JP2006210242A - スイッチの構造、および固定方法、ならびに製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数および組み付け工数を低減し、構造的にも簡素化を図り低コスト化を可能にするスイッチの構造、スイッチの固定方法、およびスイッチの製造方法を提供する。
【解決手段】 所定の複数箇所毎に端子を有する所定の配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板２に対し、前記各端子の位置毎に該各端子を露出させる状態でスイッチガイド３をインサート成形した後、前記複数のスイッチガイド３毎に、該位置の前記端子にＯＮ／ＯＦＦ操作可能のスイッチノブ４を備え、かつ、前記複数のスイッチガイド３に対し、該位置の前記各スイッチノブ４を露出もしくは突出させるように複数の開口２２を有する変形可能のカバー体（意匠面部材）５を備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば、車両のコックピットのインパネやセンタクラスタ等の曲面を構成する任意の箇所に、その曲面の箇所に対応する曲面を容易に創出するとともに、該箇所に複数のスイッチを同時に配設し得るスイッチの構造、スイッチの固定方法、および、スイッチの製造方法に関する。

スイッチとその操作対象との間の配線処理にフレキシブル配線基板を用いることは、既に多くの分野で行われている。スイッチに導く各配線の処理を個別に行わず、一時に処理することが可能で、生産性を向上させるのに好適である。

その一例として、スイッチ本体部と該スイッチ本体部に接続されたフレキシブル配線基板とを具備し、フレキシブル配線基板の一部に、複数の陰極端子同士の陰極端子群と、複数の陽極端子群とを形成し、陰極端子群と陽極端子群との間隔を広く設定するというものが知られている（例えば特許文献１参照。）。

しかし、上記技術の場合、水分を有する環境下では、通電不良等がなく有益であるが、一つのスイッチに配線処理用の一つのフレキシブル配線基板を備えるという構成であり、各スイッチの設置毎にフレキシブル配線基板の処理を必要とする。すなわち、各スイッチの設置についても個別に行うものであり、これに付随するフレキシブル配線基板の処理も個別に行うものである。多くのスイッチを設置する場合に、逐一、個別の設置作業および配線処理作業が必要になり、作業が煩雑で面倒を伴う。しかも、曲面を必要とする箇所に、各スイッチを設置する場合も、その曲面を有するカバー部材を別途製作しなければならず、その部材の製作や配設にも余分な手間を要する。

一つのフレキシブル配線基板に、多くのスイッチを予め備えることができれば、各スイッチの設置作業および配線処理作業が容易になり、コスト面や生産性の面でも有利である。しかも、多くのスイッチをフレキシブル配線基板とともに設置する場合にも、任意の曲面を自在に創出し得るカバー部材を予め備えていれば、その設置作業も大幅に簡素化することが可能であり、コスト面でもさらに有利である。

上記要件を満たす技術には、例えば、図８に示すように、まず、配線パターンおよび複数の端子（図示せず）が形成されたフレキシブル配線基板３１上のその各端子位置に位置させた複数のスイッチガイド３２底面の被嵌合溝３３に、フレキシブル配線基板３１を挟んで下カバー３４の嵌合突起３５を嵌合させ、かつ、複数のスイッチガイド３２上面側の被嵌合溝３６に、上カバー３７の嵌合突起３８を嵌合させ、各部材３１，３２，３４，３７を一体化するというスイッチの構造がある。下カバー３４および上カバー３７の底面積は、複数のスイッチガイド３２を挟持固定するため、フレキシブル配線基板３１の面積に概ね等しく、かつ上カバー３７は曲面を形成すべく変形可能である。一方、スイッチノブ４１は、上カバー３７の開口４２内に上下方向に操作可能に収容されるとともに、スイッチガイド３２に装着される。スイッチノブ４１の押下操作は、スイッチガイド３２に露出する上記端子に接触し、正負一対の端子間の通電を可能にする。
特開２００４−３１１７７２号公報

しかしながら、図８に示す従来のスイッチの構造では、下カバー３４を使用する分、部品点数が多く、かつ組み付けの工数も多くなり、コストが高くなる。また、上カバー３７と下カバー３４、下カバー３４とスイッチガイド３２、スイッチガイド３２とスイッチノブ４１の三つの公差を勘案しなければならず、構造的に複雑である。しかも、スイッチガイド３２の厚さゆえに、下カバー３４とスイッチノブ４１との間のクリアランスを小さくし難く、このためスイッチ構造の薄型化を図り難いという問題がある。

この発明は、上記従来の技術の問題点を解決し、部品点数および組み付け工数を低減し、かつ、各部材の公差の影響がなく、構造的にも簡素化を図り低コスト化を可能にし、しかも、薄型をも図ることが可能であるスイッチの構造、スイッチの固定方法、および、スイッチの製造方法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、請求項１の発明は、所定の複数箇所毎に端子を有する所定の配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板と、前記フレキシブル配線基板の前記各端子の位置毎に該各端子を露出させる状態で成形した複数のスイッチガイドと、前記複数のスイッチガイド毎に、該位置の前記端子にＯＮ／ＯＦＦ操作可能に設けたスイッチノブと、前記複数のスイッチガイドに対し、前記各スイッチノブを露出もしくは突出させるように複数の開口を有するカバー体とを備えていることを特徴とするスイッチの構造である。

また、請求項２の発明は、所定の複数箇所毎に端子を有する所定の配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板に複数のスイッチを固定するスイッチの固定方法において、前記フレキシブル配線基板に対し、前記各端子の位置毎に該各端子を露出させる状態でスイッチガイドをインサート成形した後、前記複数のスイッチガイド毎に、該位置の前記端子にＯＮ／ＯＦＦ操作可能のスイッチノブを装着することを特徴とするスイッチの固定方法である。

さらに、請求項３の発明は、所定の複数箇所毎に端子を有する所定の配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板に対し、前記各端子の位置毎に該各端子を露出させる状態でスイッチガイドをインサート成形した後、前記複数のスイッチガイド毎に、該位置の前記端子にＯＮ／ＯＦＦ操作可能のスイッチノブを設け、かつ、前記複数のスイッチガイドに対し、該位置の前記各スイッチノブを露出もしくは突出させるように複数の開口を有するカバー体を装着することを特徴とするスイッチの製造方法である。

この発明によれば、フレキシブル配線基板の各端子の位置毎に、スイッチガイドをインサート成形し、成形後の各スイッチガイドにスイッチノブおよび変形可能のカバー体を備えるので、スイッチガイドを固定する特定の部材は不要であり、部品点数を低減するとともに、組み付けの工数をも低減し、その結果、生産に際し低コスト化を図り、かつ量産性を向上させることができる。また、スイッチガイドの構成に、フレキシブル配線基板上の端子を露出させる部分を含めるので、フレキシブル配線基板とスイッチノブとの間のクリアランスを小さくすることが可能である。このため、スイッチ全体の薄型化（小スペース化）を図ることができ、しかも、スイッチガイド、スイッチノブ、カバー体の公差を勘案する必要もなくなり、一段と生産の簡便性、利用の自由度、汎用性を向上させることができる。

以下、図面を参照して、この発明の一実施の形態のスイッチの構造について説明する。図１はこの実施の形態のスイッチの構造を説明する説明図である。

図１に示すスイッチ１は、フレキシブル配線基板２と、複数のスイッチガイド３と、複数のスイッチノブ４と、カバー体５とを備えて構成されている。

フレキシブル配線基板２は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、フェノール樹脂、もしくは、ポリエチレンナフタレート等から、例えば長方形に成形されている。フレキシブル配線基板２の表面の所定の複数箇所には、詳しく図示しないが陰極および陽極の一対の端子が形成されており、かつ各一対の端子から所定方向（例えば長手方向の一端側）へ向けて所定の配線パターンが形成されている。各々の一対の端子および各配線パターンは、例えばスクリーン印刷法で銀ペーストまたは銀合金ペースト等を塗布することで形成されている。

複数のスイッチガイド３は、フレキシブル配線基板２の各一対の端子の位置毎に一つずつ所定の樹脂（もしくは金属）等を用いて成形されており、各々同一の形状（構成）を有する。

各スイッチガイド３は、図２に示すように、一つにはフレキシブル配線基板２上に密接（結合）し、中央にフレキシブル配線基板２上の一対の端子（図示せず）を露出させるエリア（キャビティ）１１を形成する所定の肉厚の左右一対の上部体１２，１３を備える。

各スイッチガイド３は、一つにはフレキシブル配線基板２上にエリア１１を囲むように密接（結合）して所定高さに起立する四つの起立体（フレーム）１４，１５を備える。各起立体１４，１５の高さは同一の高さにあり、後述するカバー体５の設置高さを規定する。一方側の各起立体１４は、一部の連通部１６を介して一方の上部体１２と一体の状態にあり、該連通部１６で補強されている。他方側の各起立体１５も、詳しく図示しないが図示影の部分の一部の同様の連通部１６を介して他方の上部体１３と一体の状態にあり、該連通部１６で補強されている。

各起立体１４，１５は、内部側に、その輪郭形状に沿う四角い開口１７が形成されており、いわゆるフレーム的要素を備える。各起立体１４，１５の各開口１７は、後述するスイッチノブ４の上下方向のプッシュ操作を可能にする装着に利用することができる。

一方、各スイッチガイド３は、フレキシブル配線基板２の裏面に密接（結合）し、フレキシブル配線基板２を挟んで上部体１２，１３の一部に重なる所定肉厚の下部体１８を備える。下部体１８の中央側には、その両側方の領域へ延びてフレキシブル配線基板２の裏面に密接（結合）し、各起立体１４，１５に加わる押力を受け止める補強体１９を一体に備える。

上部体１２，１３の外端側と下部体１８の外端側は、フレキシブル配線基板２の外縁より適宜外側の位置にあり、かつ該位置で双方１２，１３，１８は一体化されている。すなわち、上部体１２，１３および下部体１８で、フレキシブル配線基板２の一部周囲を密着して包囲するという形態である。なお、図２中のフレキシブル配線基板２は、その断面が示されている。

スイッチノブ４は、図１に概略的に示すが例えば樹脂等を用いて所定の立体形状に構成されており、底面側に、いわゆる皿バネのように、下方に末広がりのドーム形状を有する可撓性のある金属片で形成された接点２１を備えている。接点２１は、スイッチガイド３の上記エリア１１内に位置する。スイッチノブ４のプッシュ操作で、接点２１が撓むとともに、接点２１がエリア１１内に露出する陰極および陽極の一対の端子に接触し、該端子間の通電（信号出力）を可能にする。

スイッチノブ４のスイッチガイド３への装着方法には、スイッチノブ４の周囲に突起（図示せず）を設け、各突起をスイッチガイド３の各起立体１４，１５の開口１７内へ挿入させて保持するという態様がある。他の装着方法には、後述するカバー体５の開口２２下に、スイッチノブ４の各突起もしくは段差を係合させるという態様もある。ただし、スイッチノブ４の装着方法には、当業者等が認識し考え得る他の種々の装着方法があり、いずれの方法を用いるかは任意である。

カバー体（以下、意匠面部材という）５は、例えば車両のコックピットのインパネやセンタクラスタ等の少なくとも一部となり得る表面デザインおよび輪郭デザイン（意匠）を有するとともに、曲面や屈曲部分等を構成し得るように変形可能に構成されている。材質には、所定の変形性のある樹脂等を用いることが好ましい。ただし、裏面の所定位置毎に例えば直線状の溝を介して肉薄部を設け、肉薄部に沿って変形可能とするという態様もある。

意匠面部材５は、所定位置毎に、スイッチガイド３に備わるスイッチノブ４を露出もしくは突出させる開口２２が形成されている。意匠面部材５の裏面における開口２２の縁側は、スイッチガイド３の起立体１４，１５の上面に接合（結合）されている。意匠面部材５の接合（結合）には、接着剤を用いてもよく、あるいは超音波による接合技術等を用いてもよい。接合方法は、機構的な方法（係止固定、嵌合固定、圧入固定等）を含め、任意である。

この実施の形態のスイッチ１は、フレキシブル配線基板２の数点箇所のスイッチガイド３に変形可能の意匠面部材５を備える構成であるから種々変形させることが可能である。

すなわち、例えば図４に示すように、フレキシブル配線基板２とともに、意匠面部材５を内側に湾曲させ、各スイッチノブ４を放射状の外側に向けることが可能である。逆に、図５に示すように、フレキシブル配線基板２とともに、意匠面部材５を外側に湾曲させ、各スイッチノブ４を放射状の内側に向けることも可能である。一方、図６に示すように、フレキシブル配線基板２とともに、意匠面部材５の一部を外側に屈曲させ、各スイッチノブ４を互いにコーナの内側に向けることが可能である。同様に、図７に示すように、フレキシブル配線基板２とともに、意匠面部材５の一部を内側に屈曲させ、各スイッチノブ４を互いにコーナの外側に向けることも可能である。

つぎに、この実施の形態のスイッチ１の固定方法の一例について説明する。まず、端子および配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板２を上金型と下金型との間にセットする。上金型と下金型には、フレキシブル配線基板２の各端子の位置毎にスイッチガイド３を成形し得るキャビティが形成されている。上金型および下金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出して、フレキシブル配線基板２の各端子の位置毎にスイッチガイド３をインサート成形する。インサート成形後の各スイッチガイド３に、予めドーム状の接点２１を備えたスイッチノブ４を装着する。接点２１は、スイッチガイド３において、一対の端子が露出されているエリア（キャビティ）１１内に位置する。

なお、下金型で形成されるキャビティには、スイッチガイド３の起立体１４，１５の開口１７を成形するための突状部（図示せず）を有している。図３中の符号２４は、その突状部により成形された開口を示す。

フレキシブル配線基板２にインサート成形した各スイッチガイド３に対し、スイッチノブ４を装着した場合、意匠面部材５を備えなくとも、フレキシブル配線基板２の設置は、任意の機器に行うことが可能であり、スイッチとして、機能的に十分な効果を発揮することが可能である。すなわち、この場合、各スイッチノブ４は、機器のハウジング等から外部に露出させるという一般的な設置方法に対応させることも可能である。勿論、そのハウジングに曲面や凹凸等があっても、その位置に設置することが容易に可能であり、一段と汎用性も向上する。

一方、生産ラインにおいては、各スイッチガイド３にスイッチノブ４を備えるだけでよく、製作作業の簡素化を図ることが可能で、量産性を向上させる利点がある。しかも、各部材の公差を勘案する必要がなく、かつ余分な部品点数を削減して、低コスト化をも図ることが可能である。

つぎに、この実施の形態のスイッチ１の製造方法の一例について説明する。まず、上述の固定方法と同様に、端子および配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板２を上金型と下金型との間にセットする。上金型および下金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出して、フレキシブル配線基板２の各端子の位置毎にスイッチガイド３をインサート成形する。

続いて、インサート成形後の複数のスイッチガイド３に、あらかじめドーム状の接点２１を備えたスイッチノブ４を装着した後、各々のスイッチガイド３の各起立体１４，１５の上面に、意匠面部材５の開口２２の縁の底面を接着剤等により接合（結合）し、以って、各スイッチガイド３に対し意匠面部材５を設置する。使用に際しては、機器の曲面や屈曲等を必要とする部分のハウジング（例えば車両のコックピットのインパネやセンタクラスタ等）のその形状に沿って意匠面部材５を変形させ、かつ意匠面部材５をそのハウジングの一部または全部として利用することが可能である。このため、スイッチ１の組み付け工数を大幅に低減し、かつ機器（車両等）側の生産性をも向上させる利点がある。

この実施の形態では、フレキシブル配線基板２の各端子の位置毎にスイッチガイド３をインサート成形して、スイッチ１を構成することに一つの要点があり、これにより、スイッチガイド３を固定する特定の部材を不要とし、部品点数を低減し、かつ組み付けの工数をも低減する。この結果、低コスト化を図ることができるとともに、量産性を向上させることができる。

一方、スイッチガイド３のフレキシブル配線基板２上の端子を露出させるエリア１１は、フレキシブル配線基板２とスイッチノブ４との間のクリアランスを小さくすることを可能にする。この結果、スイッチ１全体の薄型化（小スペース化）を図ることを可能にするとともに、各部材２，３，４，５の公差を勘案する必要もなく、一段と生産の簡便性、利用の汎用性を向上させる。例えば、各種機器や車両のコックピットのインパネやセンタクラスタ等に用いる場合、機器や車両側の生産性をも向上させる効果がある。

この発明に係る一実施の形態のスイッチの構成を説明する一部破断側面図である。 同スイッチの一部であるスイッチガイドの構成を示す上面視斜視図である。 同スイッチの一部であるスイッチガイドの構成を示す裏面視斜視図である。 同スイッチの使用の形態の第１の一例を説明する説明図である。 同スイッチの使用の形態の第２の一例を説明する説明図である。 同スイッチの使用の形態の第３の一例を説明する説明図である。 同スイッチの使用の形態の第４の一例を説明する説明図である。 従来の技術を説明する説明図である。

符号の説明

１…スイッチ、 ２…フレキシブル配線基板、 ３…スイッチガイド、 ４…スイッチノブ、 ５…カバー体（意匠面部材）、 １２，１３…上部体、 １８…下部体、 ２１…接点。

Claims (3)

1. 所定の複数箇所毎に端子を有する所定の配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板と、
   前記フレキシブル配線基板の前記各端子の位置毎に該各端子を露出させる状態で成形した複数のスイッチガイドと、
   前記複数のスイッチガイド毎に、該位置の前記端子にＯＮ／ＯＦＦ操作可能に設けたスイッチノブと、
   前記複数のスイッチガイドに対し、前記各スイッチノブを露出もしくは突出させるように複数の開口を有するカバー体と
   を備えていることを特徴とするスイッチの構造。
2. 所定の複数箇所毎に端子を有する所定の配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板に複数のスイッチを固定するスイッチの固定方法において、
   前記フレキシブル配線基板に対し、前記各端子の位置毎に該各端子を露出させる状態でスイッチガイドをインサート成形した後、
   前記複数のスイッチガイド毎に、該位置の前記端子にＯＮ／ＯＦＦ操作可能のスイッチノブを装着することを特徴とするスイッチの固定方法。
3. 所定の複数箇所毎に端子を有する所定の配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板に対し、前記各端子の位置毎に該各端子を露出させる状態でスイッチガイドをインサート成形した後、
   前記複数のスイッチガイド毎に、該位置の前記端子にＯＮ／ＯＦＦ操作可能のスイッチノブを設け、
   かつ、前記複数のスイッチガイドに対し、該位置の前記各スイッチノブを露出もしくは突出させるように複数の開口を有するカバー体を装着することを特徴とするスイッチの製造方法。

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