Push switch

本発明は、各種電子機器の操作部位を構成する際等に使用されるプッシュスイッチに関するものである。

近年、カーエアコン、カーオーディオやＡＶ機器は、セットの照光や操作パネルの高密度化に伴って、それら機器の操作部位を構成する際、長い操作距離を有するプッシュスイッチが好まれて使用されることが多くなっている。

このような従来のプッシュスイッチについて、図８〜図９を用いて説明する。

図８は従来のプッシュスイッチの分解斜視図、図９は図８のＰ−Ｐ線における断面図であり、同図において、１は絶縁樹脂からなる上方開口の箱形のケースで、その凹部は上面視で略立方体の空間形状に形成され、その内底面の中央部に良導電性の金属板からなる一対の固定接点２が露出状態にインサート成形固定されている。 そして、上記各固定接点２のそれぞれは、ケース１の側壁から外方に導出されて、その突出部分の各々が端子７として構成されている。

３は、上記ケース１の内底面上に載置された下方開口の円錐形状のシリコンゴムなどからなる弾性体で、下方開口の内部天面位置に良導電性の可動接点部４を備えている。 この弾性体３の下方外周部分は、上記ケース１の側壁内面の下方部分に各々設けられた保持部１Ａで位置決めされている。

そして、５は正方形状の平板部５Ａの四隅から各々垂下する脚部５Ｂを有すると共に、上記それぞれの脚部５Ｂの下端に側方への突出部５Ｃが形成された絶縁樹脂製の操作体であり、上記平板部５Ａが上記弾性体３の平坦面で形成された頂点部上に載置されている。

また、６は中央に設けた矩形孔６Ａから上記操作体５の平板部５Ａを突出させるようにしてケース１に取り付けられた金属薄板製のカバーであり、上記ケース１の開口部上面は矩形孔６Ａ周囲の平板部分で覆われている。

そして、上記操作体５の各脚部５Ｂは、上記ケース１における凹部の４隅のコーナー部位置に対応させて配されている。 その４つのコーナー部は、ケース１のそれぞれ隣り合う側壁の内面どうしと、上記各保持部１Ａの側端面で囲まれて形成された案内穴１Ｂとして構成されており、操作体５が下方に移動する際に、その案内穴１Ｂに上記操作体５の脚部５Ｂ下端の突出部５Ｃが案内される構成となっている。

以上のように構成されたプッシュスイッチにおいて、操作体５の平板部５Ａを押圧すると、操作体５の平板部５Ａの周囲がカバー６の矩形孔６Ａで規制されつつ、また、その脚部５Ｂ下端に設けられた突出部５Ｃがケース１内側のコーナー部に設けられた案内穴１Ｂに案内されて下降する。 それに伴い、操作体５の平板部５Ａ下面が弾性体３を下方に押圧し、操作体５が所定量押圧された時点で弾性体３の円錐形を形成する傾斜したスカート部が節度をもって弾性変形して、操作体５内の天面に備えられた可動接点部４が一対の固定接点２と接触したスイッチオン状態となる。

そして、操作体５への押圧力を除くと、弾性変形していた弾性体３の傾斜部分が自身の復元力により節度を伴って元の状態に復元する。 これにより操作体５が押し戻されると共に、可動接点部４も固定接点２から離れた元のスイッチオフ状態に戻る。 このときも、操作体５は、上述した各部位が規制されつつ図８に示す元の状態に戻るものであった。

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が知られている。

実開平４−１１１１１９号公報

上記従来のプッシュスイッチは、長ストローク対応品で操作性にも優れたものであったため多く使用されており、機器の小型化や部品の高密度配置が進むに伴って、外形の小型化ならびに細型化を要望されることも多くなっていた。 ここに、上記プッシュスイッチは、その動作時において、下方位置では、脚部５Ｂ下端に設けられた側方への突出部５Ｃがケース１の案内穴１Ｂに沿い、上方位置では、操作体５の平板部５Ａの周囲がカバー６の矩形孔６Ａで規制されつつ操作体５が上下動するものとしていたが、それぞれの間の箇所には所定の隙間設定が必要であり、製品の小型化が進む中で操作体５の滑らかな上下動を確保するためには、上記隙間設定の間隔を大きく削減することは難しく、特に従来構成のままで単に小型で細型構成のものとすると、上記に加えて操作体５の弾性体３で支えられた中心位置からの距離の長短が発生し、機器の操作ボタンとの組み合わせ誤差などで、操作体が長手方向側に若干ずれた位置を押圧操作される状態となった際、その片方の短辺側が下方に下がった動作状態、いわゆるこじり操作状態になり易く、その改善策を講じる必要があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、外形を細型の直方体状のものとした場合を含んで、操作体のこじり操作状態が発生し難い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、上方が開口した凹部を有し、その凹部が、略直方体形状の内部空間を有するものに形成されると共に、上記凹部における上面視で短辺側にあたる対向する内壁面に上下方向に伸びる案内用凸部を備えたケースと、上記ケース内に配設された押圧型のスイッチ接点部と、上方に突出する操作部およびその下方部分に設けられたフランジ部を有し、そのフランジ部が、上記ケースの凹部の開口形状に対応する上面視長方形で、その短辺側の外周位置から内側方向に窪んで設けられた窪み部を有した形状に形成されており、上記窪み部が上記案内用凸部に係合されて上記ケースの凹部内を上下動可能なように上記スイッチ接点部の上方位置に配された操作体とを備え、上記操作体の操作部が、上記フランジ部の上記窪み部の最も内側に窪んだ位置で立ち上がる垂直面をもつ形状で形成されていることを特徴とするプッシュスイッチとしたものである。

上記構成とすれば、上記操作体の上下動作時に、フランジ部がケースの凹部を形成する内壁に沿い、しかも、案内用凸部で案内される窪み部に引き続いて上記窪み部の最も内側に窪んだ位置で立ち上がる操作部の垂直面が上記案内用凸部により規制されつつ上下動するものにでき、外形が細型のものとした場合を含んで、操作体のこじり操作状態が低減されたプッシュスイッチとして実現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、外形を細型の直方体状のものとした場合を含んで、操作体のこじり操作状態が発生し難いプッシュスイッチを得ることができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明による実施の形態について、図１〜図７を用いて説明する。

（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は同外観斜視図、図３は同分解斜視図、図４は図１のカバーを除いた状態での上面図、図５は図１のカバーを除いた状態での外観斜視図、図６は同要部であるケースの上面図である。

同図において、２０は、上方開口の箱型に形成された樹脂製のケースである。 このケース２０の外形は略直方体形状で、その凹部内の空間も略直方体形状で形成されている。 そして、図６にも示すように、上記凹部の内底面には、中央接点２５と外側接点２６が固定されており、それらの端子２５Ａと２６Ａは、それぞれケース２０から外方に導出されている。

また、上記凹部において、上面視で短辺側にあたる対向した内壁のそれぞれにその上端面から同一形状で上下方向に伸びる案内用凸部２２がそれぞれ一つずつ設けられている。 個々の案内用凸部２２の水平断面は、略半円の円弧形状で、最も内側に突出する箇所は凹部の短辺側における中心位置に合わせて設けられている。

３０は、弾性金属薄板製の接触片であり、平坦な円形リング状の枠状部３０Ａと、枠状部３０Ａから枠状部３０Ａ内の位置において上方に傾斜させて曲げ上げて形成され、その先端下面が接触部となる傾斜部３０Ｂとから構成されている。 この接触片３０は、枠状部３０Ａが常接状態で外側接点２６上に載せられて配され、傾斜部３０Ｂ先端の接触部が中央接点２５と所定間隔のあいた対峙状態となって、これらでスイッチ接点部が構成されている。

そして、その枠状部３０Ａの上には、下方開口の略円錐形状で形成された弾性体４０が載せられている。 その弾性体４０は、下方部分外周がケース２０の内底面に設けられた段部で水平方向への位置規制をされて配されている。 そして、上記弾性体４０は、シリコンゴムなどからなり、頂点部４１上面は円形の平坦面で形成されていると共に、上記配置状態で、下方開口のスカート部内の天面頂部に設けられた下方突起４２は接触片３０の傾斜部３０Ｂ上に間隔をあけて位置している。 なお、弾性体４０としては、四角錐形状のものなどとされていてもよい。

５０は、樹脂製の操作体であり、上方に突出する操作部５３下端に、側方周囲に向けて水平に突出するフランジ部５５を備えている。 そのフランジ部５５は、ケース２０の凹部形状に適合した形状に形成されている。 つまり、案内用凸部２２に応じた短辺側の外周位置に内側方向に円弧状で窪んだ窪み部５６を有する上面視略長方形の形状に形成されている。 また、フランジ部５５のそれぞれの角部位置には、各々の外側面がケース２０の凹部内壁に沿うように下方に向けて面一で突出する規制用突出部５７が設けられている。 なお、窪み部５６と案内用凸部２２の水平断面は相似形で形成され、両者間の隙間は全域に亘って一律な小さいものになる設定としている。

そして、操作体５０の操作部５３は、略直方体形状で形成され、上面視で短辺側にあたる側面部５３Ａは、円弧状の窪み部５６の内側に最も窪んだ位置で立ち上がる垂直面により形成され、上面視で長辺側にあたる側面部５３Ｂは、対向間隔が上方に向けて６°程度で狭くなる傾斜面で設けられている。 なお、側面部５３Ｂを若干の傾斜面としたのは、操作体５０の個片の成形加工時に成形金型から取り出し易くするためである。

この操作体５０は、窪み部５６を案内用凸部２２に係合させ、フランジ部５５や下方の規制用突出部５７が凹部内に位置するように、弾性体４０の頂点部４１上に載せて配されている。 なお、ケース２０底部のコーナー部には、従来同様に規制用突出部５７に応じた形状で形成された案内穴２１が設けられている。

そして、６０は、ケース２０上端面に配され、操作体５０の操作部５３を中央孔６０Ａから上方に突出させてケース２０に結合されたカバーである。 ここに、案内用凸部２２と窪み部５６との係合部分は、上記カバー６０の平板部で上方から覆われており、防塵性にも優れたものともなっている。 また、操作体５０は、図１に示す操作されていない通常状態では、弾性体４０からの上方への付勢力を受けており、フランジ部５５上面がカバー６０の下面に当接し、操作体５０などのガタツキが防止された構成となっている。

以上のように当該実施の形態によるプッシュスイッチは構成され、続いてその動作について説明する。

まず、図１に示す通常状態から、操作体５０を押し下げると、案内用凸部２２により窪み部５６が案内され、またフランジ部５５や規制用突出部５７の外側面が凹部内壁に沿いつつ操作体５０が下方に下がり、弾性体４０に頂点部４１から押し下げ力が加わっていく。 そして、その押し下げ力が所定の大きさを超えると、弾性体４０のスカート部が節度をもって弾性変形して下方突起４２で接触片３０の傾斜部３０Ｂを押し下げる。 これにより、傾斜部３０Ｂ先端の接触部下面が中央接点２５に接触した図７に示したスイッチオン状態となる。

上記の押圧操作時において、操作体５０は、下方位置では窪み部５６が案内用凸部２２で案内されつつフランジ部５５や規制用突出部５７の外側面が凹部内壁に沿い、また上方位置では操作体５０の操作部５３がカバー６０の中央孔６０Ａで規制されつつ下方に移動していき、各規制用突出部５７が対応する案内穴２１に入っていく。 そして、当該構成のものは、操作体５０形状として、窪み部５６を設けた側の操作部５３の短辺側にあたる側面部５３Ａを、円弧状の窪み部５６の内側に最も窪んだ位置で立ち上がる垂直面を有する形状のものとしているため、その側面部５３Ａが引き続いて案内用凸部２２で両側から位置規制を受ける状態に移行する。 これにより、操作体５０の片方の短辺側が下方に下がった動作状態になることを防止でき、こじり操作状態の少ない滑らかな操作が可能なものとして簡素な形状で実現できる。

そして、上記スイッチオン状態から操作力を除くと、弾性体４０が元の形状に復元して操作体５０を押し上げると共に、接触片３０の傾斜部３０Ｂも元の形状に復帰し、図１に示した中央接点２５から接触片３０先端の接触部が離間したスイッチオフ状態に戻る。 なお、このときも操作体５０は、上述同様に、案内用凸部２２によって両側から側面部５３Ａやフランジ部５５の窪み部５６が規制され、また他の部位も同様に規制されつつ上方に戻るため、復帰動作も滑らかである。

以上のように、当該実施の形態によるプッシュスイッチは、長ストロークタイプで、その外形が細型のものにも拘わらず、操作時のこじり操作が低減されたものとして簡素な構成で実現できる。

なお、案内用凸部２２と窪み部５６との係合形状は、断面円弧状のものどうしに限られることはないが、案内用凸部２２はケース２０の内側位置に頂点部分を持ち、その頂点部分によって、窪み部の内側に最も窪んだ位置で立ち上がる垂直面に形成された操作部の側面部を上記窪み部に引き続いて規制可能な構成とすることが重要である。 そして、上記の操作体において規制される箇所は平坦面に形成されたもののみに限定されることもない。 さらに、操作体として、その係合位置が短辺側の中心位置に設定されているものとすれば、そこを境にバランスがとれたものにでき好ましい。

なお、スイッチ接点部は、上述構成のもの以外であってもよく、また、ケースにおいても、上述した外形が直方体状のもののみに限定されることはない。

本発明によるプッシュスイッチは、外形を細型の直方体状のものとした場合を含んで、操作体のこじり操作状態が発生し難いものにできるという有利な効果を有し、各種電子機器の操作部位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

同外観斜視図

同分解斜視図

図１のカバーを除いた状態での上面図

図１のカバーを除いた状態での外観斜視図

同要部であるケースの上面図

同動作状態を説明する断面図

従来のプッシュスイッチの分解斜視図

図８のＰ−Ｐ線における断面図

符号の説明

２０ ケース ２１ 案内穴 ２２ 案内用凸部 ２５ 中央接点 ２６ 外側接点 ２５Ａ、２６Ａ 端子 ３０ 接触片 ３０Ａ 枠状部 ３０Ｂ 傾斜部 ４０ 弾性体 ４１ 頂点部 ４２ 下方突起 ５０ 操作体 ５３ 操作部 ５３Ａ、５３Ｂ 側面部 ５５ フランジ部 ５６ 窪み部 ５７ 規制用突出部 ６０ カバー ６０Ａ 中央孔