switch

本発明はスイッチ、特に、プリント基板に実装可能な薄型スイッチに関する。

従来、プリント基板に実装可能な薄型スイッチとしては、例えば、内部に空間部を有するハウジングと、一端はハウジング外部に設けられ。 他端はハウジング内部に設けられると共に、接触溝を有する接触部が設けられる第一固定端子と、一端はハウジング外部に設けられ、他端はハウジング内部に設けられると共に接触部が設けられる第二固定端子と、ハウジング内部に設けられ、一端には第一固定端子の接触溝に係止することで第一固定端子の接触部に接触される固定部が設けられ、他端には第二固定端子の接触部と接触可能な可動部が設けられ、中間部はコイルスプリング部を形成し、ねじり方向および圧縮方向に付勢される接触片と、基端はハウジング内部に設けられると共に、揺動中心となる支持部が設けられ、他部は支持部を揺動中心として揺動可能であると共に、接触片と当接される押圧面が設けられ、揺動することで接触片をねじり方向へ押圧可能な操作体と、からなることを特徴とするスイッチがある（特許文献１参照）。

特開２００４−３２７１１５号公報

しかしながら、前述のスイッチでは、操作体６０がコイルバネからなる接触片５０の一端部である可動部５０ｅを直接押圧し、接触片５０を捩りながら、操作体接触部５０ｇが第二固定端子４０の接触部４０ｃ上を摺動する。 このため、操作体６０、接触片５０等の外形寸法および組立精度にバラツキがあると、例えば、可動部５０ｅが反り返る等の想定外の弾性変形を起こしやすい。 この結果、接触部４０ｃに対する操作体接触部５０の接点圧にバラツキが生じやすく、動作特性が不安定になりやすい。 したがって、所望の動作特性を確保しようとすると、前述のスイッチでは高い部品精度、組立精度を必要とし、生産が容易でない。
また、前述のスイッチでは、接点の切り換えを行うためには、可動部５０ｅの捩り角度を大きくする必要がある。 このため、大きな操作力が必要であるとともに、接触片５０に作用する捩りモーメントが大きくなり、疲労しやすく、寿命が短いというという問題点がある。

本発明は、前記問題点に鑑み、安定した動作特性を有し、小さな操作力で操作できるとともに、寿命が長く、生産が容易なスイッチを提供することを課題とする。

本発明にかかるスイッチは、前記課題を解決すべく、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構成としてある。

本発明によれば、操作レバーの駆動部がコイルバネからなる可動接触片のコイル部を押圧するので、前記可動接接触片の他端部に想定外の弾性変形が生じにくく、所定の接点圧を確保できるので、動作特性の安定したスイッチが得られる。
また、前記ベースや操作レバー等の寸法精度や組立精度にバラツキがあっても、可動接触片が弾性変形して誤差を吸収するので、高い部品精度，組立精度を必要とせず、生産が容易である。
さらに、可動接触片は、その一端部を支点に回動しながら、その他端部が摺動するので、可動接触片全体の捩り角度が従来例よりも小さい。 このため、前記可動接触片に作用する捩りモーメントが小さく、大きな操作力を必要としないとともに、疲労破壊が生じにくく、寿命の長いスイッチが得られるという効果がある。

本発明にかかる実施形態としては、前記ベースの底面から露出する固定接点が、常開固定接点、常閉固定接点、または、常開固定接点および常閉固定接点であってもよい。
本実施形態によれば、製品選択の自由度が広がり、用途の広いスイッチが得られる。

他の発明にかかるスイッチは、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共通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少なくとも１つの固定接点上を摺動する構成としてある。

本発明によれば、操作レバーの駆動部がコイルバネからなる可動接触片のコイル部を押圧するので、前記可動接接触片の他端部に想定外の弾性変形が生じにくく、所定の接点圧を確保できるので、動作特性の安定したスイッチが得られる。
また、前記ベースや操作レバー等の寸法精度や組立精度にバラツキがあっても、可動接触片が弾性変形して誤差を吸収するので、高い部品精度，組立精度を必要とせず、生産が容易である。
さらに、可動接触片は、その一端部を支点に回動しながら、その他端部が摺動するので、可動接触片全体の捩り角度が従来例よりも小さい。 このため、前記可動接触片に作用する捩りモーメントが小さく、大きな操作力を必要としないとともに、疲労破壊が生じにくく、寿命が長いスイッチが得られる。

本発明にかかる実施形態としては、前記ベースの内側面から露出する固定接点が常開固定接点、常閉固定接点、または、常開固定接点および常閉固定接点であってもよい。
本実施形態によれば、製品選択の自由度が広がり、用途の広いスイッチが得られる。

別の発明にかかるスイッチは、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２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上を摺動する構成としてある。

本発明によれば、操作レバーの駆動部がコイルバネからなる可動接触片のコイル部を押圧するので、前記可動接接触片の他端部に想定外の弾性変形が生じにくく、所定の接点圧を確保できるので、動作特性の安定したスイッチが得られる。
また、前記ベースや操作レバー等の寸法精度や組立精度にバラツキがあっても、可動接触片が弾性変形して誤差を吸収するので、高い部品精度，組立精度を必要とせず、生産が容易である。
さらに、可動接触片は、その一端部を支点に回動しながら、その他端部が摺動するので、可動接触片全体の捩り角度が従来例よりも小さい。 このため、前記可動接触片に作用する捩りモーメントが小さく、大きな操作力を必要としないとともに、疲労破壊が生じにくく、寿命が長いスイッチが得られる。

本発明にかかる実施形態としては、前記ベースの底面から露出する少なくとも２つの固定接点が、共通固定接点および常開固定接点、共通固定接点および常閉固定接点、または、共通固定接点、常開固定接点および常閉固定接点であってもよい。
本実施形態によれば、製品選択の自由度が広がり、用途の広いスイッチが得られる。

異なる発明にかかるスイッチは、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２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に圧接する構成としてある。

本発明によれば、操作レバーの駆動部がコイルバネからなる可動接触片のコイル部を押圧するので、前記可動接接触片の他端部に想定外の弾性変形が生じにくく、所定の接点圧を確保できるので、動作特性の安定したスイッチが得られる。
特に、コイル部が少なくとも２つの固定接点上を摺動するので、接点圧にバラツキが生じにくく、動作特性がより一層安定したスイッチが得られる。
また、前記ベースや操作レバー等の寸法精度や組立精度にバラツキがあっても、可動接触片が弾性変形して誤差を吸収するので、高い部品精度，組立精度を必要とせず、生産が容易である。

本発明にかかる実施形態としては、前記ベースの底面から露出する少なくとも２つの固定接点が、共通固定接点および常開固定接点、共通固定接点および常閉固定接点、または、共通固定接点、常開固定接点および常閉固定接点であってもよい。
本実施形態によれば、製品選択の自由度が広がり、用途の広いスイッチが得られるという効果がある。

本発明にかかる実施形態を図１ないし図１４の添付図面に従って説明する。
第１実施形態は、図１ないし図６に示すように、固定接点端子２０，２１をインサート成形した平面方形のベース１０と、コイルバネからなる可動接触片３０と、前記ベース１０に回動可能に支持される操作レバー４０と、前記ベース１０を被覆するカバー５０とで構成されている。 なお、実際に組み立てた製品の一例としては、全体高さ０．９ｍｍ、ベースの巾３．０ｍｍ、長さ３．５ｍｍの外形寸法を有している。

前記ベース１０は、その上面周辺縁部に沿って略Ｕ字形状に側壁１１，１２，１３を連続的に突設するとともに、対向する側壁１１，１３に固定接点端子２０，２１をそれぞれインサート成形してある。 そして、前記固定接点端子２０，２１をインサート成形した側壁１１，１３の外側面に位置決め用段部１１ａ，１３ａをそれぞれ設けてある一方、前記側壁１１，１３の間に位置する側壁１２の外側面に位置決め用凹部１２ａを形成してある。 さらに、前記固定接点端子２１をインサート成形した側壁１３の上面内側縁部に一段低い段部１３ｂを形成するとともに、前記段部１３ｂに前記可動接触片３０の一端部３２を係止する係止孔１４を設けてある。 また、前記固定接点端子２０をインサート成形した側壁１１の内側面から前記固定接点端子２０の共通固定接点２０ａが露出している一方、前記ベース１０の底面に突設した突条１５の表面から前記固定接点端子２１の常開固定接点２１ａが露出している。 さらに、前記ベース１０は、側壁を設けていない上面外周縁部のうち、隣り合う隅部に後述する操作レバー４０を支持する支軸部１６，１７をそれぞれ突設してあるとともに、前記支軸部１６，１７の間に操作レバー４０を抜け止めする抜け止め用突起１８を突設してある。

コイルバネからなる可動接触片３０は、コイル部３１の上端部から延在し、かつ、屈曲した一端部３２が前記ベース１０の係止孔１４に係止することにより、回動自在に支持される。 一方、可動接点として機能する屈曲した他端部３３が前記共通固定接点２０ａに常時接触している。 そして、前記可動接触片３０は、可動接点として機能する前記コイル部３１が前記ベースの突条１５の表面を摺動するように配置され、前記固定接点２１ａに接離可能となっている。

操作レバー４０は、平面略扇形状の中心位置に前記ベース１０の支軸部１６，１７に回動可能に嵌合される軸孔４１を有する。 そして、前記軸孔４１を中心として操作部４２と駆動部４３とが所定の角度で延在し、前記操作部４２と前記駆動部４３とを補強用リブ４４で連結することにより、前記軸孔４１を中心とする円弧溝４５が形成されている。 なお、前記操作レバー４０の軸孔４１は、前記ベース１０の支軸部１６，１７のいずれにも嵌合可能であるとともに、前記駆動部４３は、前記操作レバー４０をいずれの支軸部１６，１７に支持した場合であっても、前記可動接触片３０を適切に駆動できる形状となっている。

カバー５０は、前記ベース１０を被覆可能な平面形状を有する。 ただし、必要に応じ、前記カバーの天井面には絶縁シート（図示せず）を貼着一体化しておいてもよい。 そして、前記カバー５０は、隣り合う３辺の外周縁部から垂直に折り曲げて係合舌片５１（図示せず），５２，５３を形成してあるとともに、前記係合舌片５１，５２，５３の下端縁部から折り曲げ可能な爪部５１ａ（図示せず），５２ａ，５３ａをそれぞれ延在してある。

次に、本実施形態にかかるスイッチの組立方法について説明する。
まず、固定接点端子２０，２１をインサート成形したベース１０の係止孔１４に可動接触片３０の一端部３２を係止して回動可能に支持し、前記ベース１０の上面に収納する。 これにより、可動接触片３０の他端部３３が共通固定接点２０ａに接触するとともに、コイル部３１が突条１５の上面に摺動可能に載置される。 そして、例えば、前記ベース１０の支軸部１７に操作レバー４０の軸孔４１を嵌合して回動可能に支持する。 ついで、前記ベース１０にカバー５０を被せて押圧することにより、係合舌片５１，５３および係合舌片５２を位置決め用段部１１ａ，１３ａおよび凹部１２ａにそれぞれ係合して位置決めする。 これにより、前記コイル部３１が圧縮され、前記コイル部３１の最下端面が固定接点２１ａに所定の接点圧で接触可能となる。 この状態のままで、可動接触片３０のバネ力に抗して操作レバー４０を内方に押し込むと、駆動部４３が抜け止め用突起１８を乗り越え、円弧溝４５内に前記突起１８が係止する。 このため、操作レバー４０が可動接触片３０に外方へ付勢されても、抜け止めされるとともに、可動接触片３０の他端部３３が共通固定接点２０ａに所定の接点圧で圧接する。 その後、前記係合舌片５１，５２，５３の係合爪部５１ａ，５２ａ，５３ａを内方に折り曲げ、ベース１０にカバー５０を固定することにより、組立作業が完了する。

次に、前記スイッチの操作方法について説明する。
操作レバー４０に操作力が負荷されていない場合、可動接触片３０のコイル部３１がベース１０とカバー５０とで圧縮，挟持されているので、前記コイル部３１の最下端面が突条１５の表面に所定の接点圧で圧接している。 また、可動接触片３０に予め負荷された捩り作用によって生じたバネ力に基づき、他端部３３が共通固定接点２０ａに圧接している。 さらに、操作レバー４０に外方へ押し出す付勢力が作用しているが、抜け止め用突起１８で抜け止めされている。

そして、前記操作レバー４０の操作部４２を押し込むと、駆動部４３がコイル部３１を押圧する。 このため、前記コイル部３１の捩りモーメントが増大し、可動接触片３０のバネ力に抗して操作レバー４０が支軸部１７を支点として回動するとともに、他端部３３が共通固定接点２０ａ上を摺動しながら移動する。 このため、前記可動接触片３０のコイル部３１が突条１５の表面に沿って摺動し、コイル部３１の最下面が固定接点２１ａに接触する。

前記操作レバー４０の負荷を解除すると、可動接触片３０のバネ力で操作レバー４０が外方に押し戻される。 このため、可動接触片３０の一端部３２を支点として前述と逆方向に前記可動接触片３０が回動し、その他端部３３が固定接点２０ａ上を摺動するとともに、コイル部３１の最下端面が固定接点２１ａ上を摺動して開離する。

本実施形態によれば、可動接触片３０が弾性変形しながら回動し、接点を開閉するので、従来例のように高い部品精度，組立精度を必要とせず、生産性が高く、安定した動作特性を有するスイッチが得られる。
特に、可動接触片３０の他端部３３が固定接点２０ａ上を摺動しながら移動するので、移動しない場合に比し、前記可動接触片３０に生じる捩り角度が小さい。 このため、前記可動接触片３０に生じる内部応力が小さく、疲労破壊が生じにくい。
さらに、本実施形態によれば、反時計回り方向の操作だけでなく、図７Ａに示すように、操作レバー４０を支軸部１６に嵌合することにより、時計回り方向の操作にも対応できる。 このため、部品の共用化が可能であるので、１つの金型で対応でき、生産コストを低減できる。 この結果、本実施形態によれば、１種類の金型で３方向から操作できるスイッチを得られるという利点がある。

第２実施形態は、図７Ｂおよび図８ないし図１１に示すように、ベース１０の底面に常閉固定接点を配置した常閉接点タイプである。
すなわち、図８に示すように、ベース１０の底面に突設した突条１５の表面に常閉固定接点２１ｂが露出している。 そして、図９ないし図１１に示すように、操作レバー４０を押し込むと、コイル部３１に作用する捩りモーメントが増大し、他端部３３が共通固定接点２０ａを摺動しつつ、コイル部３１が突条１５の表面上を摺動する。 このため、常閉固定接点２１ｂに圧接していた可動接触片３０のコイル部３１が、前記固定接点２１ｂから開離する。 そして、前記操作レバー４０の負荷を解除すると、前記可動接触片３０のバネ力で、前記操作レバー４０が押し戻されて元の位置に復帰する。 他は前述の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。

第３実施形態は、図７Ｃに示すように、側壁１１の内側面に共通固定接点２０ａを露出させる一方、ベース１０の底面に常閉固定接点２１ｂおよび常開固定接点２２ａを配置した場合である。
したがって、操作レバー４０を押し込むと、可動接触片３０のコイル部３１に作用する捩りモーメントが増大し、一端部３２を支点として回動することにより、他端部３３が共通固定接点２０ａを摺動するとともに、常閉固定接点２１ｂに圧接していた可動接触片３０のコイル部３１が常開固定接点２２ａに接触し、接点を切り換える。 他は前述の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。

第４実施形態は、図１２Ａに示すように、ベース１０の底面に共通固定接点２０ｂおよび常開固定接点２１ａを配置した場合である。
本実施形態によれば、前記共通固定接点２０ｂと前記常開固定接点２１ａとがベース１０の底面に同一高さで配置されている。 このため、前記固定接点２０ｂ，２１ａに可動接触片３０のコイル部３１がほぼ同一の接点圧で接触するので、動作特性にバラツキが生じにくいという利点がある。

同様に、図１２Ｂに示すように、前記ベース１０の底面に、共通固定接点２０ｂと常閉固定接点２１ｂとを同一高さで配置しておいてもよい（第５実施形態）。 また、図１２Ｃに示すように、前記ベース１０の底面に、共通固定接点２２ｂ、常閉固定接点２０ｃ、および、常開固定接点２１ａを配置しておいてもよい（第６実施態）。
第５，第６実施形態も前述の第４実施形態と同様、接点圧にバラツキが生ぜず、安定した動作特性を有するスイッチが得られるという利点がある。

なお、前述の第４ないし第６実施形態の場合には、可動接触片３０の他端部３３はベース１０の内側面に設けた固定接点を摺動する必要がない。 このため、図１３Ａないし図１３Ｃにそれぞれ示した第７実施形態ないし第９実施形態のように、可動接触片３０の他端部３３を屈曲せず、真っ直ぐに伸ばしたままの状態であってもよい。

第１０実施形態は、図１４Ａに示すように、ベース１０の底面に共通固定接点２１ｃを設ける一方、前記ベース１０の側壁１１の内側面に常開固定接点２０ｄを設けた場合である。
本実施形態によれば、操作レバー４０を押し込むことにより、その駆動部４３がコイル部３１を押し込むので、前記コイル部３１に作用する捩りモーメントが増大する。 このため、一端部３２を支点として前記コイル部３１が回動しながら、共通固定接点２１ｃを摺動するとともに、他端部３３が前記常開固定接点２０ｄに接触する。 そして、前記操作レバー４０に対する負荷を解除すると、可動接触片３０のバネ力によって操作レバー４０が復帰する。 他は前述の実施形態とほぼ同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

なお、前述の第１０実施形態と同様、図１４Ｂまたは図１４Ｃに示すように、前記ベース１０の側壁１１の内側面に常閉固定接点２０ｅを設けておいてもよく（第１１実施形態）、常閉固定接点２０ｅおよび常開固定接点２２ｃを設けておいてもよい（第１２実施形態）。

なお、前述の実施形態では、ベース１０に対する操作レバー４０の取付位置を変更することにより、時計回り方向および反時計回り方向のいずれの操作にも対応できる。
また、前述の実施形態では、可動接触片の上方から延在する一端部をベースに回動可能に支持する場合を示したが、下方から延在する他端部をベースに回動可能に支持してもよい。

本願発明にかかるスイッチは、前述の実施形態以外のスイッチにも適用できることは勿論である。

図１Ａは本願発明にかかるスイッチの第１実施形態を示す全体斜視図であり、図１Ｂはベースにインサート成形される接点端子を示す斜視図である。

図１Ａで示したスイッチの分解斜視図である。

図３Ａは図１Ａで示したスイッチの平面図、図３Ｂおよび図３Ｃは図３ＡのＢ−Ｂ線概略断面図および図Ｃ−Ｃ線概略断面図である。

図４Ａおよび図４Ｂは図１Ａで示したスイッチの動作前および動作後を示す斜視図である。

図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは図１Ａで示したスイッチの動作前、動作中および動作後を示す平面図である。

図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは図１Ａで示したスイッチの動作前、動作中および動作後を示す断面図である。

図７Ａは第１実施形態の異なる使用例を示す平面断面図であり、図７Ｂおよび図７Ｃは第２実施形態および第３実施形態を示す平面断面図である。

図８Ａおよび図８Ｂは図７Ｂに示した第２実施形態を示すベースおよび接点端子の斜視図である。

図９Ａおよび図９Ｂは図７Ｂに示した第２実施形態にかかるスイッチの動作前および動作後を示す斜視図である。

図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃは図７Ｂに示した第２実施形態にかかるスイッチの動作前、動作中および動作後を示す平面図である。

図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃは図７Ｂに示した第２実施形態にかかるスイッチの動作前、動作中および動作後を示す断面図である。

図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１２Ｃは本願発明に係るスイッチの第４、第５および第６実施形態を示す平面図である。

図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１３Ｃは本願発明に係るスイッチの第７、第８および第９実施形態を示す平面図である。

図１４Ａ、図１４Ｂおよび図１４Ｃは本願発明に係るスイッチの第１０、第１１および第１２実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１０：ベース １１，１２，１３：側壁 １１ａ，１３ａ：位置決め用段部 １２ａ：位置決め用凹部 １４：係止孔 １５：突条 １６，１７：支軸部 １８：抜け止め用突起 ２０，２１，２２：接点端子 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ：固定接点 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ：固定接点 ２２ａ：固定接点 ３０：可動接触片 ３１：コイル部 ３２：一端部 ３３：他端部 ４０：操作レバー ４１：軸孔 ４２：操作部 ４３：駆動部 ４４：連結部 ４５：円弧溝 ５０：カバー ５１，５２，５３：係合舌片 ５１ａ，５２ａ，５３ａ：爪部