JP2015153570A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動などの外力に伴ってスイッチ装置が発する雑音を抑制することを目的とするもの。【解決手段】操作体１３が上面に上下動可能に装着された保持体１２と、操作体１３の上下動に応じて電気的接離を行うスイッチ接点１４と、スイッチ接点１４を実装した配線基板１５と、配線基板１５の下方に配置された下側ケース１０Ｂとを備え、配線基板１５は保持体１２と下側ケース１０Ｂとの間に保持され、保持体１２の下面が配線基板１５の上面に当接すると共に、下側ケース１０Ｂの上面に配線基板１５の下面を押圧する複数の下側突起部１７を設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器に使用されるスイッチ装置に関するものである。

以下、従来のスイッチ装置について図面を用いて説明する。図４は従来のスイッチ装置の構成を示した分解斜視図であり、スイッチ装置はケース１と、ケース１によって保持された保持体２と、保持体２に装着された操作体３と、操作体３の下部に配置された配線基板４と、配線基板４に実装されたスイッチ５と、配線基板４の下部に配置されるとともにケース１に結合されることによってケース１とで保持体２と配線基板４とを覆うカバー６とを備えている。

ここで、ケース１とカバー６とは複数のねじ７を用いることによって結合されているとともに、配線基板４は複数のねじ７によって保持体２とカバー６とのそれぞれに対する位置が規定されている。特に配線基板４は保持体２の底面とカバー６に設けた保持部８とによって位置が規定されるとともに、固定状態が維持されている。

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２０１２−１３４０９８号公報

しかしながら、従来のスイッチ装置では、配線基板４は保持体２の底面とカバー６に設けた保持部８とによって固定状態が維持されているものの、この固定状態を維持するためには保持部８の高さについての寸法が高い精度で要求されるものであった。つまり、配線基板４は保持体２と保持部８とによって固定される構造であるため、保持体２の寸法が規定値から外れる場合には保持部８による配線基板４に対する押圧が不十分となって配線基板４と保持部８との間に空隙が生じる可能性が生じるものであった。そしてこの結果、スイッチ装置が外部から振動などの力を受けた際に、配線基板４は振動に伴う雑音を発するおそれがあるという課題を有するものであった。

そこで本発明は、振動などの外力に伴ってスイッチ装置が発する雑音を抑制することを目的とするものである。

そして、この目的を達成するために本発明は操作体が上面に上下動可能に装着された保持体と、前記操作体の上下動に応じて電気的接離を行うスイッチ接点と、前記スイッチ接点を実装した配線基板と、前記配線基板の下方に配置された下側ケースとを備え、前記配線基板は前記保持体と前記下側ケースとの間に保持され、前記保持体の下面が前記配線基板の上面に当接すると共に、前記下側ケースの上面に前記配線基板の下面を押圧する複数の下側突起部を設けたことを特徴としたものである。

本発明によれば、板状でたわみやねじれが生じやすく振動などの外力からの影響を受け易い配線基板は上下面を常に押圧されて、スイッチ装置内で安定した固定状態となる。従って、振動などの外力に伴ってスイッチ装置が発する雑音を抑制することができるものである。

本発明の一実施例におけるスイッチ装置の断面図 本発明の一実施例におけるスイッチ装置の分解斜視図 本発明の一実施例におけるスイッチ装置の分解断面図 従来のスイッチ装置の分解斜視図

以下、本発明の実施の形態の一例について図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるスイッチ装置の構成を示す断面図、図２はスイッチ装置の構成を示す分解斜視図、図３はスイッチ装置の構成を示す分解断面図である。スイッチ装置は、操作体１３が上面に上下動可能に装着された保持体１２と、操作体１３の上下動に応じて電気的接離を行うスイッチ接点１４と、スイッチ接点１４を実装した配線基板１５と、配線基板１５の下方に配置された下側ケース１０Ｂとを備えている。

ここで、配線基板１５は保持体１２と下側ケース１０Ｂとの間に保持されている。そして、保持体１２の下面が配線基板１５の上面に当接すると共に、下側ケース１０Ｂの上面に配線基板１５の下面を押圧する複数の下側突起部１７を設けている。

以上の構成により、板状でたわみやねじれが生じやすく振動などの外力からの影響を受け易い配線基板１５は上下面を常に保持体１２および下側突起部１７によって押圧されて、スイッチ装置内で安定した固定状態となる。従って、振動などの外力に伴ってスイッチ装置が発する雑音を抑制することができるものである。

ここで、さらにスイッチ装置の構成を詳しく説明すると、箱状で上面に開口孔９が形成されたケース１０と、ケース１０内に収納され上面に筒部１１が形成された保持体１２と、筒部１１に上下可能に装着され操作体上端部１３Ａが開口孔９から突出する操作体１３と、操作体１３の上下動に応じて電気的接離を行うスイッチ接点１４と、スイッチ接点１４を実装した配線基板１５とを備えている。そしてケース１０は上側ケース１０Ａと下側ケース１０Ｂとが組み合わせられることで形成されている。

ここで、配線基板１５は保持体１２と下側ケース１０Ｂとの間に保持されている。そして、保持体１２の下面は配線基板１５の上面に当接すると共に、下側ケース１０Ｂの上面に配線基板１５の下面を押圧する複数の下側突起部１７を設けている。

つまり、配線基板１５は、上側ケース１０Ａ、下側ケース１０Ｂ、保持体１２そして配線基板１５を結合させる固定手段１８から離れた位置であってもあるいは近くであっても、スイッチ装置内において配線基板１５は保持体１２および下側突起部１７によって的確に位置が規定される。特に配線基板１５の概ね中央部に実装配置されたスイッチ接点１４の近傍は、保持体１２および下側突起部１７によって押圧される。このため、操作や衝撃によってスイッチ装置の外部から振動などがスイッチ装置へと加えられても、この振動に伴って配線基板１５が振動することや、たわむことや、あるいはねじれることは極めて生じ難くすることができる。ここで、保持体１２は配線基板１５を筒部１１の延長線上の下方で当接するのが、スイッチ接点１４に加わるストレスを抑制する点で望ましい。

さらに、スイッチ接点１４が操作体１３の操作体延伸部１３Ｂから操作時の押圧力を受けても、下側突起部１７は配線基板１５を接触状態で支えているため、配線基板１５は変形してもその変形の度合いは極めて小さくなる。このため、配線基板１５に設けられた配線パターン（図示せず）や、スイッチ接点１４および他のデバイス（図示せず）の接合部（図示せず）の信頼性は低下しなくなる。

ここで、図１に示すように上側ケース１０Ａ、下側ケース１０Ｂ、保持体１２そして配線基板１５が固定手段１８によって結合された状態で下側突起部１７は、配線基板１５を押圧していている。そして下側突起部１７は一部が変形して頂部１７Ａに平面となる平坦部が形成されている。

つまり下側突起部１７は配線基板１５に対して、特にスイッチ接点１４の近傍へ接触するように下側ケース１０Ｂへ複数箇所配置されている。これに加えて図３に示すように下側突起部１７の当初の高さ寸法は当初、スイッチ装置を構成するために全ての要素を結合させた際には、下側突起部１７の尖状とした頂部１７Ａと配線基板１５との間隔がマイナスの値となるように設定している。すなわち常に下側突起部１７と配線基板１５とが接触する設定としている。これによって、仮に下側突起部１７の高さ寸法に多少の変動が生じても当初は尖状となっていた頂部１７Ａの変形が寸法の変動を吸収し、下側突起部１７は常に配線基板１５を押圧する状態を維持することになる。

また、複数の下側突起部１７を設けることによって、仮に個々の下側突起部１７の高さ寸法にばらつきが生じた場合であっても少なくとも一つの下側突起部１７が配線基板１５を押圧することで、固定や対振動に対する効果を発揮することとなる。

また、図１に示すように保持体１２が配線基板１５の上面に一層確実に当接するために、上側突起部１６が保持体１２の下面に設けられてもよい。そして、上側突起部１６は配線基板１５へ対向する頂部１６Ａの形状をドーム状としている。ここでは、上側ケース１０Ａ、下側ケース１０Ｂ、保持体１２及び配線基板１５が固定手段１８によって結合された状態で、上側突起部１６は、配線基板１５を押圧しているものの上側突起部１６の頂部１６Ａはほとんど変形していない。

つまり、上側突起部１６は配線基板１５に対して、特にスイッチ接点１４の近傍へ接触するように保持体１２の下面へ複数箇所配置されていて、これに加えて上側突起部１６の高さ寸法は、上側突起部１６と配線基板１５との間隔がほとんどゼロとなるように設定としている。

そして、図１に示す結合状態での変形が生じにくい上側突起部１６の寸法精度を、変形が生じやすい下側突起部１７の精度よりも高くしている。これによって、上側突起部１６や下側突起部１７の高さ寸法に多少の変動が生じても頂部１７Ａの変形がその変動を吸収し、上側突起部１６および下側突起部１７は常に配線基板１５を押圧する状態を維持することになる。

以上によって、配線基板１５は上下面を常に上側突起部１６および下側突起部１７によって押圧されて、スイッチ装置内で安定した固定状態となる。従って、振動などの外力に伴ってスイッチ装置が発する雑音を抑制することができるものである。

また、上側突起部１６の寸法精度を高くすること、且つ、上側突起部１６を変形し難い形状とすることにより、操作体１３とスイッチ接点１４との位置関係は安定する。したがって、操作者が操作体１３を押圧する際に受ける触感のばらつきは抑制されることになる。

ここで説明した実施例では、上側突起部１６および下側突起部１７は点状の突起として説明したが、上側突起部１６は蒲鉾状の連続した形状とすることや、あるいは下側突起部１７は山脈状の連続した形状としても構わない。

ここで、上側ケース１０Ａに適用する材質としてはポリカーボネートやＡＢＳが、保持体１２に適用する材質としてはポリオキシメチレンやＡＢＳ等の絶縁樹脂が、操作体１３に適用する材質としてはポリカーボネートやＡＢＳが望ましい。そして、下側ケース１０Ｂに適用する材質としてはポリブチレンテレフタレートやポリオキシメチレンが、下側突起部１７が変形することを考慮するうえで望ましい。

また図２の分解斜視図では一例として開口孔９、筒部１１、および操作体１３はぞれぞれについて２つを図示しているが、これらはぞれぞれについて１つであっても、あるいは３つ以上であっても構わない。

さらに、図２に示すように固定手段１８はケース１０の概ね四隅に配置するとともに、下側ケース１０Ｂは上面側に凹部を形成した重箱状の形状としている。これに加え、下側ケース１０Ｂの上面側凹部に梁部１９Ａ、１９Ｂが設けられていて、さらに梁部１９Ａ、１９Ｂの上面に下側突起部１７が設けられてもよい。

これにより、配線基板１５はより一層スイッチ装置内で安定した固定状態となり、振動などの外力に伴ってスイッチ装置が発する雑音を抑制することができる。これは、図１に示す結合状態で、下側突起部１７と配線基板１５とは互いに押圧する関係となるが、ここで梁部１９Ａや、あるいは１９Ｂが下側ケース１０Ｂの上面側凹部に設けられることで下側ケース１０Ｂに歪が生じにくくなる。したがって下側突起部１７による配線基板１５への押圧力は安定することになる。

また、下側突起部１７が高くなり過ぎた場合であっても梁部１９Ａ、１９Ｂは頂部１７Ａを変形させる力を安定して供給することとなるので、下側突起部１７の寸法に関する許容範囲を大きくすることができる。そして、当然ながら梁部１９Ａや、あるいは１９Ｂが設けられることで下側ケース１０Ｂの機械的構造は強固となるため、スイッチ装置としての機械的構造も安定する。

またさらに、図２に示すように梁部１９Ａ、１９Ｂは双方を同時に縦横に設けてスイッチ接点１４の下部で交差させて交差部２０を形成し、これに加えて梁部１９Ａ、１９Ｂの上面の交差部２０および交差部２０の周囲に下側突起部１７が設けられてもよい。

これにより、配線基板１５はより一層スイッチ装置内で安定した固定状態となり、振動などの外力に伴ってスイッチ装置が発する雑音を抑制することができる。ここでは、スイッチ接点１４の直下に下側突起部１７を設けるので、図１に示すように操作体１３を押圧した際であっても、スイッチ接点１４の位置が上下方向に変動することが抑制される。これにより、配線基板１５がひずむことに起因する信頼性の低下を抑制できる。

特にここでは、筒部１１をガイドとして操作体１３が上下動するので操作体延伸部１３Ｂはスイッチ接点１４の直上から押圧されるように規制されている。したがって、スイッチ接点１４の直下に下側突起部１７を設けることによる上記の効果はこの構成によって一層有効となる。

また、図２に示すように下側突起部１７は梁部１９Ａ、１９Ｂの上面の交差部２０の周囲に設けられる。つまり、下側突起部１７はスイッチ接点１４を中心にして概ね均等に四方に対称配置されることになる。これにより、図１に示すように操作体１３を押圧した際であっても、スイッチ接点１４の位置が上下方向に変動することが抑制されるとともに、配線基板１５には傾きなどが生じにくく、位置決めが安定することとなる。

本発明のスイッチ装置は、振動などの外力に伴って発生する雑音を抑制することができるという効果を有し、各種電子機器において有用である。

９ 開口孔
１０ ケース
１０Ａ 上側ケース
１０Ｂ 下側ケース
１１ 筒部
１２ 保持体
１３ 操作体
１３Ａ 操作体上端部
１３Ｂ 操作体延伸部
１４ スイッチ接点
１５ 配線基板
１６ 上側突起部
１６Ａ 頂部
１７ 下側突起部
１７Ａ 頂部
１８ 固定手段
１９Ａ、１９Ｂ 梁部
２０ 交差部

Claims (4)

1. 操作体が上面に上下動可能に装着された保持体と、
   前記操作体の上下動に応じて電気的接離を行うスイッチ接点と、
   前記スイッチ接点を実装した配線基板と、
   前記配線基板の下方に配置された下側ケースとを備え、
   前記配線基板は前記保持体と前記下側ケースとの間に保持され、
   前記保持体の下面が前記配線基板の上面に当接すると共に、
   前記下側ケースの上面に前記配線基板の下面を押圧する複数の下側突起部を設けたスイッチ装置。
2. 前記保持体の下面に前記配線基板の上面を押圧する複数の上側突起部を設けた請求項１記載のスイッチ装置。
3. 前記下側ケースは上面側に凹部を形成した重箱状とするとともに前記凹部には梁部を設け、
   さらに前記梁部の上面に前記下側突起部を設けた請求項１に記載のスイッチ装置。
4. 前記梁部は縦梁部と横梁部とからなり、
   前記縦梁部と横梁部とは前記スイッチ接点の下部で交差する交差部を有するとともに、
   前記交差部および前記交差部の周囲に前記下側突起部を設けた請求項３に記載のスイッチ装置。

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