푸시 스위치

푸시 스위치

본 발명은 클릭 감촉을 구비하는 푸시 스위치에 관한 것이다.

클릭 감촉을 구비하는 푸시 스위치가, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있다.

도 10은, 특허문헌 1에 기재된 누름 버튼 스위치(100)를 나타내는 분해 사시도이다. 도 11은 종래의 누름 버튼 스위치(100)를 나타내는 단면도로서, 도 11의 (a)는 가압 조작되어 있지 않은 초기 상태의 누름 버튼 스위치(100)를 나타내는 단면도이고, 도 11의 (b)는 가압 조작 중인 상태의 누름 버튼 스위치(100)를 나타내는 단면도이다.

누름 버튼 스위치(100)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 돔 형상으로 형성된 팽출부(膨出部)(101a)를 가지는 가동(可動) 접점 부재(101)와, 가동 접점 부재(101)를 수용하는 수용부(102a)와 가동 접점 부재(101)와 접촉하는 고정 접점 부재(103)를 가지는 하우징(102)과, 하우징(102)의 수용부(102a)를 덮음과 함께 외부로부터 가압되는 플런저(104a)를 가지는 시트(104)를 구비하고 있다.

누름 버튼 스위치(100)는, 가압 조작되기 전에는, 도 11의 (a)에 나타내는 바와 같이, 가동 접점 부재(101)의 팽출부(101a)는 반전하고 있지 않아, 제 1 고정 접점 부재부(103a)와 제 2 고정 접점 부재부(103b)는 전기적으로 도통하고 있지 않다. 도 11의 (a)의 상태로부터, 장착된 전자기기의 가압 부재(OP)가 시트(104)의 플런저(104a)를 Z2 방향으로 가압 조작하면, 가동 접점 부재(101)는, 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 시트(104)를 개재하여 팽출부(101a)가 가압된다. 가압된 팽출부(101a)는 Z2 방향으로 휘어 반전 동작하고, 팽출부(101a)와 제 1 고정 접점 부재부(103a)가 접촉한다. 팽출부(101a)와 제 1 고정 접점 부재부(103a)가 접촉함으로써, 가동 접점 부재(101)를 개재하여, 제 1 고정 접점 부재부(103a)와 제 2 고정 접점 부재부(103b)는 전기적으로 도통한다.

이와 같은 스위치에서는, 팽출부(101a)가 완전히 반전하기 전에 고정 접점 부재(103)와 충돌하는 구성으로 되어 있다.

그러나, 누름 버튼 스위치(100)와 같이 클릭 감촉을 구비하는 푸시 스위치에서는, 온 조작할 때에 소리가 발생한다는 문제가 있었다. 온 조작 시의 조작음은 가동 접점 부재(101)의 팽출부(101a)가 제 1 고정 접점 부재부(103a)에 충돌할 때에 발생하는 충돌음과 팽출부(101a)의 진동이 주된 요인이라고 생각할 수 있다. 그 때문에, 팽출부(101a)의 반전하는 힘이 커지면 조작음은 커진다. 명료한 클릭 감촉을 실현하려고 하면 발생하는 조작음이 커져 버려, 조작음이 작은 스위치를 구성할 수 없다는 과제가 있었다.

본 발명은, 상술한 과제를 해결하는 것으로서, 클릭 감촉이 양호함과 함께 조작음을 작게 할 수 있는 푸시 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 푸시 스위치는, 돔 형상으로 형성되고 가압 조작에 따라 반전 동작 가능한 돔부를 가지는 가동 접점 부재와, 상기 가동 접점 부재와 접리(接離) 가능한 제 1 고정 접점부를 가지는 고정 접점 부재를 구비하고, 상기 가동 접점 부재의 가압 조작을 개시하면, 가압 조작에 필요한 조작 하중이 점차 증가하고, 그 후에 상기 돔부가 반전 동작함으로써 상기 조작 하중이 감소하고, 추가로 계속 가압 조작했을 때에 다시 상기 조작 하중이 증가하는 푸시 스위치에 있어서, 상기 조작 하중의 감소로부터 증가로 바뀌는 변곡점을 지나고 나서, 상기 돔부가 상기 제 1 고정 접점부와 접촉하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 조작 하중의 감소로부터 증가로 바뀌는 변곡점을 지나고 나서, 즉 반전 동작이 완료되어 운동 에너지가 작아지고 나서 상기 돔부가 상기 제 1 고정 접점부와 접촉한다. 그 때문에, 가동 접점 부재가 제 1 고정 접점부에 충돌하는 충돌 에너지가 작아지고, 충돌음(조작음)을 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 푸시 스위치에 있어서, 상기 가동 접점 부재는, 가압 조작 스트로크 위치가 상기 돔부의 반전 동작이 완료되는 위치로부터 추가로 가압 조작된 소정 위치에 있어서, 상기 돔부가 상기 제 1 고정 접점부와 접촉하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 돔부가 반전 동작하고 있을 때의 운동 에너지가 충돌 에너지에 더해지는 것을 억제할 수 있으므로, 충돌음을 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 푸시 스위치는, 상기 돔부의 반전 동작이 완료되는 위치까지의 가압 조작 스트로크량에 대하여, 상기 소정 위치까지의 가압 조작 스트로크량이 1.1배 내지 1.2배가 되는 위치에 상기 제 1 고정 접점부가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제 1 고정 접점부와 접촉하는 소정 위치를, 돔부의 반전 동작이 완료되는 위치보다 확실하게 큰 가압 조작 스트로크량으로 하도록 설치함으로써 충돌음을 작게 할 수 있음과 함께, 반전 동작 후에 필요한 가압 조작 스트로크량이 너무 큰 경우에 생기는 위화감을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 푸시 스위치는, 상기 가동 접점 부재와 상기 고정 접점 부재 중 어느 일방이, 상기 돔부의 반전 동작이 완료되는 위치까지의 가압 조작 스트로크 위치에서 어느 타방에 탄성 접촉 가능해지도록 설치된 접점부를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 돔부와 제 1 고정 접점부가 접촉하는 가압 조작 스트로크 위치보다 바로 앞의 가압 조작 스트로크 위치에서, 전기적으로 스위치가 온하도록 온 타이밍을 조정할 수 있다.

또한, 본 발명의 푸시 스위치에 있어서, 상기 가동 접점 부재는, 상기 돔부와, 상기 돔부의 주위에 연속하여 외방으로 연장 설치된 스커트부와, 상기 돔부의 정상부 부근으로부터 상기 돔부의 내부를 향하여 돌출하여 탄성 변형 용이한 판스프링 형상으로 형성된 설편부(舌片部)를 구비하고, 상기 설편부가 상기 접점부인 것이 적합하다.

이 구성에 의하면, 돔부의 반전 동작이 완료되었을 때에는 설편부만이 접하도록, 온 타이밍을 조정할 수 있다.

또한, 본 발명의 푸시 스위치는, 상기 접점부의 스프링 상수가 상기 돔부의 스프링 상수보다 작은 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 돔부가 반전 동작할 때의 충돌 에너지에 비하여 작은 충돌 에너지로 가능하므로, 접점부가 접촉할 때의 소리는 작다.

본 발명에 의하면, 가압 조작에 따라, 조작 하중의 감소로부터 증가로 바뀌는 변곡점을 지나고 나서 돔부가 제 1 고정 접점부와 접촉하므로, 충돌 에너지가 작아지고, 충돌음을 작게 할 수 있다. 따라서, 클릭 감촉이 양호함과 함께 조작음을 작게 할 수 있는 푸시 스위치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시형태의 푸시 스위치를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태의 푸시 스위치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 실시형태의 푸시 스위치를 나타내는 평면도이다.
도 4는, 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선으로 절단한 단면도이다.
도 5는, 도 4의 단면에 있어서, 돔부의 반전 동작이 완료된 상태를 나타내는 모식도이다.
도 6은, 도 5의 상태로부터, 추가로 가압된 상태를 나타내는 모식도이다.
도 7은, 본 실시형태의 푸시 스위치의 동작을 설명하는 모식도로서, 도 7의 (a)는 가압 조작 스트로크에 대하여 조작자가 느끼는 조작 하중을 설명하는 모식도이고, 도 7의 (b)는 최대 하중 위치에서의 모식 단면도이며, 도 7의 (c)는 돔부의 반전 동작이 완료되는 위치에서의 모식 단면도이고, 도 7의 (d)는 추가로 가압 조작된 소정 위치에서의 모식 단면도이다.
도 8은, 종래의 구성인 비교예의 푸시 스위치의 동작을 설명하는 모식도로서, 도 8의 (a)는 가압 조작 스트로크에 대하여 조작자가 느끼는 조작 하중을 설명하는 모식도이고, 도 8의 (b)는 초기 상태의 가압 조작 스트로크 위치에서의 모식 단면도이며, 도 8의 (c)는 최대 하중 위치에서의 모식 단면도이고, 도 8의 (d)는 돔부가 반전 동작한 접촉 위치에서의 모식 단면도이다.
도 9는, 변형례의 푸시 스위치를 나타내는 단면도이다.
도 10은, 종래의 누름 버튼 스위치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 11은, 종래의 누름 버튼 스위치를 나타내는 단면도로서, 도 11의 (a)는 가압 조작되어 있지 않은 초기 상태의 누름 버튼 스위치를 나타내는 단면도이고, 도 11의 (b)는 가압 조작 중인 상태의 누름 버튼 스위치를 나타내는 단면도이다.

[제 1 실시형태]

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 알기 쉽도록 도면은 치수를 적절히 변경하고 있다.

도 1은, 본 발명의 실시형태의 푸시 스위치(1)를 나타내는 사시도이다. 도 2는, 푸시 스위치(1)를 나타내는 분해 사시도이다. 도 3은, 푸시 스위치(1)를 나타내는 평면도이다. 도 4는, 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선으로 절단한 단면도이다. 도 5는, 도 4의 단면에 있어서, 돔부(21a)의 반전 동작이 완료된 상태를 나타내는 모식도이다. 도 6은, 도 5의 상태로부터, 추가로 가압된 상태를 나타내는 모식도이다.

본 실시형태의 푸시 스위치(1)는, 도 1∼도 4에 나타내는 바와 같이, 하우징(50)과, 고정 접점 부재(10)와, 가동 접점 부재(20)와, 시트 부재(30)와, 조작 부재(40)와, 커버 부재(60)를 구비한다.

하우징(50)은, 절연 재료의 합성 수지를 이용하여 사출 성형되어 있고, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 고정 접점 부재(10)가 매설됨과 함께 가동 접점 부재(20)를 수용하는 수용 공간이 형성되어 있다.

고정 접점 부재(10)는, 도전성의 금속판을 기계 가공하여 제작되어 있고, 하우징(50)의 중앙부에서 Z1측으로 노출되도록 배치된 제 1 고정 접점부(10a)와, 제 1 고정 접점부(10a)와는 분리하여 주변 위치에 배치된 제 2 고정 접점부(10b)를 구비하고 있다. 제 1 고정 접점부(10a)는, 하우징(50)의 X1-X2측의 양단(兩端) 부분으로부터 돌출하여 형성된 단자(10c)에 접속되어 있다. 제 2 고정 접점부(10b)는, 하우징(50)의 X1-X2측의 양단 부분으로부터 돌출하여 형성된 단자(10d)에 접속되어 있다. 푸시 스위치(1)의 초기 상태에 있어서, 단자(10c)와 단자(10d)는 전기적으로 절연된 상태에 있다.

가동 접점 부재(20)는, 도전성의 금속판을 기계 가공하여 제작되어 있다. 또한, 본 실시형태의 푸시 스위치(1)는, 제 1 가동 접점 부재(21)와 제 2 가동 접점 부재(22)를 포개어 배치함으로써 가동 접점 부재(20)가 구성되어 있다. 또한, 가동 접점 부재(20)가 제 1 가동 접점 부재(21)만이어도 된다.

제 1 가동 접점 부재(21)는, 돔 형상으로 형성되고 가압 조작에 따라 반전 동작 가능한 돔부(21a)와, 돔부(21a)의 주위에 연속하여 외방으로 연장 설치된 스커트부(21b)와, 돔부(21a)의 정상부(21c) 부근으로부터 판스프링 형상으로 형성된 설편부(21d)를 구비한다. 후술하는 바와 같이, 설편부(21d)는, 제 1 고정 접점부(10a)와 탄성 접촉 가능해지도록 설치된 접점부(20d)로서 기능한다.

제 2 가동 접점 부재(22)는, 돔 형상으로 형성되고 가압 조작에 따라 반전 동작 가능한 돔부(22a)와, 돔부(22a)의 주위에 연속하여 외방으로 연장 설치된 스커트부(22b)를 구비한다. 제 2 가동 접점 부재(22)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 가동 접점 부재(21)와 포개지는 형상으로 설치되어, 제 1 가동 접점 부재(21)와 일체로 동작한다.

시트 부재(30)는, 절연 재료의 합성 수지를 이용하여 시트 형상으로 성형되어 이루어진다. 시트 부재(30)는, 가동 접점 부재(20)를 수용하는 하우징(50)의 수용 공간을 덮도록, 가동 접점 부재(20)의 Z1측에 배치된다.

조작 부재(40)는, 합성 수지를 이용하여 사출 성형되어 있고, 시트 부재(30)를 개재하여 가동 접점 부재(20)를 가압하도록 배치된다. 조작 부재(40)에는, 조작자가 가압 조작하는 조작부(40a)가 Z1측으로 돌출하도록 형성되어 있다.

커버 부재(60)는, 금속판을 기계 가공하여 제작되어, 하우징(50)의 상방측에 배치되고, 가동 접점 부재(20) 및 시트 부재(30)를 수용함과 함께, 개구로부터 조작부(40a)가 노출되도록 조작 부재(40)를 수용하여, 하우징(50)의 측벽에 계지(係止)되어 있다.

초기 상태에 있어서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 고정 접점부(10a)는 가동 접점 부재(20)(제 1 가동 접점 부재(21))의 돔부(21a)와 접촉하고 있지 않다. 제 2 고정 접점부(10b)는 가동 접점 부재(20)(제 1 가동 접점 부재(21))의 스커트부(21b)와 접촉하고 있다. 이 초기 상태에서는, 단자(10c)와 단자(10d)는 전기적으로 도통하고 있지 않다.

조작자가 조작부(40a)를 Z2측으로 가압 조작함으로써, 조작 부재(40)가 시트 부재(30)를 휘게 하면서 돔부(22a)를 Z2측으로 가압하고, 이에 의해 시트 부재(30) 및 가동 접점 부재(20)의 돔부(21a, 22a)가 탄성 변형한다. 또한, 가압 조작 스트로크 위치가 소정량(도 7의 최대 하중 위치(P1))에 이르면, 돔부(21a, 22a)가 반전을 개시하고, 반전 동작이 완료되는 상태에 이를 때까지 탄성 변형한다. 본 실시형태의 푸시 스위치(1)는, 이 때, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 고정 접점부(10a)에 접점부(20d)(설편부(21d))만이 접하도록 구성되어 있다. 이 상태로부터 조작 부재(40)가 추가로 가압되었을 때, 도 6에 나타내는 바와 같이, 돔부(21a)가 제 1 고정 접점부(10a)와 접촉한다. 돔부(21a)가 제 1 고정 접점부(10a)와 접촉한 상태에서는, 조작 부재(40)가 추가로 가압되어도, 더 이상 탄성 변형하기 어렵기 때문에, 조작자에게 느껴지는 조작 하중이 급격하게 증대한다.

본 실시형태의 푸시 스위치(1)는, 상기의 구성으로 하고 있는 것이 종래의 구성과의 상이점이다. 이것을 보다 알기 쉽게 나타내기 위하여, 도 4∼도 8을 참조하여, 종래의 구성인 비교예와 본 실시형태의 푸시 스위치(1)를 대비한다.

도 7은, 본 실시형태의 푸시 스위치(1)의 동작을 설명하는 모식도로서, 도 7의 (a)는 가압 조작 스트로크에 대하여 조작자가 느끼는 조작 하중을 설명하는 모식도이고, 도 7의 (b)는 최대 하중 위치(P1)에서의 모식 단면도이며, 도 7의 (c)는 돔부(21a)의 반전 동작이 완료되는 위치(P2)에서의 모식 단면도이고, 도 7의 (d)는 추가로 가압 조작된 소정 위치(P3)에서의 모식 단면도이다. 도 8은, 종래의 구성인 비교예 푸시 스위치의 동작을 설명하는 모식도로서, 도 8의 (a)는 가압 조작 스트로크에 대하여 조작자가 느끼는 조작 하중을 설명하는 모식도이고, 도 8의 (b)는 초기 상태의 가압 조작 스트로크 위치(PA0)에서의 모식 단면도이며, 도 8의 (c)는 최대 하중 위치(PA1)에서의 모식 단면도이고, 도 8의 (d)는 돔부(A21a)가 반전 동작한 접촉 위치(PA3)에서의 모식 단면도이다.

도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 푸시 스위치(1)는, 가압 조작 스트로크에 대하여 조작자가 느끼는 조작 하중이 비선형으로 변화한다. 초기 상태의 가압 조작 스트로크 위치(P0)에서 조작 하중은 0이다. 가동 접점 부재(20)의 가압 조작을 개시하면, 가압 조작에 필요한 조작 하중이 점차 증가하고, 그 후에 돔부(21a, 22a)가 반전 동작함으로써 조작 하중이 감소하고, 추가로 계속 가압 조작했을 때에 다시 조작 하중이 증가한다. 이하, 이 가압 조작 스트로크 위치와, 조작 하중의 변화를 발생시키고 있는 가동 접점 부재(20)의 탄성 변형 상태와의 대응에 대하여, 보다 상세하게 설명한다.

초기 상태의 가압 조작 스트로크 위치(P0)에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 고정 접점부(10a)에 가동 접점 부재(20)가 접촉하고 있지 않으므로, 스위치로서 오프이다.

조작부(40a)(도 4 참조)를 가압 조작하면, 도 7의 (a)에 나타내는 최대 하중 위치(P1)에 도달할 때까지는, 돔부(21a, 22a)의 탄성 변형에 따라 조작 하중이 증가한다. 다음에, 최대 하중 위치(P1)에 도달하면, 돔부(21a, 22a)의 돔 형상이 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같은 휜 상태가 되어, 추가로 가압되면 돔부(21a, 22a)가 반전 동작을 개시한다. 이 때, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 최대 하중 위치(P1)에서 조작 하중이 극대값을 가지고, 추가로 가압되어 돔부(21a, 22a)의 반전 동작을 개시하면 조작 하중이 감소한다. 이 때문에, 가압 조작을 행하고 있는 조작자에게는, 스위치가 압입된 감촉으로서 전해진다. 그대로 계속 가압 조작하면 반전 동작이 완료되는 위치(P2)에 이른다. 반전 동작이 완료되는 위치(P2)에서는, 돔부(21a, 22a)의 반전 동작이 완료되고, 도 7의 (c)에 나타내는 바와 같이, 돔부(21a)의 정상부(21c)의 부근으로부터 돔부(21a)의 내부를 향하여 돌출하여 판스프링 형상으로 형성된 설편부(21d)만이 제 1 고정 접점부(10a)에 탄성 접촉한다. 이에 의해, 설편부(21d)가 제 1 고정 접점부(10a)와 탄성 접촉 가능해지도록 설치된 접점부(20d)로서 기능하고, 제 1 고정 접점부(10a)는 가동 접점 부재(20)를 개재하여 제 2 고정 접점부(10b)와 도통한다. 즉, 스위치로서 온이 된다.

본 실시형태의 푸시 스위치(1)는, 돔부(21a, 22a)의 반전 동작이 완료되었을 때에 돔부(21a, 22a)(설편부(21d) 이외의 돔 형상의 부분)가 접촉하지 않도록, 제 1 고정 접점부(10a)를 배치하고 있다. 이 때문에, 조작 하중의 감소로부터 증가로 바뀌는 변곡점을 지나고 나서, 돔부(21a, 22a)가 제 1 고정 접점부(10a)와 접촉한다. 구체적으로는, 고정 접점 부재(10)는, 제 1 고정 접점부(10a)가 제 2 고정 접점부(10b)에 비하여 Z2측으로 시프트하여 배치되도록 하우징(50)에 고정 설치되어 있다. 이에 의해, 돔부(21a, 22a)가 반전 동작을 완료한 상태에서는, 도 7의 (c)에 나타내는 바와 같이, 돔부(21a)의 정상부(21c)는 제 1 고정 접점부(10a)에 맞닿지 않고, 탄성 변형 용이한 판스프링 형상으로 형성된 설편부(21d)만이 탄성 접촉하고 있다. 또한, 설편부(21d)의 돌출 길이는 반전 동작이 완료되는 위치(P2)에 도달하기 조금 앞에서 접촉하도록 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 돔부(21a, 22a)가 반전 동작을 완료한 상태에서는 탄성에 의해 접촉 상태가 확실해져, 전기적인 도통이 안정적으로 가능해진다.

추가로 조작부(40a)가 계속 가압된 경우에는, 도 7의 (d)에 나타내는 바와 같이, 가압 조작 스트로크의 소정 위치(P3)에 있어서 설편부(21d)가 강하게 탄성 접촉한 상태가 되고, 돔부(21a)의 정상부(21c)는 제 1 고정 접점부(10a)에 맞닿는다. 이 상태 이후에는 조작 하중이 급격하게 증가한다.

상기의 푸시 스위치(1)의 특징을 보다 명확히 하기 위하여, 종래의 구성인 비교예의 푸시 스위치의 동작을 설명한다.

종래의 구성인 비교예의 푸시 스위치에 있어서는, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 가압 조작하는 조작자가 느끼는 조작 하중이, 가압 조작 스트로크에 대하여, 일단 증가하고 나서 감소하고, 그 후, 급격하게 증대한다.

비교예의 푸시 스위치는, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 돔 형상으로 형성되고 가압 조작에 따라 반전 동작 가능한 돔부(A21a, A22a)가 가동 접점 부재(A20)에 형성되어 있고, 초기 상태에서 제 1 고정 접점부(A10a)에 이간하여 배치되어 있다. 그리고, 스커트부(A21b, 22b)는 제 2 고정 접점부(A10b)에 접촉하고 있다. 제 1 고정 접점부(A10a)는, 제 2 고정 접점부(A10b)와 동일한 높이 위치에 배치되고, 돔부(A21a, A22a)의 반전 동작의 도중에 정상부(21c)와 접촉하는 높이 위치에 있다. 이에 의해, 최대 하중 위치(PA1)에서 도 8의 (c)에 나타내는 바와 같이 돔부(A21a, A22a)가 휜 상태가 되고, 추가로 가압되면 돔부(A21a, A22a)의 반전 동작 도중의 접촉 위치(PA3)에서 도 8의 (d)에 나타내는 바와 같이 제 1 고정 접점부(A10a)와 접촉한다. 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 돔부(A21a, A22a)의 반전 동작이 완료되는 가상의 반전 동작 완료 위치(PA2)보다 접촉 위치(PA3)의 가압 조작 스트로크 위치를 작게 하도록 배치되어 있으므로, 돔부(A21a, A22a)의 반전 동작 도중에 확실하게 접촉하여, 스위치로서 온이 된다. 이 상태에서 강하게 탄성 접촉한 상태가 되고, 조작 하중이 급격하게 증가한다.

종래의 구성인 비교예의 푸시 스위치는 온 조작할 때에 소리가 발생한다는 문제가 있었다. 이 문제의 원인은 이하와 같이 고찰되었다.

돔부(A21a, A22a)는 반전하기 직전의 탄성 변형(도 8의 (b) 참조)에 의한 운동 에너지를 축적한 상태에서 반전 동작을 개시하게 된다. 이 때문에, 반전 동작이 완료되기 전에 제 1 고정 접점부(A10a)에 충돌하면, 축적되어 있었던 운동 에너지가 충돌 에너지로 전환되게 된다. 따라서, 금속끼리가 충돌할 때에 발생하는 충돌음이 큰 것이 되었다. 충돌음을 작게 하려고 하여 돔부(A21a, A22a)의 판 두께를 얇게 하는 등에 의해 탄성 변형하기 쉬운 것으로 하면, 조작 하중의 변화도 작아져, 클릭 감촉이 약해져 버린다. 또한, 보다 명료한 클릭 감촉을 얻기 위하여 돔부(A21a, A22a)의 판 두께를 두껍게 하는 등에 의해 반전시키기 위한 조작 하중이 커지도록 하면, 그에 따라 탄성 변형에 의한 운동 에너지가 커져, 제 1 고정 접점부(A10a)에 충돌할 때에 발생하는 충돌음이 큰 것이 되어 버린다.

이와 같은 종래의 구조에 있어서의 문제는, 본 실시형태의 푸시 스위치(1)에 의해 해결된다. 즉, 보다 명료한 클릭 감촉을 얻기 위하여 돔부(21a, 22a)의 판 두께를 두껍게 하는 등에 의해 반전시키기 위한 조작 하중을 크게 하는 한편, 돔부(21a, 22a)가 반전 동작을 완료한 상태에서는 돔부(21a)의 정상부(21c)가 맞닿지 않는 위치에 제 1 고정 접점부(10a)를 배치한다. 이렇게 하면, 돔부(21a, 22a)가 반전하기 직전의 탄성 변형에 의해 축적되어 있었던 운동 에너지는, 반전 동작의 완료에 의해 열 에너지(진동 등)로 소비되게 된다. 본 실시형태의 푸시 스위치(1)에서는, 판스프링 형상으로 형성된 설편부(21d)가, 제 1 고정 접점부(10a)와 접촉하는 접점부(20d)로서 설치되어 있다. 푸시 스위치(1)는, 접점부(20d)(설편부(21d))의 스프링 상수가 돔부(21a, 22a)의 스프링 상수보다 작은 것이다. 이 설편부(21d)는, 돔부(21a, 22a)가 반전 동작을 완료하기 전에 제 1 고정 접점부(10a)와 접촉하나, 스프링 상수가 작고 탄성 변형 용이하기 때문에 충돌음은 작은 것이 된다. 또한, 설편부(21d)가 제 1 고정 접점부(10a)와 접촉한 후에는, 설편부(21d)의 탄발력(彈發力)이 쿠션 작용이 되어, 돔부(21a)가 제 1 고정 접점부(10a)에 맞닿는 위치까지 가압되었을 때에 발생하는 충격도 완화된다. 이상과 같이, 본 실시형태의 푸시 스위치(1)에서는, 돔부(21a, 22a)가 반전 동작하고 있을 때의 운동 에너지가 제 1 고정 접점부(10a)에 맞닿을 때의 충돌 에너지에 더해지는 것을 억제할 수 있으므로, 충돌음을 작게 할 수 있다. 이 때문에, 조작 감촉이 양호함과 함께 조작음을 작게 할 수 있는 푸시 스위치가 얻어진다.

본 실시형태의 푸시 스위치(1)는, 돔부(21a, 22a)의 반전 동작이 완료되는 위치(P2)까지의 가압 조작 스트로크량에 대하여, 소정 위치(P3)까지의 가압 조작 스트로크량이 1.1배 내지 1.2배가 되는 위치에 제 1 고정 접점부(10a)가 설치되어 있다. 제 1 고정 접점부(10a)와 접촉하는 소정 위치(P3)를, 돔부(21a)의 반전 동작이 완료되는 위치(P2)보다 확실하게 큰 가압 조작 스트로크량으로 하도록 설치함으로써 충돌음을 작게 할 수 있다. 또한, 반전 동작 후에 필요한 가압 조작 스트로크량이 너무 큰 경우에 생기는 위화감을 억제할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 종래의 구조인 비교예의 푸시 스위치에서는 돔부(A21a, A22a)의 반전 도중에 제 1 고정 접점부(A10a)에 충돌하도록 구성해야만 했으므로, 가동 접점 부재(20)의 설계 제작이 어려운 것으로 되어 있었다. 본 실시형태의 푸시 스위치(1)에서는, 스커트부(21b)와 설편부(21d)를 적절히 치수 조정하여 설계 제작할 수 있으므로, 원하는 조작 감촉과 조작음이 얻어지도록 맞출 때에 최적화하기 쉽다. 또한, 클릭 감촉이 얻어지는 가압 조작 스트로크 위치에 맞춰, 전기적으로 스위치가 온하는 온 타이밍을 조정할 수 있다.

이하, 본 실시형태로 한 것에 의한 효과에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 푸시 스위치(1)는, 돔 형상으로 형성되고 가압 조작에 따라 반전 동작 가능한 돔부(21a)를 가지는 가동 접점 부재(20)와, 가동 접점 부재(20)와 접리 가능한 제 1 고정 접점부(10a)를 가지는 고정 접점 부재(10)를 구비한다. 그리고, 가동 접점 부재(20)의 가압 조작을 개시하면, 가압 조작에 필요한 조작 하중이 점차 증가하고, 그 후에 돔부(21a)가 반전 동작함으로써 조작 하중이 감소하고, 추가로 계속 가압 조작했을 때에 다시 조작 하중이 증가한다. 이 때, 조작 하중의 감소로부터 증가로 바뀌는 변곡점을 지나고 나서, 돔부(21a)가 제 1 고정 접점부(10a)와 접촉한다.

이 구성에 의하면, 조작 하중의 감소로부터 증가로 바뀌는 변곡점을 지나고 나서, 즉 반전 동작이 완료되어 운동 에너지가 작아지고 나서 돔부(21a)가 제 1 고정 접점부(10a)와 접촉한다. 그 때문에, 가동 접점 부재(20)가 제 1 고정 접점부(10a)에 충돌하는 충돌 에너지가 작아지고, 충돌음(조작음)을 작게 할 수 있다.

또한, 가동 접점 부재(20)는, 가압 조작 스트로크 위치가 돔부(21a)의 반전 동작이 완료되는 위치(P2)부터 추가로 가압 조작된 소정 위치(P3)에 있어서, 돔부(21a)가 제 1 고정 접점부(10a)와 접촉하도록 배치되어 있다.

이 구성에 의하면, 돔부(21a)가 반전 동작하고 있을 때의 운동 에너지가 충돌 에너지에 더해지는 것을 억제할 수 있으므로, 충돌음을 작게 할 수 있다.

또한, 돔부(21a)의 반전 동작이 완료되는 위치(P2)까지의 가압 조작 스트로크량에 대하여, 소정 위치(P3)까지의 가압 조작 스트로크량이 1.1배 내지 1.2배가 되는 위치에 제 1 고정 접점부(10a)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제 1 고정 접점부(10a)와 접촉하는 소정 위치(P3)를, 돔부(21a)의 반전 동작이 완료되는 위치(P2)보다 확실하게 큰 가압 조작 스트로크량으로 하도록 설치함으로써 충돌음을 작게 할 수 있다. 또한, 반전 동작 후에 필요한 가압 조작 스트로크량이 너무 큰 경우에 생기는 위화감을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 푸시 스위치(1)는, 가동 접점 부재(20)가, 돔부(21a)의 반전 동작이 완료되는 위치(P2)까지의 가압 조작 스트로크 위치에서 고정 접점 부재(10)의 제 1 고정 접점부(10a)에 탄성 접촉 가능해지도록 설치된 접점부(20d)를 가지고 있다.

이 구성에 의하면, 돔부(21a)와 제 1 고정 접점부(10a)가 접촉하는 가압 조작 스트로크 위치보다 바로 앞의 가압 조작 스트로크 위치에서, 전기적으로 스위치가 온하도록 온 타이밍을 조정할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 푸시 스위치(1)에 있어서, 가동 접점 부재(20)는, 돔부(21a)의 주위에 연속하여 외방으로 연장 설치된 스커트부(21b)와, 돔부(21a)의 내부를 향하여 돌출하여 판스프링 형상으로 형성된 설편부(21d)를 구비하는 것이 적합하다.

이 구성에 의하면, 돔부(21a)의 반전 동작이 완료되었을 때에는 설편부(21d)만이 접하도록, 온 타이밍을 조정할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 푸시 스위치(1)는, 접점부(20d)의 스프링 상수가 돔부(21a)의 스프링 상수보다 작다.

이 구성에 의하면, 돔부(21a)가 반전 동작할 때의 충돌 에너지에 비하여 작은 충돌 에너지로 가능하므로, 접점부(20d)가 접촉할 때의 소리는 작다.

이상과 같이, 본 발명의 실시형태의 푸시 스위치(1)를 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 예를 들면 다음과 같이 변형하여 실시할 수 있고, 이들도 본 발명의 기술적 범위에 속한다.

(1) 본 실시형태에 있어서, 푸시 스위치(1)는, 조작 부재(40)와 커버 부재(60)를 구비하고 있는 구성으로 하였으나, 보다 단순한 구성이어도 된다. 도 9는, 보다 단순한 구성으로 한 변형례의 푸시 스위치를 나타내는 단면도이다. 변형례의 푸시 스위치는, 시트 부재(30)는, 외주가 하우징(50)의 측벽 상면에 접합되고, 가동 접점 부재(20)에 맞닿는 위치에 플런저 부재(31)가 접합되어 있다. 또한, 기타 부재에 대해서는 도 4에 나타내는 부재와 동일하며, 동일한 부호를 이용하여 설명을 생략한다. 시트 부재(30)가 가압되어 가동 접점 부재(20)의 돔부(21a, 22a)가 반전 동작하고, 정상부(21c)에 설치된 설편부(21d)가 접점부(20d)로서 접촉하는 구성은, 상술의 구성과 동일한 효과를 가진다.

(2) 본 실시형태에 있어서, 제 1 고정 접점부(10a)가 제 2 고정 접점부(10b)에 비하여 Z2측으로 시프트하여 배치되고, 돔부(21a, 22a)가 반전 동작을 완료한 상태에서 제 1 고정 접점부(10a)에 충돌하지 않는 구성으로 하였으나, 가동 접점 부재의 형상을 변경해도 된다. 예를 들면, 제 1 고정 접점부와 제 2 고정 접점부의 Z1-Z2 방향의 높이 위치를 맞춘 고정 접점 부재에 대하여, 돔부가 반전 동작을 완료한 상태에서 제 1 고정 접점부에 맞닿지 않도록 가동 접점 부재의 스커트부를 Z2측으로 연장 돌출시킨 구성으로 해도 된다.

(3) 본 실시형태에 있어서, 접점부(20d)는 가동 접점 부재(20)에 설치되어 있었으나, 고정 접점 부재(10)측에 접점부를 가지는 구성이 되도록 변경해도 된다.

(4) 본 실시형태에 있어서, 가동 접점 부재(20)는 제 1 가동 접점 부재(21)와 제 2 가동 접점 부재(22)를 포개어 배치한 것이나, 1매의 제 1 가동 접점 부재(21)만으로 구성해도 된다.

1 : 푸시 스위치
10 : 고정 접점 부재
10a : 제 1 고정 접점부
10b : 제 2 고정 접점부
10c : 단자
10d : 단자
20 : 가동 접점 부재
20d : 접점부
21 : 제 1 가동 접점 부재
21a : 돔부
21b : 스커트부
21c : 정상부
21d : 설편부
22 : 제 2 가동 접점 부재
22a : 돔부
22b : 스커트부
30 : 시트 부재
31 : 플런저 부재
40 : 조작 부재
40a : 조작부
50 : 하우징
60 : 커버 부재
A10a : 제 1 고정 접점부
A10b : 제 2 고정 접점부
A20 : 가동 접점 부재
A21a : 돔부
A21b : 스커트부
P0 : 초기 상태의 가압 조작 스트로크 위치
P1 : 최대 하중 위치
P2 : 반전 동작이 완료되는 위치
P3 : 소정 위치
PA0 : 초기 상태의 가압 조작 스트로크 위치
PA1 : 최대 하중 위치
PA2 : 반전 동작 완료 위치
PA3 : 접촉 위치