JP2004335488A - 押釦スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 薄型化が可能な粘着シート付の押釦スイッチを提供する。
【解決手段】 一方が開口した箱状の収容部３を有する樹脂製のハウジング２と、ハウジング２の底部に埋設され一端が収容部３内に突出して固定接点６ａ、６ｂを形成する金属端子材５と、金属端子材５の他端に接続し面実装可能にハウジング２の外部に導出された外部端子５ａ、５ｂと、収容部３内に固定接点６ａ、６ｂと対向して配置された可動接点７と、開口の周縁を覆う粘着シート８とを備え、ハウジング２の底板部に金属端子材５の下面と連通する孔２ｄを設けると共に、開口の外側に粘着シート８の厚みよりも高い突起２ｄを形成し、この突起２ｄの内側に粘着シート８を貼り付けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、可動接点を押圧反転させて固定接点との接離を行う押釦スイッチに係り、特に薄型の電子機器への実装に好適な押釦スイッチに関する。

従来の押釦スイッチは、箱状の収容部を有する樹脂製ハウジングに、固定接点と可動接点とが収容されてなり、可動接点を外部から押圧反転させて固定接点と導通させることによりスイッチの切替えが行われるものである。
このような押釦スイッチの固定接点は、金属端子材を樹脂製ハウジングの底部内にインサート成形により埋設してなり、その一端を収容部内に突出させて形成されている。

そして、この固定接点のハウジングへのインサート成形においては、固定接点となる金属端子材の裏面に、金型ピンを若干離間させて対向させて金型内に溶融樹脂を流入させることにより、その成形樹脂圧によって対向する金型に金属端子材の反対面を押し当て、固定接点の位置決めを行っていた。これにより固定接点下面全体を樹脂で覆って、半田付け時のフラックス侵入を防止していた（例えば、特許文献１参照）。

特公平−６４９６５号公報

しかしながら、上述した従来の押釦スイッチにおいては、成形樹脂圧を利用して固定接点を金型内で位置決めするため、固定接点が形成される金属端子材の下面に相応の樹脂肉厚を確保する必要があり、そのため、ハウジングを薄型化することができないという問題があった。

従って、本発明は上記した問題点を解決し、薄型化が可能な粘着シート付の押釦スイッチを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では第１の解決手段として、一方が開口した箱状の収容部を有する樹脂製のハウジングと、前記ハウジングの底部に埋設され一端が前記収容部内に突出して固定接点を形成する金属端子材と、前記金属端子材の他端に接続し面実装可能に前記ハウジングの外部に導出された外部端子と、前記収容部内に固定接点と対向して配置された可動接点と、前記開口の周縁を覆う粘着シートとを備え、前記ハウジングの底板部に前記金属端子材の下面と連通する孔を設けると共に、前記開口の外側に前記粘着シートの厚みよりも高い突起を形成し、この突起の内側に前記粘着シートを貼り付けた構成とした。

また、第２の解決手段として、前記ハウジングは、前記開口側から見た外形が略矩形状に形成され、前記ハウジングの各辺部の中央を避けた隅部に前記突起を配置した構成とした。
また、第３の解決手段として、前記粘着シートの外形を、前記ハウジングの各辺部との対向部が直線状をなす多角形状に形成し、直線状の前記対向部以外の辺を前記突起の内側に対向させて配置した構成とした。
また、第４の解決手段として、第１乃至第３の解決手段の何れかに記載の押釦スイッチを、運搬及び実装時に収納するエンボステープの収納部に個別に収納し、前記粘着シートが設けられた押釦スイッチの上面と対向させて前記収納部をカバーテープで密閉した構成とした。

上述したように、本発明の押釦スイッチは、一方が開口した箱状の収容部を有する樹脂製のハウジングと、ハウジングの底部に埋設され一端が収容部内に突出して固定接点を形成する金属端子材と、金属端子材の他端に接続し面実装可能にハウジングの外部に導出された外部端子と、収容部内に固定接点と対向して配置された可動接点と、開口の周縁を覆う粘着シートとを備え、ハウジングの底板部に金属端子材の下面と連通する孔を設けると共に、開口の外側に粘着シートの厚みよりも高い突起を形成し、この突起の内側に粘着シートを貼り付けたことから、粘着シートにより開口から収容部への異物の侵入を防止でき、成形時に直接押さえピンで固定接点の端子材の下面を押さえることができるので、ハウジングの薄型化が図れると共に、開口の外側に粘着シートの厚みよりも高い突起を形成したので、粘着シート端面に粘着材がはみ出しても押釦スイッチの供給材へ付着することがなく、実装時にスムーズに取り出すことができ、確実に供給することができる。

また、ハウジングは、開口側から見た外形が略矩形状に形成され、ハウジングの各辺部の中央を避けた隅部に突起を配置したことから、突起をハウジングの隅部に設けたので、略矩形状の各辺部での粘着シート端面のはみ出しを防止しつつ、粘着シートの貼り付け面を広く確保できる。
また、粘着シートの外形を、ハウジングの各辺部との対向部が直線状をなす多角形状に形成し、直線状の対向部以外の辺を突起の内側に対向させて配置したことから、粘着シートの外形を各辺部に沿って大きく形成でき、粘着シートの貼り付け面を広く形成できる。
また、第１乃至第３の解決手段の何れかに記載の押釦スイッチを、運搬及び実装時に収納するエンボステープの収納部に個別に収納し、粘着シートが設けられた押釦スイッチの上面と対向させて収納部をカバーテープで密閉したことから、エンボステープでの運搬時に粘着シートの端面に粘着材がはみ出してもカバーテープに付着することがなく、回路基板への実装時にエンボステープ内からスムーズに取り出すことができ、確実な供給が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図４に示す。図１は本発明の実施例に係る押釦スイッチの平面図、図２は図１に示す押釦スイッチの断面図、図３は本発明の実施例に係る押釦スイッチのハウジングの成形状態を説明する説明図、図４は本発明の実施例に係る押釦スイッチの運搬状態を示す説明図である。

押釦スイッチ１のハウジング２は合成樹脂などの絶縁材で平面視形状が略矩形状に形成され、矩形状の底板部２ａの外周を環状に取り囲んで起立する側壁２ｂによって上部が開口された箱状の収容部３が形成されている。この側壁２ｂは収容部３の開口に隣接する上面が平坦状に形成されて、後述する粘着シート８の貼付け面２ｃが設けられており、更にこの貼付け面２ｃの外周には複数の突起２ｄが形成されている。

この突起２ｄは、収容部３の開口の外側で上記貼付け面２ｃの外周に形成されており、粘着シート８の厚みよりも若干高く、突出して形成されている。また、前記突起２ｄは、矩形状のハウジング２の四辺からなる各辺部の中央部分を避けた隅部（四角部）にそれぞれ形成されている。尚、本実施例では、この突起２ｄを、各四隅部に２個づつ計８個形成するようにしたが、各四隅部に３個以上で計１２個以上形成しても良く、また、長尺状の長辺部を有する１個の突起を各四隅部に４個形成するようにしても良い。

このように、上記ハウジング２は、開口側から見た外形が略矩形状に形成され、上記ハウジング２の各辺部の中央部分を避けた隅部に上記突起２ｄを配置したことから、突起２ｄをハウジング２の隅部に設けたので、略矩形状の各辺部での粘着シート端面のはみ出しを防止しつつ、粘着シートの貼り付け面を広く確保できるものとなっている。

そして、このハウジング２の底板部２ａには、導電性の金属材からなる一対の端子材５、５がインサート成形されており、その一端が底板部２ａ内で屈曲されて上記収容部３内に突出して中央固定接点６ａが形成されている。また、他方の端子材の一端は、底板部２ａ内で二股に分岐し各々が上記収容部３内に中央固定接点６ａを挟んで突出して一対の周辺固定接点６ｂが設けられている。

中央固定接点６ａは、ハウジング２の収容部３の略中央に位置し、収容部３への底板部２ａからの突出量が、中央固定接点６ａに対して周辺固定接点６ｂが若干高くなるように形成されている。そして、中央固定接点６ａに接続した端子材の他端部は、ハウジング２外に導出されて前記側壁２ｂに沿って曲げられ面実装用の半田付け部を有する外部端子５ａが形成されている。同様に周辺固定接点６ｂに接続した端子材の他端部には、面実装用の半田付け部を有する外部端子５ｂが形成されている。

上記端子材５を埋設したハウジング２の製造は以下の工程によって行われる。（１）所定形状に打抜いた金属薄板をプレス成形して、中央固定接点６ａと、周辺固定接点６ｂとを屈曲形成した端子材５を準備する。
（２）次に、この端子材５を、型開きした第１の金型１０と第２の金型１１との間に配置し、型締めすることによって第２の金型に設けた柱状のピン１１ａを周辺固定接点６ｂが形成された端子材５の裏側に当接させ、端子材５の対向面を第１の金型に押し当てて位置決めする。
（３）しかる後、金型内に溶融樹脂を射出して流入させ、固化した後に金型から取り出すことにより、端子材５が埋設された所定形状のハウジング２が完成する。

この時、第２の金型に設けたピン１１ａも成形されたハウジング２の底板部２ａから引き抜かれるため、ハウジング２の底板部２ａには、周辺固定接点６ｂが形成された端子材５の下面と連通する孔２ｅが形成される。この孔２ｅは引き抜かれたピン１１ａの形状によって、その内壁が略直線状あるいは端子材５の下面側がハウジング２の底板部２ａの下面側よりも小さいテーパー状もしくは半球状に形成されている。上記のように金型ピンによって端子材５を金型内で直接挟持して位置決めするので、端子材５の下面の樹脂肉厚を薄く設定でき、ハウジング２の薄型化が可能となる。また、ハウジング２内に固定接点をより高精度に形成することができる。

そして、孔２ｅと接する端子材５には、その幅が孔２ｅの内径よりも僅かに大きく設定されて端面位置が孔２ｅの内壁に近接した幅狭部５ｃと、これよりも大きな幅広部５ｄとが形成されている。ハウジング２に埋設された端子材５は、成形後の樹脂の収縮により樹脂との間に僅かな隙間ができるが、上記幅狭部５ｃを設けることにより、幅狭部５ｃに接する上記の隙間を介して前記収容部３と孔２ｅとを連通させて空気が入出可能な気道９を形成している。また、幅広部５ｄを設けることにより、孔２ｅ付近での端子材５の樹脂への保持を確実に行うことができる。尚、孔２ｅを周辺固定接点６ｂ側に形成するものに加え、中央固定接点６ａが形成された端子材５の裏側に金型ピン１１ｂを押し当てて、孔２ｆをも形成するようにしても良い。

可動接点７は片面に銀めっきなどの表面処理が施されたりん青銅やステンレスなどからなる導電性の金属薄板を略円盤状に打抜いてなり、その表面処理がなされた側を下面として外周縁部７ａから中心部に向かって所定角度で立ち上がるスカート部７ｂと、このスカート部７ｂに連続してドーム状に膨出した頂部７ｃとが、プレス金型により精度良く一体形成されている。そして、上記可動接点７がハウジング２の凹状の収容部３内に収容され、その外周縁部７ａが周辺固定接点６ｂ上に載置されて常時接触すると共に、その頂部７ｃの裏面が中央固定接点６ａ上に接離可能に対向配置されて可動接点部を形成している。
尚、可動接点７は、スカート部１ｂを設けずに略円形の外周縁部７ａから中心部に向かってドーム状に膨出するようプレス成形して頂部７ｃを有する反転ばねを構成するようにしても良い。更に、必ずしも１枚である必要はなく、複数枚重ねて配置することにより、作動力やクリックを調整するようにしても良い。

そして、ハウジング２内に収納された可動接点７は、その上面が粘着シート８によって覆われており、その貼付けしろが平坦状の貼付け面２ｃに粘着材によって固着されて、収容部３の開口の周縁を覆うものとなっている。この粘着シート８は、外形を上記ハウジング２の四辺部の各辺部との対向部８ａが直線状をなすと共に、直線状の対向部８ａ以外の辺８ｂがハウジング２の突起２ｄの内側と対向する多角形状（本実施例では８角形状）に形成されている。そして、上記粘着シート８は、直線状の上記対向部８ａ以外の辺８ｂが突起２ｄの内側に対向して配置されており、この突起２ｄの内側に粘着シート８が貼り付けられている。

すなわち、粘着シート８は、上記突起２ｄによって貼り付け位置が規制され、多角形状の各辺部の外形の端面が、矩形状のハウジング２の四辺からなる各辺部の内側に位置して各辺部の外方へ突出しないように位置決めされて固着されている。このように、上記粘着シート８の外形を、ハウジング２の各辺部との対向部８ａが直線状をなす多角形状に形成し、直線状の対向部８ａ以外の辺８ｂを上記突起２ｄの内側に対向させて配置したことから、粘着シート８の外形を各辺部に沿って大きく形成でき、粘着シート８の貼り付け面を広く形成できるものとなっている。

この粘着シート８は、押釦スイッチ１の面実装時のリフロー熱による変形を防止するため、耐熱性樹脂を基材とし、その裏面に粘着材を塗布したものを所定形状に打抜いたものを用いても良い。このような基材としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）や、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パー−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などの耐熱性および伸びの良いフッ素樹脂で形成することが好ましい。このように、上記粘着シート８によって、収容部３の開口を被覆しているので、外部からの可動接点７へのガスや塵埃の侵入を防止することができる。

このように、上記ハウジング２の箱状の収容部３の開口の外側で、貼付け面２ｃの外周には、粘着シート８の厚みよりも高さ方向に突出する複数の突起２ｄが設けられていることから、これにより、図４に示すように、バスタブ状の収納部２０が形成されて、上部がカバーテープ２１によって密閉されたエンボステープ２２に押釦スイッチ１を収納して運搬する際には、上記突起２ｄによって粘着シート８の貼り付け位置が規制されて外形の端部がハウジング２の四辺部から突出することがなく、また、図４に示すように、収納部２０内で押釦スイッチ１が傾いたとしても、突起２ｄがカバーテープ２１に当接することにより粘着テープ８がカバーテープ２１に当接するのを阻止するので、粘着シート８の外形の端面にはみ出した粘着材が、カバーテープ２１に付着することがなく、回路基板への実装時には、押釦スイッチ１をエンボステープ２２内からスムーズに取り出すことができるため、確実な供給が可能となる。

そして、上記のように構成された押釦スイッチ１は、回路基板のパターン上にクリーム半田を印刷し、そのクリーム半田上に押釦スイッチ１の外部端子５ａ、５ｂを位置合わせして載置し、リフロー半田装置に通すことによって回路基板への面実装が行われる。

次に、上記のように構成された押釦スイッチのスイッチ切替え動作について説明する。押釦スイッチ１の可動接点７の非押圧時には、可動接点７のばね力によって、中央固定接点６ａと可動接点の頂部７ｃの裏面とは離間しており、周辺固定接点６ｂとの間は電気的に非導通状態となっており、スイッチがオフ状態に維持されている。

そして、このようなスイッチオフの状態から、図示せぬ電子機器の化粧パネル等に配置されたキートップによって可動接点７の頂部７ｃをばね力に抗して押圧操作すると、粘着シート８を撓ませながら可動接点７が座屈反転してクリック感を創出すると共に、中央固定接点６ａと可動接点７の頂部７ｃの裏面とが接触し、周辺固定接点６ｂとの間で電気的に導通状態に切り替わる。すなわち、スイッチがオン状態に切り替わり、外部端子５ａ、５ｂを通じて、電子機器へ信号が送出されるものである。
尚、この可動接点７の座屈反転によって、可動接点７の膨出部内の空気が外側に移動するが、可撓性シート８の伸びにより、可動接点７の反転動作に影響することがない。

その後、可動接点７への押圧力が解除されると、蓄力されたばね力によって可動接点７が反転前の状態に自己復帰し、これにより可動接点７の頂部７ｃ位置が上昇して初期状態への復帰が行われる。

尚、本発明は上記実施例の構成に限定されるものではなく、取付フレームなどの別部材を介して粘着シートをハウジングに密着保持させるようにしても良い。また、あらかじめ粘着シートに可動接点を貼り付けて一体化しておき、しかる後にハウジングに貼り付けるようにしても良い。更に、可動接点の上部に薄板状のステムを配置し、このステムをも収容部内に粘着シートで密閉するようにしても良い。

上記した本発明の実施例によれば、ハウジング２の開口の周縁を覆う粘着シート８を有し、このハウジング２の底板部に金属端子材５の下面と連通する孔２ｅを設けると共に、ハウジング２の開口の外側に粘着シート８の厚みよりも高い突起２ｄを形成し、この突起２ｄの内側に粘着シート８を貼り付けたことから、粘着シート８により開口から収容部３への異物の侵入を防止でき、成形時に直接押さえピンで固定接点６ａ、６ｂの端子材５の下面を押さえることができるので、ハウジング２の薄型化が図れると共に、開口の外側に粘着シート８の厚みよりも高い突起２ｄを形成したので、粘着シート８端面にはみ出した粘着材が押釦スイッチ１の供給材へ付着することがなく、実装時にスムーズに取り出すことができ、確実に供給することができるものとなっている。

本発明の実施例に係る押釦スイッチの平面図である。 本発明の実施例に係る押釦スイッチの断面図である。 本発明の実施例に係る押釦スイッチのハウジングの成形状態を説明する説明図である。 本発明の実施例に係る押釦スイッチの運搬状態を示す説明図である。

符号の説明

１：押釦スイッチ
２：ハウジング
２ａ：底板部
２ｂ：側壁
２ｃ：貼付け面
２ｄ：突起
２ｅ：孔
２ｆ：孔
３：収容部
５：端子材
５ａ：外部端子
５ｂ：外部端子
５ｃ：幅狭部
５ｄ：幅広部
６ａ：中央固定接点
６ｂ：周辺固定接点
７：可動接点
７ａ：外周縁部
７ｂ：スカート部
７ｃ：頂部
８：粘着シート
８ａ：対向部
８ｂ：辺
９：気道
１０：第１の金型
１１：第２の金型
１１ａ：ピン
１１ｂ：ピン
２０：収納部
２１：カバーテープ
２２：エンボステープ

Claims (4)

1. 一方が開口した箱状の収容部を有する樹脂製のハウジングと、前記ハウジングの底部に埋設され一端が前記収容部内に突出して固定接点を形成する金属端子材と、前記金属端子材の他端に接続し面実装可能に前記ハウジングの外部に導出された外部端子と、前記収容部内に固定接点と対向して配置された可動接点と、前記開口の周縁を覆う粘着シートとを備え、前記ハウジングの底板部に前記金属端子材の下面と連通する孔を設けると共に、前記開口の外側に前記粘着シートの厚みよりも高い突起を形成し、この突起の内側に前記粘着シートを貼り付けたことを特徴とする押釦スイッチ。
2. 前記ハウジングは、前記開口側から見た外形が略矩形状に形成され、前記ハウジングの各辺部の中央を避けた隅部に前記突起を配置したことを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ。
3. 前記粘着シートの外形を、前記ハウジングの各辺部との対向部が直線状をなす多角形状に形成し、直線状の前記対向部以外の辺を前記突起の内側に対向させて配置したことを特徴とする請求項２記載の押釦スイッチ。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の押釦スイッチを、運搬及び実装時に収納するエンボステープの収納部に個別に収納し、前記粘着シートが設けられた押釦スイッチの上面と対向させて前記収納部をカバーテープで密閉したことを特徴とする押釦スイッチ。
   

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