switch

本発明はスイッチ、特に、携帯電話、スマートフォン、デジタルカメラ等の電子機器に使用される超小型の薄型スイッチに関する。

従来、スイッチとしては、例えば、ベースと、コイルバネからなり、かつ、一端部を前記ベースに回動可能に支持される可動接触片と、一端部を前記ベースに回動可能に支持されるとともに、前記一端部から延在した駆動部で前記可動接触片のコイル部を押圧する操作レバーと、前記ベースを被覆可能な平面形状を有し、かつ、前記コイル部を圧縮するように前記ベースに固定されるカバーと、からなり、前記操作レバーで前記可動接触片のコイル部を押圧して捩りモーメントを付与することにより、前記可動接触片がその一端部を支点として回動し、前記可動接触片のコイル部が前記ベースの底面に突設した突条の表面から露出する少なくとも１つの固定接点上を摺動するとともに、前記可動接触片の他端部が前記ベースの内側面から露出する共通固定接点上を摺動するものが知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、前述のスイッチでは、螺旋状コイルバネのバネ力を利用して接点圧を確保しているので、高さ寸法の低減に限界があった。 また、プレス加工によって複雑な形状を有する螺旋状コイルバネを高い寸法精度で大量生産することは容易でなく、所望のストローク，接点圧を備えた超小型のスイッチが得にくかった。
本発明は、所望のストローク，接点圧を確保しつつ、高さ寸法の低い超薄型スイッチを提供することを課題とする。

本発明に係るスイッチは、前記課題を解決すべく、上面外周縁部に一体成形した枠部の内側面に固定接点を設けるとともに、上面に共通固定接点を露出するように一体成形した支持突部を突設したベースと、渦巻き状バネ部の中心に設けた接続部を前記支持突部に回動不能に支持する一方、前記渦巻き状バネ部の自由端部から駆動片を延在した導電性バネ部材と、前記ベースの上面に一端部を回動可能に支持されるとともに、前記導電性バネ部材の駆動片を押圧する操作片を一体成形した操作レバーとからなり、前記操作レバーを回動して前記操作片で前記導電性バネ部材の駆動片を押圧し、前記渦巻き状バネ部を弾性変形させて前記導電性バネ部材に設けた可動接点を前記固定接点に接離させることにより、前記固定接点と前記共通固定接点とを前記導電性バネ部材を介して電気的に開閉する構成としてある。

本発明によれば、従来例のようにコイルバネを使用する必要がないので、高さ寸法の低い薄型のスイッチが得られる。
また、導電性バネ部材が渦巻き状バネ部で構成されているので、所望の操作ストロークを得られるだけでなく、応力を均一に分散しやすく、疲労破壊しにくいスイッチが得られる。

本発明の実施形態としては、前記可動接点を前記駆動片の先端に設け、前記操作レバーを回動し、前記操作片で前記導電性バネ部材の駆動片を押圧して渦巻き状バネ部を弾性変形させ、前記可動接点を前記固定接点に接離させることにより、前記固定接点と前記共通固定接点とを前記導電性バネ部材を介して電気的に開閉してもよい。
本実施形態によれば、操作レバーの操作力で駆動片に設けた可動接点を固定接点に直接押し付けることができ、高い接点圧力を確保できる。

本発明の他の実施形態としては、前記渦巻き状バネ部の自由端部に、前記駆動片および前記可動接点を分岐させて設け、前記操作レバーを回動して前記操作片で前記導電性バネ部材の駆動片を押圧し、前記渦巻き状バネ部を弾性変形させて前記可動接点を前記固定接点に接離させることにより、前記固定接点と前記共通固定接点とを前記導電性バネ部材を介して電気的に開閉してもよい。
本実施形態によれば、駆動片を介して可動接点を固定接点に間接的に押し付けることができ、弾性変形しやく、操作感触の柔らかいスイッチが得られる。

本発明の別の実施形態としては、可動接点を、導電性バネ部材の自由端部から延在した復帰用バネ部の先端部に配置してもよい。
本実施形態によれば、復帰用バネ部を介して可動接点を固定接点に接触させることができるので、振動が負荷されても、接触不良を生じにくく、接触信頼性の高いスイッチが得られる。

本発明の異なる実施形態としては、導電性バネ部材と操作レバーの操作片とが同一厚さ寸法であってもよい。

本実施形態によれば、導電性バネ部材と操作レバーとを同一高さのスペース内に収納できるので、従来例よりも極めて薄い小型のスイッチが得られるという効果がある。

本発明に係るスイッチの第１実施形態を示す分解斜視図である。

図１で示したスイッチの異なる角度から視た分解斜視図である。

図３Ａ，図３Ｂは図１で示したスイッチの動作前後を示す正面図である。

図４Ａ，図４Ｂは本発明に係るスイッチの第２実施形態の動作前後を示す正面図である。

図５Ａ，図５Ｂは図４で示したスイッチの成形工程を説明するための斜視図である。

図６Ａ，図６Ｂは本発明に係るスイッチの第３実施形態の動作前後を示す正面図である。

本発明に係るスイッチの実施形態を図１ないし図６の添付図面に従って説明する。
第１実施形態に係るスイッチは、図１ないし図４に示すように、ベース１０と、導電性バネ部材２０と、操作レバー３０と、カバー４０とで構成されている。 なお、説明の便宜上、図３において前記カバー４０は図示されていない。

前記ベース１０は、図１に示すように、上面略方形の外周縁部に沿って略コ字形状の枠部１１を一体成形するとともに、前記枠部１１の内側面の一端部に常開固定接点１２ａをインサート成形してある。 また、前記ベース１０は、その上面の略中央に突設した四角柱状の支持突部１３の一側面に共通固定接点１４ａをインサート成形してある。 前記常開固定接点１２ａおよび前記共通固定接点１４ａの端子部１２ｂ，１４ｂは前記ベース１０の外側面からそれぞれ突出している。 さらに、前記ベース１０の上面片側縁部には位置規制用突起１５を間にして軸部１６およびストッパー１７を突設してある。

導電性バネ部材２０は、電気鋳造法によって製造され、中心に位置し、かつ、四角形の嵌合孔２１を有する接続部２２から渦巻き状バネ部２３を延在してある。 そして、前記渦巻き状バネ部２３の自由端部から駆動片２４を延在するとともに、略Ｕ字形状の復帰用バネ部２５を延在してある。
そして、前記ベース１０の支持突部１３に前記導電性バネ部材２０の接続部２２に設けた嵌合孔２１を嵌合することにより、復帰用バネ部２５の先端部２５ａが前記枠部１１の内側面に圧接する（図３）。
なお、支持突部１３および嵌合孔２１の形状は四角形に限定されることなく、渦巻き状バネ部２３が伸縮する際に渦巻き状バネ部２３自体が回転または移動しないように固定可能な形状であればよい。

操作レバー３０は、図１に示すように、その一端側に軸孔３１を有する操作片３２を一体成形するとともに、前記操作片３２の自由端部に略台形の操作部３３を設けてある一方、その中間部からガイド片３４を一体成形してある。
そして、図３に示すように、前記ベース１０の軸部１６に前記操作レバー３０の軸孔３１を嵌合すると、操作片３２が前記導電性バネ部材２０の駆動片２４に圧接し、復帰方向に付勢される。 このため、前記操作片３２の操作部３３が位置規制用突起１５に係止し、位置規制される。

カバー４０は、図１，２に示すように、前記ベース１０の表面を被覆可能な平面形状を有し、対向する２辺から前記ベース１０に設けた切り欠き部１８ａに係合可能な位置に折り曲げ部４１を設けてある。 また、前記カバー４０は、前記枠部１１に設けた係合用凹部１１ａに嵌合可能な位置に係合部４２を設けてある。 さらに、前記係合部４２の両端部には前記ベース１０に設けた切り欠き部１８ｂに係合可能な折り曲げ部４３を設けてある。
そして、前記導電性バネ部材２０および操作レバー３０を組み付けたベース１０に前記カバー４０を位置決めして被覆する。 ついで、前記ベース１０の切り欠き部１８ａに前記カバー４０の折り曲げ部４１を折り曲げて係合する。 さらに、前記枠部１１の係合用凹部１１ａに前記カバー４０の係合部４２を係合するとともに、前記切り欠き部１８ｂに折り曲げ部４３を折り曲げて係合することにより、前記導電性バネ部材２０および操作レバー３０が抜け止めされる。

次に、前述の構成部材からなるスイッチの操作方法について説明する。
図３Ａに示すように、操作前では、略Ｕ字形状の復帰用バネ部２５のバネ力で、導電性バネ部材２０の駆動片２４が操作レバー３０の操作片３２に圧接し、前記操作レバー３０が復帰方向に付勢されている。 しかし、前記操作レバー３０の操作片３２に設けた操作部３３が位置規制用突起１５に当接して位置規制されている。 このとき、導電性バネ部材２０の接続部２２は共通固定接点１４ａに接触しているが、駆動片２４の先端部に設けた可動接点２４ａは枠部１１の内側面に設けた常開固定接点１２ａに当接していない。

そして、操作レバー３０の自由端部を押し下げると、軸部１６を支点として操作片３２の操作部３３が駆動片２４を押圧し、導電性バネ部材２０の渦巻き状バネ部２３が圧縮されるとともに、復帰用バネ部２５が圧縮される。 このため、駆動片２４に設けた可動接点２４ａが常開固定接点１２ａに接触し、共通固定接点１４ａと常開固定接点１２ａとが導電性バネ部材２０を介して電気接続される。

ついで、前記操作レバー３０に対する押圧力を解除すると、導電性バネ部材２０の渦巻き状バネ部２３および復帰用バネ部２５のバネ力によって操作レバー３０の操作片３２が押し戻される。 このため、操作レバー３０は軸部１６を支点として逆方向に回転し、元の位置に復帰するとともに、駆動片２４の可動接点２４ａが常開固定接点１２ａから開離する。

本発明の第２実施形態は、図４に示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は略Ｕ字形状の復帰用バネ部２５の先端部を可動接点２５ａとするとともに、前記ベース１０の枠部１１の内側面のうち、前記可動接点２５ａが接離可能な位置に常開固定接点１２ａを設けた点である。 なお、本実施形態に係るベース１０は、図５に示すように、リードフレーム５０を利用したインサート成形で成形してもよい。 他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分に同一番号を附して説明を省略する。

本実施形態によれば、可動接点２５ａを略Ｕ字形状の復帰用バネ部２５の先端部に設けてあるので、前記復帰用バネ部２５のバネ力で可動接点２５ａが常開固定接点１２ａに押圧される。 このため、振動が加わっても、接点圧力が変化しにくく、接触信頼性の高いスイッチが得られるという利点がある。

本発明の第３実施形態は、図６に示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は略Ｕ字形状の復帰用バネ部２５の先端部を可動接点２５ａとするとともに、前記ベース１０の枠部１１の内側面のうち、前記可動接点２５ａが常時、接離可能な位置に常閉固定接点１２ｃを設けた点である。

本実施形態によれば、可動接点２５ａを略Ｕ字形状の復帰用バネ部２５の先端部に設けてあるので、前記復帰用バネ部２５のバネ力で可動接点２５ａを常閉固定接点１２ｃに押圧できる。 このため、振動が加わっても、接点圧力が変化しにくく、接触信頼性の高いスイッチが得られるという利点がある。

本発明に係るスイッチは、携帯電話等の電子機器に適用するだけでなく、他の小型の電子機器、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に適用できることは勿論である。

１０：ベース １１：枠部 １２ａ：常開固定接点 １２ｃ：常閉固定接点 １３：支持突部 １４ａ：共通固定接点 １５：ガイド用突起 １６：軸部 １７：ストッパー ２０：導電性バネ部材 ２１：嵌合孔 ２２：接続部 ２３：渦巻き状バネ部 ２４：駆動片 ２４ａ：可動接点 ２５：復帰用バネ部 ２５ａ：可動接点 ３０：操作レバー ３１：軸孔 ３２：操作片 ３３：操作部 ４０：カバー