JP2013037874A

JP2013037874A - 照光スイッチ

Info

Publication number: JP2013037874A
Application number: JP2011172783A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Ohashi; 陽介大橋; Tomoyuki Maeda; 友之前田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2013-02-21

Abstract

【課題】配線基板の取付孔下面に装着される発光素子と配線基板との接続が確実な照光スイッチを提供することを目的とするものである。
【解決手段】配線基板１３の取付孔１３Ａをドリル加工によって形成することにより、取付孔１３Ａの断面にはバリ等の突出物が生じ難く、発光素子６は実装の際に取付孔１３Ａ内に所定の正規位置に配置されて、取付孔１３Ａに対し傾いてずれることがなく、接続部６Ａの上面全体がランド１３Ｂに良好にはんだ付けされるため、接続部６Ａとランド１３Ｂの接続が強固で確実な照光スイッチを実現することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に自動車の空調機器や音響機器等の操作に用いられる照光スイッチに関するものである。

近年、車室内のフロントパネル部やステアリングホイール部に、表示部が照光する様々な操作体を備えた照光スイッチを配置し、これらによってエアコンやオーディオ等の各種電子機器の操作を行うものが増えている。

このような従来の照光スイッチについて、図４〜図７を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

図５は従来の照光スイッチの断面図、図６は要部分解斜視図であり、同図において、１は絶縁樹脂製のケース、２は絶縁樹脂製で略箱状の操作体で、操作体２がケース１に上下動可能に装着されている。

そして、操作体２の上面には周囲の不透光部２Ｂから文字や記号、図形等の所定の形状に透光部２Ａが露出した表示部２Ｃ、２Ｄが形成されている。

また、３は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された紙フェノール樹脂やガラスエポキシ樹脂などのリジッド基板製の配線基板で、ケース１底面に固定されている。

さらに、４は配線基板３の上面に実装されたスイッチ接点としてのプッシュスイッチで、上部の操作部に操作体２下面から延出した押圧部２Ｅが当接している。

そして、このプッシュスイッチ４の右方の配線基板３上面には、操作体２の表示部２Ｃを照光する表面取付用の発光ダイオード等の発光素子５が実装されている。

また、６は配線基板の下面に装着される裏面取付用の発光ダイオード等の発光素子で、上部の略半球状のレンズ部６Ｃと中間の略矩形状の基部６Ｂ及び基部６Ｂの下部から所定方向の両外方へ延出した接続部６Ａから形成されている。

さらに、プッシュスイッチ４の左方のケース１には略筒状の筒部１Ａが設けられ、この筒部１Ａ内側の配線基板３の比較的狭い範囲に略矩形状の取付孔３Ａが形成されると共に、この取付孔３Ａの下面に発光素子６が実装されている。

つまり、筒部１Ａ内側は表面取付用の発光素子５を実装するには狭く、配線基板３の下面に裏面取付用の発光素子６を実装し、取付孔３Ａを通して上方の表示部２Ｄを照光するようにしている。

なお、図７（ａ）は発光素子６の装着状態を示す上面視の要部平面図で、発光素子６の基部６Ｂが取付孔３Ａ内側に所定の隙間を空けて挿通すると共に、取付孔３Ａの両側方の下面に形成された略矩形状のランド３Ｂに接続部６Ａの上面がはんだ付け固定されて、発光素子６が配線基板３下面に装着される。

また、取付孔３Ａは通常、発光素子６の略矩形状の基部６Ｂと相似形の略矩形状のため、配線基板３の作製工程の最後の工程である外形加工に合わせてプレス加工によって形成されている。

そして、配線基板３上に抵抗体７などの各種電子部品が実装されると共に、両面を貫通するスルーホール３Ｃを介して両面の配線パターンが接続され、この配線基板３やケース１をカバー８が覆うと共に、操作体２がカバー８の開口から外方へ突出して、図４に示すような照光スイッチが構成されている。

このような照光スイッチは、車室内のフロントパネル部やステアリングホイール部に装着され、プッシュスイッチ４や発光素子５、６等が配線基板３を介して、エアコンやオーディオ等の各種電子機器や、自動車の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

以上の構成において、図５に示す状態から、操作体２を下方へ押圧操作すると、押圧部２Ｅがプッシュスイッチ４の操作部を押圧して、プッシュスイッチ４の電気的接離が行われ、例えば、エアコンの入／切が行われる。

また、夜間等の周囲が暗い場合には、ヘッドライト用スイッチ（図示せず）を操作すると発光素子５が発光し、この光が操作体２下方から透光部２Ａを照光して、文字や記号、図形等の表示部２Ｃが照光されるため、周囲が暗い場合でも、表示部２Ｃの表示や操作体２の位置確認が可能となり、操作体２の識別や操作を容易に行うことができる。

そして、この時、操作体２を押圧操作してプッシュスイッチ４をＯＮ操作すると、発光素子５とは発光色の異なる発光素子６が発光し、この光が筒部１Ａに照光範囲を規制されて上方の表示部２Ｄ、例えば、入／切表示のインジケータが照光されて、エアコンが起動していることが視認できるようになっているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００７−２８７４１１号公報

しかしながら、従来の照光スイッチにおいては、発光素子６が装着される配線基板３の取付孔３Ａがプレス加工によって形成されているため、この取付孔３Ａの断面にはバリ等の突出物が生じ易く、図７（ｂ）に示すように、バリＡが大きい場合には、発光素子６の基部６Ｂが取付孔３Ａ内で傾いて、接続部６Ａがランド３Ｂに対しずれてしまうため、接続部６Ａとランド３Ｂとのはんだ付けが不充分となり、発光素子６と配線基板３との接続に支障をきたす可能性があるという課題があった。

本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、配線基板の取付孔下面に装着される発光素子と配線基板との接続が確実な照光スイッチを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、配線基板の取付孔をドリル加工によって形成し、この配線基板の取付孔下面に裏面取付用の発光素子を装着して照光スイッチを構成したものである。

本発明によれば、配線基板の取付孔をドリル加工によって形成することによって、取付孔の断面にはバリ等の突出物が生じ難く、発光素子が取付孔内で所定の正規位置に配置されて、発光素子の接続部が配線基板のランドに対してずれることなくはんだ付けされて、良好なはんだ付け状態にできるため、発光素子の配線基板との接続が確実な照光スイッチを得ることができるという作用を有する。

本発明の一実施の形態による照光スイッチの断面図同要部分解斜視図同要部平面図照光スイッチの斜視図従来の照光スイッチの断面図同要部分解斜視図同要部平面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４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照光スイッチの断面図、図２は同要部分解斜視図であり、同図において、１はアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体等の絶縁樹脂製のケース、２は透光性のポリカーボネート樹脂等の絶縁樹脂製の略箱状の操作体で、操作体２がケース１に上下動可能に装着されている。

そして、操作体２上面には表面を塗装等によって形成された黒色や褐色等の暗色の不透光部２Ｂから、文字や記号、図形等の所定の形状に透光部２Ａが露出した表示部２Ｃ、２Ｄが形成されている。

また、１３は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された紙フェノール樹脂やガラスエポキシ樹脂などのリジッド基板製の配線基板で、ケース１底面に固定されている。

さらに、４は配線基板１３の上面に実装されたスイッチ接点としてのプッシュスイッチで、上部の操作部に操作体２下面から延出した押圧部２Ｅが当接している。

そして、このプッシュスイッチ４の右方の配線基板１３の上面には、上方の操作体２の表示部２Ｃを照光する表面取付用の発光ダイオード等の発光素子５が実装されている。

また、プッシュスイッチ４左方のケース１には後述する発光素子６を囲むように形成された略筒状の筒部１Ａが設けられ、この筒部１Ａ内側の配線基板１３には所定方向の両側が半円形部で中間が平行部からなる略小判状の取付孔１３Ａが形成されている。

なお、略小判状の取付孔１３Ａは長手方向が、プッシュスイッチ４を挟んで対向する発光素子５との方向と略直交する方向に配設されると共に、取付孔１３Ａの平行部下面の両側には、取付孔１３Ａの長手方向に対し直交方向の外方端部が略円弧状に形成されたランド１３Ｂが各々形成されている。

また、取付孔１３Ａを形成する際は、背景技術で説明したように略矩形の取付孔３Ａをプレス加工によって形成するものとは異なり、配線基板１３作製の初期工程であるスルーホールなどをＮＣ（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌ）加工によるドリル加工の際に、一方の半円形部と続く平行部と他方の半円形部をドリルを水平方向への移動に伴い、複数回上下方向に昇降させて形成して、取付孔１３Ａの断面にはバリ等の突出物が生じ難いものとなっている。

そして、６は配線基板の取付孔１３Ａの下面に装着される裏面取付用の発光ダイオード等の発光素子で、上部の略半球状のレンズ部６Ｃと、中間の略矩形状の基部６Ｂ及び基部６Ｂの下部に所定方向の両外方へ延出し金メッキ等の金属メッキが施された銅合金板製の接続部６Ａによって形成されている。

また、図３（ａ）の配線基板上方視の要部平面図に示すように、この発光素子６の接続部６Ａが取付孔１３Ａの長手方向と略直交する方向に配置され、接続部６Ａが配線基板１３下面のランド１３Ｂにはんだ付けによって接続され、発光素子６が配線基板１３下面に装着されている。

つまり、ドリル加工された取付孔１３Ａの断面にはバリ等がないため、発光素子６は実装の際に取付孔１３Ａ内に所定の正規位置に配置されて、取付孔１３Ａに対し傾いてずれることがなく、接続部６Ａの上面全体がランド１３Ｂに良好にはんだ付けされるため、接続部６Ａとランド１３Ｂの接続が強固で確実なものとなる。

また、ランド１３Ｂの外方端部が略円弧状に形成されていることによって、はんだ付け時にランド１３Ｂに塗布されるクリームはんだの量が適量となり、リフロー加熱の際に両側の接続部６Ａと対向するランド１３Ｂが各々ほぼ同タイミングではんだ溶融してはんだ付けされるため、発光素子６は配線基板１３に対し略平行に装着される。

すなわち、背景技術で説明したランド３Ｂのように外方端部が略矩形状の場合には、はんだ付け時にランド３Ｂにクリームはんだがやや多めに塗布され易く、リフロー加熱の際に、発光素子６の左右の接続部６Ａと対向するランド３Ｂ間のはんだの溶融時間に差が生じ易く、発光素子６が配線基板３面に対し傾いて固定され易いのに比べ、ランド１３Ｂの外方端部が略円弧状にすることによって、過度にクリームはんだが塗布されることなく適量で左右のランド１３Ｂのはんだ溶融時間にばらつきが少ないため、発光素子６がランド１３Ｂ面に略平行で均等にはんだ付けされた、より良好なはんだ付け状態にできる。

そして、配線基板１３上に抵抗体７などの各種電子部品が実装されると共に、両面を貫通するスルーホール１３Ｃ等を介して両面の配線パターンが接続され、この配線基板１３やケース１をカバー８が覆うと共に、操作体２がカバー８の開口から外方へ突出して、図４に示すような照光スイッチが構成されている。

このような照光スイッチは、車室内のフロントパネル部やステアリングホイール部に装着され、プッシュスイッチ４や発光素子５、６等が配線基板１３を介して、エアコンやオーディオ等の各種電子機器や、自動車の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

以上の構成において、図１に示す状態から、操作体２を下方へ押圧操作すると、押圧部２Ｅがプッシュスイッチ４の操作部を押圧して、プッシュスイッチ４の電気的接離が行われ、例えば、エアコンの入／切が行われる。

そして、夜間等の周囲が暗い場合には、ヘッドライト用スイッチ（図示せず）等を操作すると、発光素子５が例えばオレンジ色や白色に発光し、この光が操作体２下方から透光部２Ａを照光して表示部２Ｃ、例えば「Ａ／Ｃ」が照光されるため、周囲が暗い場合でも、表示部２Ｃの表示や操作体２の位置確認が可能となり、操作体２の識別や操作を行うことができる。

また、この時、操作体２を押圧操作してプッシュスイッチ４をＯＮ操作すると、発光素子６が発光素子５とは発光色の異なる例えば黄色に発光し、この光が筒部１Ａに照光範囲を規制されて上方の表示部２Ｄ、例えば、略棒状である入／切表示のインジケータが照光されて、エアコンが起動していることが視認できるようになっている。

なお、発光素子６の接続部６Ａは配線基板１３下面のランド１３Ｂに対しずれることなく、接続部６Ａ全体が良好にはんだ付けされているため、車両内に生じる衝撃や温湿度変化の激しい周囲環境においても、接続部６Ａとランド１３Ｂとの安定した接続を確保することができる。

さらに、略小判状の取付孔１３Ａの長手方向をプッシュスイッチ４を挟んで対向した発光素子５との方向と直交する方向に配置することによって、発光素子６は発光素子５方向には取付孔１３Ａの平行部内に囲まれ、光は発光素子５側方向へは広がり難く、本実施の形態のように発光素子５と発光素子６の発光色が異なる場合には、表示部２Ｃ、２Ｄの照光色に互いに他方の光が混在し難いため、表示部が所定の照光色で識別し易いものにすることができる。

このように本実施の形態によれば、配線基板１３の取付孔１３Ａをドリル加工によって形成することにより、取付孔１３Ａの断面にはバリ等の突出物が生じ難く、発光素子６は実装の際に取付孔１３Ａ内に所定の正規位置に配置されて、取付孔１３Ａに対し傾いてずれることがなく、接続部６Ａの上面全体がランド１３Ｂに良好にはんだ付けされるため、接続部６Ａとランド１３Ｂの接続が強固で確実な照光スイッチを実現することができる。

また、以上の説明では、取付孔１３Ａを両側が半円形部で中間が平行部の長孔状としたが、図３（ｂ）に示すように、略長方形で長手方向の角を曲線状にした長孔状の取付孔１４や、図３（ｃ）に示すように、発光素子６の接続部６Ａとランド１３Ｂとの接続面積はやや減少するが、基部６Ｂが挿通可能な円形状の取付孔１５など、ドリル加工が可能であれば適宜、形状を設定しても良い。

なお、以上の説明では、操作体２の表示部２Ｃ、２Ｄを、塗装した不透光部２Ｂに所定形状に透光部２Ａを露出させて形成したものとして説明したが、絶縁樹脂製の不透光部から所定形状に透光性絶縁樹脂製の透光部を露出させた、所謂、二色成形によって形成しても良い。

本発明の照光スイッチは、主に自動車の空調機器や音響機器等の操作に用いられ、操作体の表示部が発光素子によって照光する照光スイッチとして有用である。

１ケース
１Ａ筒部
２操作体
２Ａ透光部
２Ｂ不透光部
２Ｃ、２Ｄ表示部
２Ｅ押圧部
４プッシュスイッチ
５、６発光素子
６Ａ接続部
６Ｂ基部
６Ｃレンズ部
７抵抗体
８カバー
１３配線基板
１３Ａ、１４、１５取付孔
１３Ｂランド
１３Ｃスルーホール

Claims

上面に透光性の表示部が形成された操作体と、この操作体の上下動によって電気的接離が行われるスイッチ接点と、前記操作体の下方に配置された配線基板と、この配線基板に設けられた取付孔の下面に装着され、前記取付孔を通して前記操作体の前記表示部を照光する発光素子からなり、前記取付孔をドリル加工によって形成した照光スイッチ。