋体２ｂの孔２ｆに挿通された状態で、コ字状の溝６ｃに可動接触部５ｃの先端直線部５ｅを挿入させる。この状態で、更に蓋体２ｂをケース本体２ａの開口側を閉塞するように取付け固定する。従って、固定接触部５ｂは、このように蓋体２ｂがケース本体２ａに取付けられるので、操作体６と底面２ｃとの間で圧縮方向Ｃへ圧縮されるので、コイルスプリング部５ａの圧縮方向Ｃの弾性により接触状態を維持する。更に、可動接触部５ｃも、側面２ｄに設けた接触部４ａの上側に位置し、コイルスプリング部５ａの巻方向の弾性力によって側面２ｄに押しつけられた接触した状態に設けられる。
【００２４】
以下に、第１の実施の形態の作用を説明する。
スイッチ１は、回路基板等所定の位置に取付けられた状態で、操作体６の押圧部６ａを押圧される。
すると、操作体６は、蓋体２ｂの孔２ｆ内を摺動移動する。操作体６が摺動移動すると、操作体６の溝６ｃに可動接触部５ｃの先端直線部５ｅが挿入されているので、接触片５のコイルスプリング部５ａは矢印Ｃ方向へ圧縮移動されると共に、接触片５への作用点がコイルスプリング部５ａから離れた先端直線部５ｅなので、コイルスプリング部５ａが座屈する。そして、可動接触部５ｃの湾曲部５ｄは、ケース本体２ａ内の側面２ｄに接触しながら移動され、やがて固定端子４の接触部４ａと接触し、接触片５が第１固定端子３及び第２固定端子４を電気的に導通状態とする。このとき、固定端子４の接触部４ａと可動接触部５ｃの湾曲部５ｄとの接触圧は、コイルスプリング部５ａ巻方向の弾性力によるので、操作体６で押圧移動されることによる接触圧の変化は略ゼロとなる。
【００２５】
押圧部６ａの押圧が解除されると、操作体６はスプリング部５ａの矢印Ｃ方向の弾性力により元の位置に戻され、可動接触部５ｃの湾曲部５ｄも各図中上方へ移動して第２固定端子４の接触部４ａとの接触を解除する。
【００２６】
第１の実施の形態のスイッチ１は、作動方向がコイルスプリング部５ａの巻方向であったが、以下に作動方向がコイルスプリング部５ａの巻方向と直角にも作動可能なスイッチ１の第２の実施の形態を、図９乃至図１４に基づき説明する。第２の実施の形態のスイッチ１では、蓋体２ｂを設けずに操作体６が蓋体２ｂを兼ねる。
【００２７】
即ち、操作体６は、ケース本体２ａの開口と略同形状の板状体からなり、操作体６の上面端部には、なだらかな傾斜を有する山状の突出部である押圧部６ａを形成する。更に、操作体６の押圧部６ａとは反対側の両側部には、押圧部６ａ側を揺動可能な揺動中心となる中心突起６ｄを突設する。そして、操作体６の押圧部６ａとは反対の面には、ケース本体２ａ取付時にスプリング部５ａ及び可動接触部５ｃが当接されるので、この反対面が作用部６ｂを形成する。
【００２８】
又、操作体６が係止されるケース本体２ａは、第１の実施の形態同様に一方が開口した略筐体形状に形成される。同様に、第１固定端子３も第１の実施の形態同様、接触部３ａ及び接続端子３ｂを設けて形成し、更に、第２固定端子４も接触部４ａ及び接続端子４ｂを設けて形成する。そして、第１固定端子３及び第２固定端子４とは、第１の実施の形態同様、接続端子３ｂ及び接続端子４ｂがケース本体２ａの外部に突出し、接触部３ａがケース本体２ａ内部の底面２ｃに露呈し、且つ、接触部４ａがケース本体２ａ内部の側面２ｄに露呈するように、ケース本体２ａと共にインサート成形によって一体成形される。
【００２９】
このように、第１の実施の形態同様に一体成形されるケース本体２ａは、第１の実施の形態と異なり、底面２ｃに突起２ｅを突出させた側の両側面２ｄ、２ｇ上部に操作体６の中心突起６ｄを挿通可能な取付孔２ｈを穿設して形成する。従って、ケース本体２ａは、取付孔２ｈを設ける以外は、第１の実施の形態同様である。
【００３０】
更に又、接触部４ａも、第１の実施の形態同様、コイルスプリング部５ａ、固定接触部５ｂ、可動接触部５ｃ、湾曲部５ｄ、及び、先端直線部５ｅを設けて形成する。
【００３１】
そして、第２の実施の形態のスイッチ１は、第１の実施の形態同様にケース本体２ａ内に接触片５を設けた状態で操作体６の中心突起６ｄをケース本体２ａの取付孔２ｈへ挿入し、操作体６を揺動自在にケース本体２ａへ取付ける。この状態では、接触片５は矢印Ｃ方向へは圧縮されない安定した状態で、且つ、コイルスプリング部５ａの巻方向へは弾性力にこうして変形された状態でケース本体２ａに設けられているので、接触片５の可動接触部５ｃに設けた湾曲部５ｄはケース本体２ａの側面２ｄに押圧された状態である。そして、操作体６は、接触片５のコイルスプリング部５ａ及び可動接触部５ｃ上に載置された状態でケース本体２ａの上部に押圧部６ａを突出させた状態である。
【００３２】
このように形成される第２の実施の形態のスイッチ１は、操作体６の押圧部６ａが押圧されると、操作体６が中心突起６ｄを中心にケース本体２ａの底面２ｃ側へ揺動される。すると、第１の実施の形態同様、ケース本体２ａ内で、接触片５の可動接触部５ｃが側面２ｄに沿って底面２ｃ側へ移動すると共に、コイルスプリング部５ａが僅かに座屈しながら底面２ｃ側へ圧縮され、やがて、可動接触部５ｃの湾曲部５ｄがケース本体２ａの側面２ｄに設けた第２固定端子４の接触部４ａと接触し、接触片５が第１固定端子３及び第２固定端子４を電気的に導通状態とする。
【００３３】
押圧部６ａの押圧が解除されると、操作体６はスプリング部５ａの矢印Ｃ方向の弾性力により元の位置に戻され、可動接触部５ｃの湾曲部５ｄも各図中上方へ移動して第２固定端子４の接触部４ａとの接触を解除する。
【００３４】
従って、第２の実施の形態では、操作体６を揺動自在に設けて作用部６ｂがコイルスプリング部５ａ及び可動接触部５ｃを圧縮移動させるので、スイッチ１の作動は、スイッチ１上方から底面２ｃ方向、即ち、コイルスプリング部５ａの圧縮方向の押圧力によるか、又、スイッチ１の上面に平行な方向、即ち、操作体６の押圧部６ａの斜面側に押圧する方向の押圧力でも良い。そして、スイッチ１の上面に平行な方向の押圧力による動作の場合には、押圧部６ａの斜面を押圧する押圧力の一部が底面２ｃ側に操作体６を揺動させる揺動力に変換され、コイルスプリング部５ａを圧縮する方向の押圧力となる。
【００３５】
尚、第２の実施の形態では、操作体６は、接触片５をケース本体２ａの底面２ｃ方向へ圧縮せずに取付けたが、操作体６をケース本体２ａへ取付けた際に、作用部６ｂ側のケース本体２ａ上方への摺動を規制する係止凹部及び係止凸部を作用部６ｂ側の操作体６及びケース本体ａ上部に設け、接触片５のコイルスプリング部５ａを底面２ｃ方向へ圧縮した状態でケース本体２ａへ操作体６を取付けても良い。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、上述のようにスイッチを形成するので、動作時にコイルスプリング部の巻方向の変形が殆どないので、接触片５が固定端子と接触したときの接触圧が、操作体６の移動変化量に拘わらず略一定となるので、接触片が固定端子を導通状態とする接触開始位置での接触圧と、接触後接触片が更に移動された時点での接触圧とが異なって発生する導通状態と判断する位置に誤差が生じず、検出位置の精度を良くできる。
又、接触片をコイルの直径方向へ変化させないで動作可能なので、コイルスプリング部のコイル直径方向と接触片のスイッチング動作方向とが異なる方向となるよう接触片を設置でき、スイッチング動作方向の長さを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施の形態を表す平面説明図
【図２】 同正面説明図
【図３】 同右側面説明図
【図４】 図１のＢ−Ｂ線断面説明図
【図５】 図１のＡ−Ａ線断面説明図
【図６】 第１の実施の形態の一部を取除いた状態を表す斜視説明図
【図７】 同平面説明図
【図８】 第１の実施の形態の部品を表す斜視説明図
【図９】 この発明の第２の実施の形態を表す平面斜視説明図
【図１０】 同正面説明図
【図１１】 同平面説明図
【図１２】 同右側面説明図
【図１３】 図１１のＤ−Ｄ線断面説明図
【図１４】 図１０のＥ−Ｅ線断面説明図
【図１５】 従来例説明図
【符号の説明】
１ スイッチ
２ ケース
２ａ ケース本体
２ｂ 蓋体
２ｃ 底面
２ｄ 側面
２ｅ 突起
２ｆ 孔
２ｇ 側面
２ｈ 取付孔
３ 第１固定端子
３ａ 接触部
３ｂ 接続端子
４ 第２固定端子
４ａ 接触部
４ｂ 接続端子
５ 接触片
５ａ コイルスプリング部
５ｂ 固定接触部
５ｃ 可動接触部
５ｄ 湾曲部
５ｅ 先端直線部
６ 操作体
６ａ 押圧部
６ｂ 作用部
６ｃ 溝
６ｄ 突起
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子機器に使用されるプッシュ式のスイッチに係り、詳細には、内蔵するコイルスプリングの両端夫々が接触端子と接離することでオン／オフするスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
導電性のコイルスプリングを内蔵し、筐体内面に設ける接触端子と接離自在な接触片としてオン／オフさせるスイッチとしては、例えば、特公平７−９３０７４号公報記載の『スイッチ』があった。そして、『スイッチ』（特公平７−９３０７４号）は、『（請求項１）略升状に形成され内部底面に固定端子を平面状に植設したケースと、ばね性を有し導電部材から成りＵ字状に曲げられ更に先端は略半円状に曲げられた接点部を有する可動端と略直線状で先端に接点部を有する固定端とを有するねじりコイルばねの接触片と、成形部材からなり略棒状で一端にコ字状の溝を有し、このコ字状の溝を前記接触片の可動端にまたがらせ長手方向に摺動する操作体と、前記ケースに結合し操作体を摺動可能なように保持すると共に接触片のコイル部を前記ケースとで狭持するためのカバーとからなるスイッチ。』であり、図１５に表すように、ケース１１１内の底面に固定端子１１２，１１３を設ける。そして、ケース１１１内には、ばね性を有し導電部材からなり、コイルばね状のスプリング部１１４ｅの一端をＵ字状に曲げ、先端はさらに略半円状に曲げられた接点部１１４ｃを有する可動端１１４ｂを形成し、他端が略直線状で先端に前記固定端子１１２と接触する接点部１１４ｄを有する固定端１１４ａを形成する接触片１１４を設ける。
【０００３】
操作体１１５は、略棒状で一端にコ字状の溝１１５ａを有し、この溝１１５ａを前記接触片１１４の可動端１１４ｃにまたがらせ長手方向に摺動させて接点部１１４ｃと前記固定端子１１３を接離させる。
カバー１１６は、ケース１１１上部内に接触片１１４を内包させる蓋体である。カバー１１６は、操作体１１５を摺動可能に保持する穴１１６ａを有し、さらに前記ケース１１１と結合し、ケース１１１のＵ字くぼみ１１１ａとともに接触片１１４のコイル部１１４ｅを狭持する突部１１６ｂを有する。
【０００４】
このように形成された従来例は、操作体１１５を下方へ押圧して接触片１１４のばね力に抗し摺動させることで、可動端１１４ｂを下方へ移動させる。この時、可動端１１４ｂは、接触端子１１２と接触している接点部１１４ｄを支点にスプリング部１１４ｅがコイルスプリングの巻方向に移動されることで、コイルスプリングのばね力と可動端１１４ｂの湾曲とによって移動する。接点部１１４ｃは、可動端１１４ｂが下方へ移動することで図１５中横方向へ移動され、固定端子１１３位置に移動して固定端子１１３と接触し、固定端子１１２と固定端子１１３とが導通状態となる。
【０００５】
又、操作体１１５の押圧を終了することで、接触片１１４が自身のばね力により元の位置へ戻り、接点部１１４ｃが固定端子１１３から離脱して固定端子１１２と固定端子１１３とが絶縁状態となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例に表すスイッチでは、操作体１１５を下方へ摺動して接触片１１４の固定端１１４ａ及び可動端１１４ｂを固定端子１１２及び固定端子１１３と接触させるが、下方への移動に抗する操作圧と、接触端子１１２と固定端１１４ａとの接触及び接触端子１１３と可動端１１４ｂとの接触に要する接触圧とは、接触片１１４のスプリング部１１４ｅの巻方向への捻りによる弾性力によっていた。
【０００７】
このように、コイルスプリングの巻方向への捻りによって発生する弾性力は、その捻り量によって変化するため、接触片と固定端子との接触圧を設定した値に保持することが困難であった。
【０００８】
特に、ＣＤプレーヤやコンピュータのＣＤトレイ等の位置を検出する等各種電子機器に使用される位置検出用のプッシュスイッチでは、プッシュスイッチを押圧するに用いる操作力は０であり、且つ、接触片と固定端子との接触圧は設定値であるのが理想であるが、従来例では、プッシュスイッチを押圧する操作力を小さくすると接触片と固定端子との接触圧も小さくなるので、設定した接触圧を実現するには、操作力を大きくしなければならないと言う問題点を有した。即ち、操作力を小さくすると、接触圧も小さくなり、接触片と固定端子との接触開始位置での接触圧と、接触後接触片が更に移動された時点での接触圧とが異なってしまい、接触開始位置での接触抵抗が大きく、導通と判断される位置に誤差を生じてしまい、検出位置の精度が悪くなるという問題点を有した。
【０００９】
更に又、操作体による接触片の操作方向が、接触片をコイルスプリングの巻方向へ変形させるので、スイッチの操作方向の長さを短くすることが困難であった。
【００１０】
この発明は、これら問題点に鑑み、接触片の位置による接触圧の変化が少ないスイッチを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、
【００１２】
筐体形状を成すケースと、
一端はケース内面に露呈される接触部を形成し、他端はケース外部に位置されて設けられる第１固定端子と、
一端はケース側面に露呈される接触部を形成し、他端はケース外部に位置されて設けられる第２固定端子と、
ケース内部に設けられ、中間部はコイル巻方向及び圧縮方向に弾性を有するコイルスプリングから成り、一端はコイルスプリングから延設され第１固定端子と常時接触される固定接触部を形成し、他端はコイルスプリングから延設され先端に湾曲部を設けて第２固定端子と接触可能な可動接触部を形成し、コイルスプリングを巻方向に圧縮した状態でケース内に挿入される接触片と、
一端はケース内のコイルスプリング側でケースと回動自在に係止され、他端は接触片の可動接触部上に載置される作用部を形成すると共に作用部と対向する上部は凸状にケース外部に位置されて押圧部を形成し、押圧部を押圧されることで作用部が可動接触部を押圧し、コイルスプリングを圧縮させながら屈曲させ可動接触部を第２固定端子の接触部に接触させる操作体とから成ることを特徴とするスイッチ、
【００１３】
を提供する。以下に、この発明の作用を説明する。
ケース内に設けられた接触片は、一端である固定接触部が固定端子と常時接続されており、他端である可動接触部はケース内壁にコイルスプリングの捻り方向の弾性力によりケース内壁に押付け接触され、他の固定端子と接触可能に位置されているが、通常状態では接触されない。
この状態で、操作体の作用部を押圧されると、操作体はケース内方向へ移動される。すると操作体の押圧部は接触片のコイルスプリングを圧縮する方向へ押圧されて圧縮される。
【００１４】
接触片は、操作体に押され可動接触部がコイルスプリングの捻り方向の弾性力によりケース内壁に接触しながら移動され、他の固定端子と接触される。
スイッチは、接触片の固定接触部と可動接触部とが夫々固定端子と接触することで、固定端子夫々を短絡させて電気的に導通状態とさせる。
操作体の作用部への押圧が解除されると、接触片はコイルスプリングの圧縮方向の弾性力によって伸張し、初期の位置へ戻る。従って、操作体もコイルスプリングの圧縮方向への弾性力によって元の位置へ移動する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態を表す平面説明図、図２は同正面説明図、図３は同右側面図、図４は図１のＢ−Ｂ線断面説明図、図５は図１のＡ−Ａ線断面説明図、図６は第１の実施の形態の一部を取除いた状態を表す斜視説明図、図７は同平面説明図、図８は第１の実施の形態の部品を表す斜視説明図、図９はこの発明の第２の実施の形態を表す平面斜視説明図、図１０は同正面説明図、図１１は同平面説明図、図１２は同右側面説明図、図１３は図１１のＤ−Ｄ線断面説明図、図１４は図１０のＥ−Ｅ線断面説明図である。
【００１６】
１は、この発明の第１の実施の形態であるスイッチである。スイッチ１は、各種電子機器に使用される位置検出用のプッシュスイッチであり、例えば、オーディオやコンピュータ用のＣＤドライブ等に可動部材として用いられているＣＤトレイの位置の可動位置を検出する等に用いられるものである。スイッチ１は、図１乃至図６に表すように、一方が開口した略筐体形状から成るケース本体２ａとケース本体２ａの開口を被覆する蓋体２ｂとから成るケース２と、ケース２内でケース２の底面２ｃに接触部３ａが露出して設けられる第１固定端子３と、ケース２内でケース２の側面に接触部４ａが露出して設けられる第２固定端子４と、中間部がコイルスプリング状から成り両端がスプリングの捻り方向の弾性力によってケース２内で側面２ｄと接触される接触片５と、接触片５をケース２外部から押圧可能な操作体６とから成る。
【００１７】
ケース２は、ケース本体２ａはポリフタルアミド樹脂によって形成され、底面２ａの端部には接触片５の位置決めのための突起２ｅを上面方向に突設し、蓋体２ｂは金属板によって形成される。蓋体２ｂには、蓋体２ｂをケース本体２ａの開口に被覆した際に、突起２ｅの上部とは異なるケース本体２ａの端部側に位置する箇所に、操作体６を挿通可能な孔２ｆを穿設する。
【００１８】
第１固定端子３は、一端が平面状の接触部３ａを形成し、他端が接続端子３ｂを形成する。
【００１９】
第２固定端子４は、一端が平面状の接触部４ａを形成し、他端が接続端子４ｂを形成する。
【００２０】
そして、第１固定端子３及び第２固定端子４は、接続端子３ｂ及び接続端子４ｂがケース本体２ａの外部に突出し、接触部３ａがケース本体２ａ内部の底面２ｃに露呈し、且つ、接触部４ａがケース本体２ａ内部の側面２ｄに露呈するように、ケース本体２ａと共にインサート成形によって一体成形される。
【００２１】
接触片５は、導電性部材からなり、中間部はコイルスプリング形状を呈したコイルスプリング部５ａを形成する。コイルスプリング部５ａは、図８に表すように、コイルの巻方向に弾性を有すると共に、図中矢印Ｃで表す圧縮方向へも弾性を有してなる。コイルスプリング部５ａから延設される接触片５の一端は、固定接触部５ｂを形成する。固定接触部５ｂは、コイルスプリング部５ａの一端が直線状に設けられ形成される。更に、接触片５の他端は、可動接触部５ｃを形成する。可動接触部５ｃは、先端を 湾曲部５ｄを設けてＬ字状に折曲してなり、更に湾曲部５ｄからは先端直線部５ｅを形成する。
【００２２】
操作体６は、蓋体２ｂに穿設した孔２ｆに挿通可能な棒状体からなり、蓋体２ｂに挿通された状態でケース２の外部に位置する一端が押圧部６ａを形成し、ケース２内に位置する他端が作用部６ｂを形成する。押圧部６ａは、位置検出の対象となる、例えば、ＣＤトレイ等によって押圧される部位である。作用部６ｂは、その先端にコ字状の溝６ｃを形成してなる。そして、操作体６は、作用部６ｂがケース２内に位置するように蓋体２ｂに挿入した状態で、コ字状の溝６ｃに可動接触部５ｃの先端直線部５ｅを挿入して設ける。
【００２３】
そして、接触片５は、各図に表すように、固定接触部５ｂを底面２ｃ側にしてケース２内に突設された突起２ｅがコイルスプリング部５ａの中空部に入込む位置で、固定接触部５ｂ及び可動接触部５ｃをコイルスプリング部５ａの巻き方向に圧縮した状態でケース本体２ａ内に挿入される。従って、接触片５は、固定接触部５ｂがケース２内の底面２ｃに設けた第１固定端子３の接触部３ａと当接し、可動接触部５ｃがケース２内の側面２ｄに設けた第２固定端子４の接触部４ａの上側に位置する。更に、操作体６が蓋体２ｂの孔２ｆに挿通された状態で、コ字状の溝６ｃに可動接触部５ｃの先端直線部５ｅを挿入させる。この状態で、更に蓋体２ｂをケース本体２ａの開口側を閉塞するように取付け固定する。従って、固定接触部５ｂは、このように蓋体２ｂがケース本体２ａに取付けられるので、操作体６と底面２ｃとの間で圧縮方向Ｃへ圧縮されるので、コイルスプリング部５ａの圧縮方向Ｃの弾性により接触状態を維持する。更に、可動接触部５ｃも、側面２ｄに設けた接触部４ａの上側に位置し、コイルスプリング部５ａの巻方向の弾性力によって側面２ｄに押しつけられた接触した状態に設けられる。
【００２４】
以下に、第１の実施の形態の作用を説明する。
スイッチ１は、回路基板等所定の位置に取付けられた状態で、操作体６の押圧部６ａを押圧される。
すると、操作体６は、蓋体２ｂの孔２ｆ内を摺動移動する。操作体６が摺動移動すると、操作体６の溝６ｃに可動接触部５ｃの先端直線部５ｅが挿入されているので、接触片５のコイルスプリング部５ａは矢印Ｃ方向へ圧縮移動されると共に、接触片５への作用点がコイルスプリング部５ａから離れた先端直線部５ｅなので、コイルスプリング部５ａが座屈する。そして、可動接触部５ｃの湾曲部５ｄは、ケース本体２ａ内の側面２ｄに接触しながら移動され、やがて固定端子４の接触部４ａと接触し、接触片５が第１固定端子３及び第２固定端子４を電気的に導通状態とする。このとき、固定端子４の接触部４ａと可動接触部５ｃの湾曲部５ｄとの接触圧は、コイルスプリング部５ａ巻方向の弾性力によるので、操作体６で押圧移動されることによる接触圧の変化は略ゼロとなる。
【００２５】
押圧部６ａの押圧が解除されると、操作体６はスプリング部５ａの矢印Ｃ方向の弾性力により元の位置に戻され、可動接触部５ｃの湾曲部５ｄも各図中上方へ移動して第２固定端子４の接触部４ａとの接触を解除する。
【００２６】
第１の実施の形態のスイッチ１は、作動方向がコイルスプリング部５ａの巻方向であったが、以下に作動方向がコイルスプリング部５ａの巻方向と直角にも作動可能なスイッチ１の第２の実施の形態を、図９乃至図１４に基づき説明する。第２の実施の形態のスイッチ１では、蓋体２ｂを設けずに操作体６が蓋体２ｂを兼ねる。
【００２７】
即ち、操作体６は、ケース本体２ａの開口と略同形状の板状体からなり、操作体６の上面端部には、なだらかな傾斜を有する山状の突出部である押圧部６ａを形成する。更に、操作体６の押圧部６ａとは反対側の両側部には、押圧部６ａ側を揺動可能な揺動中心となる中心突起６ｄを突設する。そして、操作体６の押圧部６ａとは反対の面には、ケース本体２ａ取付時にスプリング部５ａ及び可動接触部５ｃが当接されるので、この反対面が作用部６ｂを形成する。
【００２８】
又、操作体６が係止されるケース本体２ａは、第１の実施の形態同様に一方が開口した略筐体形状に形成される。同様に、第１固定端子３も第１の実施の形態同様、接触部３ａ及び接続端子３ｂを設けて形成し、更に、第２固定端子４も接触部４ａ及び接続端子４ｂを設けて形成する。そして、第１固定端子３及び第２固定端子４とは、第１の実施の形態同様、接続端子３ｂ及び接続端子４ｂがケース本体２ａの外部に突出し、接触部３ａがケース本体２ａ内部の底面２ｃに露呈し、且つ、接触部４ａがケース本体２ａ内部の側面２ｄに露呈するように、ケース本体２ａと共にインサート成形によって一体成形される。
【００２９】
このように、第１の実施の形態同様に一体成形されるケース本体２ａは、第１の実施の形態と異なり、底面２ｃに突起２ｅを突出させた側の両側面２ｄ、２ｇ上部に操作体６の中心突起６ｄを挿通可能な取付孔２ｈを穿設して形成する。従って、ケース本体２ａは、取付孔２ｈを設ける以外は、第１の実施の形態同様である。
【００３０】
更に又、接触部４ａも、第１の実施の形態同様、コイルスプリング部５ａ、固定接触部５ｂ、可動接触部５ｃ、湾曲部５ｄ、及び、先端直線部５ｅを設けて形成する。
【００３１】
そして、第２の実施の形態のスイッチ１は、第１の実施の形態同様にケース本体２ａ内に接触片５を設けた状態で操作体６の中心突起６ｄをケース本体２ａの取付孔２ｈへ挿入し、操作体６を揺動自在にケース本体２ａへ取付ける。この状態では、接触片５は矢印Ｃ方向へは圧縮されない安定した状態で、且つ、コイルスプリング部５ａの巻方向へは弾性力にこうして変形された状態でケース本体２ａに設けられているので、接触片５の可動接触部５ｃに設けた湾曲部５ｄはケース本体２ａの側面２ｄに押圧された状態である。そして、操作体６は、接触片５のコイルスプリング部５ａ及び可動接触部５ｃ上に載置された状態でケース本体２ａの上部に押圧部６ａを突出させた状態である。
【００３２】
このように形成される第２の実施の形態のスイッチ１は、操作体６の押圧部６ａが押圧されると、操作体６が中心突起６ｄを中心にケース本体２ａの底面２ｃ側へ揺動される。すると、第１の実施の形態同様、ケース本体２ａ内で、接触片５の可動接触部５ｃが側面２ｄに沿って底面２ｃ側へ移動すると共に、コイルスプリング部５ａが僅かに座屈しながら底面２ｃ側へ圧縮され、やがて、可動接触部５ｃの湾曲部５ｄがケース本体２ａの側面２ｄに設けた第２固定端子４の接触部４ａと接触し、接触片５が第１固定端子３及び第２固定端子４を電気的に導通状態とする。
【００３３】
押圧部６ａの押圧が解除されると、操作体６はスプリング部５ａの矢印Ｃ方向の弾性力により元の位置に戻され、可動接触部５ｃの湾曲部５ｄも各図中上方へ移動して第２固定端子４の接触部４ａとの接触を解除する。
【００３４】
従って、第２の実施の形態では、操作体６を揺動自在に設けて作用部６ｂがコイルスプリング部５ａ及び可動接触部５ｃを圧縮移動させるので、スイッチ１の作動は、スイッチ１上方から底面２ｃ方向、即ち、コイルスプリング部５ａの圧縮方向の押圧力によるか、又、スイッチ１の上面に平行な方向、即ち、操作体６の押圧部６ａの斜面側に押圧する方向の押圧力でも良い。そして、スイッチ１の上面に平行な方向の押圧力による動作の場合には、押圧部６ａの斜面を押圧する押圧力の一部が底面２ｃ側に操作体６を揺動させる揺動力に変換され、コイルスプリング部５ａを圧縮する方向の押圧力となる。
【００３５】
尚、第２の実施の形態では、操作体６は、接触片５をケース本体２ａの底面２ｃ方向へ圧縮せずに取付けたが、操作体６をケース本体２ａへ取付けた際に、作用部６ｂ側のケース本体２ａ上方への摺動を規制する係止凹部及び係止凸部を作用部６ｂ側の操作体６及びケース本体ａ上部に設け、接触片５のコイルスプリング部５ａを底面２ｃ方向へ圧縮した状態でケース本体２ａへ操作体６を取付けても良い。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、上述のようにスイッチを形成するので、動作時にコイルスプリング部の巻方向の変形が殆どないので、接触片５が固定端子と接触したときの接触圧が、操作体６の移動変化量に拘わらず略一定となるので、接触片が固定端子を導通状態とする接触開始位置での接触圧と、接触後接触片が更に移動された時点での接触圧とが異なって発生する導通状態と判断する位置に誤差が生じず、検出位置の精度を良くできる。
又、接触片をコイルの直径方向へ変化させないで動作可能なので、コイルスプリング部のコイル直径方向と接触片のスイッチング動作方向とが異なる方向となるよう接触片を設置でき、スイッチング動作方向の長さを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施の形態を表す平面説明図
【図２】 同正面説明図
【図３】 同右側面説明図
【図４】 図１のＢ−Ｂ線断面説明図
【図５】 図１のＡ−Ａ線断面説明図
【図６】 第１の実施の形態の一部を取除いた状態を表す斜視説明図
【図７】 同平面説明図
【図８】 第１の実施の形態の部品を表す斜視説明図
【図９】 この発明の第２の実施の形態を表す平面斜視説明図
【図１０】 同正面説明図
【図１１】 同平面説明図
【図１２】 同右側面説明図
【図１３】 図１１のＤ−Ｄ線断面説明図
【図１４】 図１０のＥ−Ｅ線断面説明図
【図１５】 従来例説明図
【符号の説明】
１ スイッチ
２ ケース
２ａ ケース本体
２ｂ 蓋体
２ｃ 底面
２ｄ 側面
２ｅ 突起
２ｆ 孔
２ｇ 側面
２ｈ 取付孔
３ 第１固定端子
３ａ 接触部
３ｂ 接続端子
４ 第２固定端子
４ａ 接触部
４ｂ 接続端子
５ 接触片
５ａ コイルスプリング部
５ｂ 固定接触部
５ｃ 可動接触部
５ｄ 湾曲部
５ｅ 先端直線部
６ 操作体
６ａ 押圧部
６ｂ 作用部
６ｃ 溝
６ｄ 突起
Claims (1)
- 筐体形状を成すケースと、
一端はケース内面に露呈される接触部を形成し、他端はケース外部に位置されて設けられる第１固定端子と、
一端はケース側面に露呈される接触部を形成し、他端はケース外部に位置されて設けられる第２固定端子と、
ケース内部に設けられ、中間部はコイル巻方向及び圧縮方向に弾性を有するコイルスプリングから成り、一端はコイルスプリングから延設され第１固定端子と常時接触される固定接触部を形成し、他端はコイルスプリングから延設され先端に湾曲部を設けて第２固定端子と接触可能な可動接触部を形成し、コイルスプリングを巻方向に圧縮した状態でケース内に挿入される接触片と、
一端はケース内のコイルスプリング側でケースと回動自在に係止され、他端は接触片の可動接触部上に載置される作用部を形成すると共に作用部と対向する上部は凸状にケース外部に位置されて押圧部を形成し、押圧部を押圧されることで作用部が可動接触部を押圧し、コイルスプリングを圧縮させながら屈曲させ可動接触部を第２固定端子の接触部に接触させる操作体とから成ることを特徴とするスイッチ。
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