JP2010212172A - プッシュオンスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】配線基板面に平行な方向から操作部を押し込んで操作するプッシュオンスイッチに関し、配線基板上の占有面積を増やすことなく、半田付け強度の向上を図ることを目的とする。
【解決手段】アース端子２６は、ケース２１下面２１Ｅの左右の導出部分に対して下面２１Ｅから離れる方向に曲げ加工されて絶縁樹脂内に埋設された埋設部２６Ａの中間部で再びケース２１下面２１Ｅに露出するように曲げ加工されて、その下面がケース２１下面２１Ｅに露出した半田付け用の露出部２６Ｂとなる構成のものとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器の配線基板に半田付け実装され、配線基板面に平行な方向から押し込んで操作するプッシュオンスイッチに関するものである。

近年、電子機器の小型、薄型化によって、電子機器の側面にも操作ボタンが設けられることが多くなっている。そして、このような操作部分には、配線基板面に平行な方向から押し込んで操作する所謂横押しタイプのプッシュオンスイッチが多く用いられている。

このような従来のプッシュオンスイッチについて、図８〜図１２を用いて説明する。

図８は従来のプッシュオンスイッチの断面図、図９は同分解斜視図、図１０は同ケースの平面図、図１１は図１０のＱ−Ｑ線における断面図であり、同図において、１は上面に略円形の凹部１Ａを備えた絶縁樹脂からなる略矩形のケースで、前記凹部１Ａの内底面中央には中央固定接点２が配されていると共に、その中央固定接点２を中心にした点対称位置の２箇所には、中央固定接点２と電気的に絶縁状態である外側固定接点３が配されている。そして、それら中央固定接点２および外側固定接点３のそれぞれに接続された端子４および５はケース１の外方に各々導出されている。

この外側固定接点３から端子５までの状態は、図１０の平面図や図１１の断面図に示すように、ケース１の凹部１Ａ内底面に露出した外側固定接点３からインサート成形された絶縁樹脂内の埋設部３Ａを経てケース１の側壁近傍で下面と同一平面に露出して、そのまま水平に導出されている。

また、中央固定接点２から端子４までの状態も同様であるので図示はしないが、インサート成形された絶縁樹脂内の埋設部を経てケース１下面と同一平面で導出されている。

６は上方凸形の円形ドーム状に形成された弾性金属薄板からなる可動接点で、その外周が外側固定接点３上に載置されて、ドーム状の中央部下面が中央固定接点２と間隔をあけて対峙するように、前記ケース１の凹部１Ａ内に収容されて配されている。

７は下面に図示しない粘着剤を備えた絶縁フィルムからなる保護シートで、前記ケース１の凹部１Ａ上面を塞いで粘着固定されている。

８は図８で左方向となるケース１の前方に操作部８Ａを突出させて配された操作体で、操作部８Ａから後方に向けて駆動部８Ｂが突出形成されていると共に、駆動部８Ｂから間隔をあけてその周囲を囲む枠状部８Ｃを備えている。この操作体８は、前記保護シート７の上面に枠状部８Ｃが載置されて、前後移動可能に組み込まれている。

９は後方下方に向けて切り曲げ形成された傾斜部９Ａを中央部に備えた金属板からなるカバーで、傾斜部９Ａの前面に前記操作体８の駆動部８Ｂ先端を当接させて、係止部９Ｂがケース１の係止突起１Ｂに係止されて固定されている。

以上のように従来のプッシュオンスイッチは構成されており、次にその動作を説明する。

まず、操作体８の操作部８Ａを後方に押し込むように押圧すると、操作体８は保護シート７上を後方へ移動し、この移動に伴ってカバー９の傾斜部９Ａに当接した駆動部８Ｂの先端が傾斜面に沿って斜め下方に案内されて移動する。

そして、駆動部８Ｂ先端の移動により保護シート７を介して可動接点６の中央部に押下力が加えられ、その力が所定の大きさを超えると可動接点６がクリック感を伴って弾性反転し、中央部下面が下方に対峙した中央固定接点２に接触して、可動接点６を介して外側固定接点３と中央固定接点２との間が導通する。これにより、外方に導出された端子４と５の間が導通（スイッチオン）する。

この操作部８Ａへの押圧操作を解除すると、可動接点６は自己復帰力によりクリック感を伴って元の上方凸形に弾性復帰し、中央部下面が中央固定接点２から離れて、外側固定接点３と中央固定接点２との間が絶縁状態（スイッチオフ）となり、その可動接点６の復帰力などによる付勢力が保護シート７を介して駆動部８Ｂ先端に加わり、その先端が傾斜部９Ａの傾斜面を斜め上方に案内されつつ操作体８は元の押し込み操作前の図８に示す位置まで押し戻される。

そして、このプッシュオンスイッチは、図１２の実装状態を説明する外観図に示すように用いられる。

図１２において、１１は、その上面にプッシュオンスイッチの端子４，５に対応するランド１２がそれぞれ配設されている配線基板で、それらのランド１２上に各端子４，５が載置された後、半田付けされて固定され、操作体８の操作部８Ａが配線基板１１の端部から前方に突出するように実装されるものであった。

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。
特開２００７−３２９０２２号公報

しかしながら従来のプッシュオンスイッチにおいては、電子機器の小型薄型化および多機能化により配線基板１１上に搭載される電子部品の集積度合いが増し、それに対応してプッシュオンスイッチとしても外形の小さいものが好まれるようになってきているが、その一方で、操作部８Ａに想定外の大きな力が加わっても配線基板１１からの剥離が抑えられるように、半田付け強度の向上したプッシュオンスイッチの開発要望があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、実装された配線基板面に平行な方向から操作部を押し込んで操作するプッシュオンスイッチにおいて、配線基板上の占有面積を増やすことなく、半田付け強度の向上を図ることができるプッシュオンスイッチを提供することを目的とする。

前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、絶縁樹脂製のケースにインサート成形で埋設固定され、前記ケースの外方に導出された端子を備え、実装される配線基板面に平行な方向から押圧操作されるプッシュオンスイッチであって、前記端子と繋がる埋設部分の中間部に、前記ケースの下面に露出した半田付け用の露出部が設けられていることを特徴とするプッシュオンスイッチとしたものであり、端子に加えてケース下面の露出部を半田付けにより装着可能な構成にしたため、配線基板上の占有面積を増加することなく、半田付け面積を広くできて、半田付け強度の向上を図ることができるプッシュオンスイッチを提供することができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、ケースの内部に設けられた固定接点と繋がって前記ケースの外方に導出された端子が設けられていると共に、前記固定接点とは電気的に独立状態にインサート成形されて固定され、前記ケースの外方に導出された端子が、アース端子として用いられ、このアース端子の埋設部分の中間に、前記ケースの下面に露出した露出部が設けられていることを特徴とするものであり、スイッチ用の固定接点とは電気的に独立したアース端子の埋設部分に露出部を構成したことによって、半田付け強度の向上が図られると共に、人体等から操作部に伝わった静電気をアース端子を介してアースに落とせるものを提供できる。そして、例えば従来のプッシュオンスイッチの端子位置のままで、その中の一つ以上をアース端子としたものにすれば、静電気対策のためのアース用ランドを従来のランド位置で構成でき、また前記露出部用のランドもスイッチのケース面積内の位置に設ければよいので、配線基板上の占有面積を増やすことなくパターン配置なども容易に対応できるものに実現できるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、ケースの下面に露出した露出部が、前記下面から僅かに窪んだ位置で露出していることを特徴とするものであり、窪んだ部分に半田を介在させることができるため、プッシュオンスイッチの配線基板からの浮きを抑えて強固に露出部を半田付けすることができるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において、ケースの下面に露出した露出部に、下方に突出した垂下部を備えていることを特徴とするものであり、垂下部を配線基板に設けたスルーホールなどに挿入して半田付けすることで、さらに半田付け強度を向上させることが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、実装された配線基板面に平行な方向から操作部を押し込んで操作するプッシュオンスイッチにおいて、配線基板上の占有面積を増やすことなく、半田付け強度の向上を図ることができるプッシュオン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、本発明の実施の形態について、図１〜図７を用いて説明する。なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（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オンスイッチの断面図、図２は同分解斜視図、図３は同ケースの平面図、図４は図３のＰ−Ｐ線における断面図であり、同図において、２１は上面に略円形の凹部２１Ａを有した上面視略矩形の絶縁樹脂からなるケースで、その凹部２１Ａの内底面中央部に中央固定接点２２が配され、その中央固定接点２２から離れた左側に外側固定接点２３が配されている。一方、前記中央固定接点２２を中心として点対称となる右側には、外側固定接点２３と同じ高さの受け部２１Ｂが設けられている。また、ケース２１上面の各コーナー部には、上方にＬ字形に突出したＬ形突部２１Ｃが突設され、それらＬ形突部２１Ｃの外側面には係止突起２１Ｄがそれぞれ設けられている。

そして、前記中央固定接点２２と繋がってインサート成形されて固定された端子２４が前記ケース２１の右側壁後方位置から外方に導出され、前記外側固定接点２３と繋がって同じくインサート成形されて固定された端子２５がケース２１の左側壁後方位置から外方に導出されている。さらに、ケース２１の絶縁樹脂内にインサート成形され、左右の側壁の前方位置から外方にアース端子２６がそれぞれ導出されている。

この両側に導出されたアース端子２６はケース２１の絶縁樹脂内で繋がっており、図４の断面図に示すように、ケース２１下面２１Ｅの左右の導出部分から絶縁樹脂内に向けて下面２１Ｅから離れる方向に曲げ加工されて絶縁樹脂内に埋設された埋設部２６Ａをそれぞれ有し、さらにそれらの埋設部２６Ａの中間位置で再びケース２１下面２１Ｅに露出するように曲げ加工されて、その下面がケース２１下面２１Ｅに露出した露出部２６Ｂとなっている。

また、この露出部２６Ｂはケース２１の下面２１Ｅに僅かに窪んで設けられた窪み内の窪んだ位置で露出している。この窪みの深さは、後述する実装時の半田付け状態に適した深さに設定されている。

６は上方凸形のドーム状に膨らんだ弾性金属薄板製の円形の可動接点であり、前記ケース２１の凹部２１Ａ内に収容され、その外周下端が外側固定接点２３上と受け部２１Ｂ上に載せられて、中央部下面が中央固定接点２２と間隔をあけて対峙している。

７は絶縁フィルムからなる保護シートで、ケース２１の凹部２１Ａを塞ぐようにケース２１上に粘着固定されて、凹部２１Ａ内の各接点６，２２，２３を塵埃等から保護している。

８は図１で左方向となるケース２１の前方に突出した操作部８Ａを備えた操作体で、その後方には棒状に突出した駆動部８Ｂと、間隔をあけてその駆動部８Ｂを囲む枠状部８Ｃを有しており、前記保護シート７上に後方の枠状部８Ｃ部分が載置され、ケース２１のＬ形突部２１Ｃの内側で左右方向ではガイドされつつ、前後方向に移動範囲が規制されて組み込まれている。

そして、９は後方下方に向けて切り曲げ形成された傾斜部９Ａを中央部に有し、前記操作体８の上方への移動を規制する金属板からなるカバーで、コーナー部に下方に向けて延設された係止部９Ｂが前記ケース２１のＬ形突部２１Ｃの係止突起２１Ｄに係止状態で固定されている。その状態で、操作体８の駆動部８Ｂ先端は傾斜部９Ａの前面に当接している。

以上のように本発明によるプッシュオン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、操作部８Ａを後方に向けて押し込むように押圧力を加えると、操作体８が後方に移動し、それにより駆動部８Ｂが撓みながらその先端がカバー９の傾斜部９Ａに沿って斜め下方に案内されて移動し、保護シート７を介して下方の可動接点６の中央部を押下する。そして、その押下力が所定の力を超えると、図５の動作を説明する断面図に示すように、可動接点６がクリック感を伴って弾性反転し、中央部下面が下方に位置した中央固定接点２２に接触する。これにより、外側固定接点２３と中央固定接点２２との間が電気的に導通し、外方に露出された端子２４と２５の間が導通（スイッチオン）する。

そして、操作部８Ａに加えていた押圧力を解除すると、可動接点６が自己復帰力によりクリック感を伴って元の上方凸形に弾性復帰し、中央部下面が中央固定接点２２から離れて、外側固定接点２３と中央固定接点２２との間が電気的に絶縁状態（スイッチオフ）となる。そして、その可動接点６の上方への復帰力等が保護シート７を介して駆動部８Ｂ先端に加わり、それによって駆動部８Ｂ先端が傾斜部９Ａに沿って斜め上方に案内されつつ押し上げられて、操作体８が元の押し込み操作前の位置まで押し戻され、元の図１の状態に戻る。

次に、図６の実装状態を説明する外観図により、本発明のプッシュオンスイッチの実装状態について説明する。

３１は上面にランド３２Ａ，３２Ｂ，３３，３４が所定位置に配設された配線基板で、ランド３２Ａは、プッシュオンスイッチの中央固定接点２２と繋がって導出された端子２４用のもの、またランド３２Ｂは、外側固定接点２３と繋がって導出された端子２５用のもので、さらにランド３３は、各固定接点２２，２３とは電気的に独立した二つのアース端子２６用のもの、ランド３４は、露出部２６Ｂ用のものである。

この配線基板３１上の各ランド３２Ａ，３２Ｂ，３３，３４に対応させて、プッシュオンスイッチを載置して、それぞれを半田付けして実装する。

このように実装されたプッシュオンスイッチの動作は、前述した通りであるが、操作部８Ａに想定外の大きな力が加わった場合は、その力が端子２４，２５およびアース端子２６と露出部２６Ｂの各半田付け部分に加わることになる。ここに、当該プッシュオンスイッチでは、ケース２１の左右に導出された端子２４，２５およびアース端子２６部分だけでなく、アース端子２６と繋がってケース２１の下面２１Ｅに露出した露出部２６Ｂも半田付け固定される構成にしているので、半田付け部分の総面積が増加された実装状態にできており、半田付け強度を向上したものにできる。

そして、露出部２６Ｂがケース２１下面２１Ｅから僅かに窪んだ位置に設けられているので、溶融した半田がこの窪んだ位置に介在されるようにでき、半田付け後のプッシュオンスイッチの配線基板３１からの浮きが抑えられると共に、露出部２６Ｂがランド３４に確実に固定されて、配線基板３１への強固な半田付け状態を実現することができる。この露出部２６Ｂを露出させるための窪みの深さは、０．０１〜０．０８ｍｍが好ましく、特に０．０３〜０．０５ｍｍであると、より好ましい。

そして、本実施の形態によるものは、実装状態で操作部８Ａが配線基板３１面から所定の高さにあるため、操作部８Ａに力が加わった場合に、半田付け部分に対し剥離する方向の力が働く。その際には、ケース２１の後方側の半田付け部分よりも前方側の半田付け部分により大きな力が加わることになるが、ケース２１の前方側は両側に導出されたアース端子２６に加えて、ケース２１下面２１Ｅの露出部２６Ｂが半田付けされて半田付け面積が増加しているので、半田付け強度を向上することができる。

以上のように、本実施の形態によるものは、アース端子２６をケース２１の絶縁樹脂内に埋設固定し、その埋設部２６Ａの中間部に半田付け可能な露出部２６Ｂを設けたものとしたので、プッシュオンスイッチが配線基板３１上で占有する面積を増加させることもなく半田付け強度が向上されたものに実現できる。

そして、当該構成では、従来のプッシュオンスイッチの端子位置のままで、その中の端子の二つをスイッチ内部の各固定接点２２，２３から電気的に独立したアース端子２６の構成にすると共に、前記アース端子２６および露出部２６Ｂの設置位置を操作部８Ａ側に近い前方位置に設けたものにしているため、人体等からの静電気が操作部８Ａに流れ込んできても、操作部８Ａに近いアース端子２６を介してその静電気をアースに落とせて、図示しない所定の電気回路への流入が防止できる。また、この構成であれば、静電気対策のためのアース用のランド３３を従来のランド位置で構成できることに加えて、露出部２６Ｂ用のランド３４としてもケース２１の面積内の位置に設ければよいので、配線基板３１上の占有面積を増やすことなく配線基板３１上のパターン配置なども容易にできるものとなり、パターン設計の自由度の向上にも寄与できる静電気対策が図られたプッシュオンスイッチに実現できる。

なお、図７に示すように、ケース４１下面４１Ｅのアース端子４２と繋がる埋設部中間の露出部４２Ｂに、下方に向けて突出した垂下部４２Ｃを設け、その垂下部４２Ｃを配線基板５１に設けたスルーホール付きランド５２のスルーホールに挿入して、露出部４２Ｂと共に垂下部４２Ｃを半田付けする構成とすれば、占有面積を増やすことなく、さらに半田付け強度の向上したプッシュオンスイッチとすることができる。

なお、以上には、アース端子２６，４２にそれぞれ露出部２６Ｂ，４２Ｂを設けた構成を説明したが、露出部としては、信号用の端子側に設けられていてもよい。そして、前述説明からも判るように、アース端子を有していないプッシュオンスイッチに露出部を設ける場合などであっても、可能であれば露出部をケース前方側の位置に設けることが好ましい。そして、露出部の配設数は、一つのみに限られることはなく、スイッチ外形の大きさや端子における埋設部分の引き回し状態などを考慮しつつ、複数箇所に設けてもよい。なお、スイッチ接点部分や操作体８の形状や動作状態などは、前述説明した構成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オンスイッチは、配線基板上の占有面積を増やすことなく、半田付け強度の向上を図ることができるという有利な効果を有し、電子機器の入力操作部等に有用である。

本発明の一実施の形態によるプッシュオンスイッチの断面図 同分解斜視図 同ケースの平面図 図３のＰ−Ｐ線における断面図 動作を説明する断面図 実装状態を説明する外観図 別形態の露出部による実装状態を説明する外観図 従来のプッシュオンスイッチの断面図 同分解斜視図 同ケースの平面図 図１０のＱ−Ｑ線における断面図 実装状態を説明する外観図

６ 可動接点
７ 保護シート
８ 操作体
８Ａ 操作部
８Ｂ 駆動部
８Ｃ 枠状部
９ カバー
９Ａ 傾斜部
９Ｂ 係止部
２１，４１ ケース
２１Ａ 凹部
２１Ｂ 受け部
２１Ｃ Ｌ形突部
２１Ｄ 係止突起
２１Ｅ，４１Ｅ 下面
２２ 中央固定接点
２３ 外側固定接点
２４，２５ 端子
２６，４２ アース端子
２６Ａ 埋設部
２６Ｂ，４２Ｂ 露出部
３１，５１ 配線基板
３２Ａ，３２Ｂ，３３，３４ ランド
４２Ｃ 垂下部
５２ スルーホール付きランド

Claims (4)

1. 絶縁樹脂製のケースにインサート成形で埋設固定され、前記ケースの外方に導出された端子を備え、実装される配線基板面に平行な方向から押圧操作されるプッシュオンスイッチであって、前記端子と繋がる埋設部分の中間部に、前記ケースの下面に露出した半田付け用の露出部が設けられていることを特徴とするプッシュオンスイッチ。
2. ケースの内部に設けられた固定接点と繋がって前記ケースの外方に導出された端子が設けられていると共に、前記固定接点とは電気的に独立状態にインサート成形されて固定され、前記ケースの外方に導出された端子が、アース端子として用いられ、このアース端子の埋設部分の中間に、前記ケースの下面に露出した露出部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のプッシュオンスイッチ。
3. ケースの下面に露出した露出部が、前記下面から僅かに窪んだ位置で露出していることを特徴とする請求項１記載のプッシュオンスイッチ。
4. ケースの下面に露出した露出部に、下方に突出した垂下部を備えていることを特徴とする請求項１記載のプッシュオンスイッチ。

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