JP3950656B2 - 押釦スイッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押圧されることにより可動接点が接点との接離を行う押釦スイッチに係り、特に携帯用電子機器などに使用される小型の押釦スイッチの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の押釦スイッチの構造を図８及び図９に示す。図８は押釦スイッチの縦断面図、図９は押釦スイッチの実装状態を示す縦断面図である。
【０００３】
従来の押釦スイッチは、収納部を有する方形状のハウジング２１と、このハウジング２１の収納部に配設された中央固定接点２２ａ及び周辺固定接点２２ｂと、この中央固定接点２２ａ及び周辺固定接点２２ｂ上に対向して配設された可動接点２４と、この可動接点２４上に配設され、前記収納部を覆うシート部材２５と、このシート部材２５を介して前記可動接点２４を押圧して反転させるステム２６と、前記ハウジング２１の上面に取り付けられたカバー２７とから構成されている。
【０００４】
前記ハウジング２１は、合成樹脂などの絶縁材で方形状の箱形に形成されており、内部に略円形状の収納部２１ａを有している。この収納部２１ａの中央には、導電性の金属材からなる中央固定接点２２ａが、内底面に表出して配設されており、この中央固定接点２２ａを挟んで対向する位置には、同じく導電性の金属材からなる周辺固定接点２２ｂが配設されている。また、前記可動接点２４の周縁部と周辺固定接点２２ｂとは導通された状態となっている。
【０００５】
また、前記ハウジング２１には、側壁から外方に突出する直線状の一対の固定端子２３ａ、２３ｂが設けられており、この固定端子２３ａ、２３ｂが前記ハウジング２１内に埋設されて、図示はしないが、前記中央固定接点２２ａ、及び周辺固定接点２２ｂとそれぞれ導通された状態となっている。また、一対の前記固定端子２３ａ、２３ｂは、前記ハウジング２１の側壁に沿って下方へ屈曲されて、Ｉ端子形状となる半田付け用端子を構成している。
【０００６】
前記ステム２６が押圧されると、前記シート部材２５を介して前記可動接点２４が押圧され反転して前記中央固定接点２２ａと接触し、前記中央固定接点２２ａと周辺固定接点２２ｂが前記可動接点２４を介して接続されて、一対の前記固定端子２３ａと２３ｂ間が導通されるものとなっている。
【０００７】
従来の押釦スイッチを回路基板３０に実装する場合には、図９に示すように、クリーム半田などからなる半田ペーストが塗布された導電パターン３０ａ上に前記固定端子２３ａ、２３ｂを載置して、リフローすることにより、半田ペーストが溶けて前記固定端子２３ａ、２３ｂの外側の側面部に溶着されて半田フィレット３１として固着されるものとなっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の押釦スイッチの構造においては、前記回路基板３０に実装して半田付けして固着する場合には、半田付け用端子となる一対の前記固定端子２３ａ、２３ｂは、前記ハウジング２１の側壁に沿って下方へ屈曲されており、いずれも前記固定端子２３ａ、２３ｂの片側のみが前記導電パターン３０ａに半田付けされる構造になっている。
【０００９】
このため、近年のスイッチ全体の小型化要求に伴い、半田付け用端子の幅も小さくなってきていることから、端子の半田付け範囲が小さくなり、前記導電パターン１７ａに対する半田付け強度を向上させることが難しくなるという問題があった。
【００１０】
したがって、本発明では上述した問題点を解決し、スイッチ全体の小型化要求に対応すると共に、固定端子の導電パターンに対する半田付け強度の向上が図れる押釦スイッチの構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では第１の手段として、複数の固定接点が配設されたハウジングと、このハウジングに収容され前記固定接点に接離可能な可動接点と、前記固定接点と導通され前記ハウジングの外方へ突出すると共に、前記ハウジングの側壁に沿って平行な直線状に形成された固定端子と、直線状の前記固定端子と対向する前記ハウジングの側壁に設けられた、前記固定端子の側面部との間を離間させる切り欠き部とを備え、前記固定端子は、前記ハウジングの側壁から外方へ突出され、その突出基部から前記ハウジングの側壁に沿って底面側に向かって直線状に屈曲されており、前記切り欠き部は、前記固定端子の自由端部に対向させて前記突出基部よりも下方の側壁部から前記ハウジングの底面にかけて連通して形成すると共に、前記ハウジングの底面には、前記切り欠き部に連続させて前記切り欠き部よりも小さな第２の切り欠き部を形成したことを特徴とする。
【００１５】
また、第２の手段として、前記切り欠き部が、実装される回路基板の導電パターンに前記固定端子が半田付けされる際の半田逃げ部であり、前記第２の切り欠き部が、半田ペースト上へ仮固定する際の半田逃げ部であることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の押釦スイッチの実施の形態を図１乃至図７に示す。図１乃至図４は本発明の押釦スイッチの一実施例を示し、図１は押釦スイッチの縦断面図、図２は押釦スイッチの底面図、図３は押釦スイッチの回路基板への実装状態（リフロー前）を示す縦断面図、図４は押釦スイッチの回路基板への実装状態（リフロー後）を示す要部縦断面図である。
【００１７】
図１、図２において、ハウジング１は、合成樹脂などの絶縁材で内部に収納部１ａを有する方形状で上面が開口された箱形に形成されている。このハウジング１の収納部１ａの内底面中央には、導電性の金属製端子材からなる中央固定接点２ａが、端子材から突出されて上面側が表出された状態で配設されており、この中央固定接点２ａを挟んで対向する位置には、同じく導電性の金属製端子材からなる周辺固定接点２ｂ、２ｂが端子材から突出されて上面側が表出された状態で配設されている。また、前記ハウジング１の対向する外側面には、外方に突出された固定端子３ａ、３ｂが形成されている。
【００１８】
前記固定端子３ａ、３ｂは、前記ハウジング１内で前記端子材により前記中央固定接点２ａ及び周辺固定接点２ｂと導通した状態で連接されたものとなっており、この連接部は前記ハウジング１内で屈曲されて前記ハウジング１内底部に埋設されたものとなっている。
【００１９】
また、前記固定端子３ａ、３ｂは、前記ハウジング１の側壁から外方へ突出され、その突出基部から前記ハウジング１の側壁に沿って底面側に向かって屈曲されて前記ハウジング１の側壁に沿って平行な直線状となるＩ端子形状に形成されており、前記固定端子３ａ、３ｂがＩ端子形状に形成されていることにより、押釦スイッチが実装される回路基板１０の上面側に配設された導電パターン１０ａに半田付けして使用される、面実装タイプの端子構造となっている。
【００２０】
また、直線状の前記固定端子３ａ、３ｂと対向する前記ハウジング１の側壁には、前記固定端子３ａ、３ｂの側面部との間を離間させるための切り欠き部１ｂが形成されている。この切り欠き部１ｂは、前記固定端子３ａ、３ｂの自由端部３ｃ、３ｄ側に対向させて前記突出基部よりも下方の側壁部から前記ハウジング１の底面にかけて連通して形成されたものとなっている。
【００２１】
また、前記ハウジング１の底面側には、四隅部に凹部からなる係止部１ｃが形成されている。この係止部１ｃに、後述するカバー７の係止脚７ｂが係合されるものとなっている。
【００２２】
可動接点４は、導電性の金属板で略円盤状に形成されており、中央にドーム状の膨出部４ａが形成されて、この膨出部４ａの頂部下面が中央接点部となっている。また、前記可動接点４の周縁部は、前記ハウジング１の内底面に配設された前記周辺固定接点２ｂ、２ｂ上に載置されて前記周辺固定接点２ｂ、２ｂと接続されており、前記中央接点部が前記中央固定接点２ａと対向して配設されている。
【００２３】
前記可動接点４は、後述するステム６によって中央のドーム状の膨出部４ａが押圧されることにより反転することで、前記中央接点部が前記中央固定接点２ａと接続されるものとなっている。
【００２４】
シート部材５は、ポリイミドなどの樹脂製シート材からなり、方形状に形成されている。このシート部材５は弾性を有し、前記ハウジング１の収納部１ａの上面に前記可動接点４を覆うように被着されている。
【００２５】
ステム６は、合成樹脂などの絶縁材で形成されている。このステム６には、押圧操作される操作部６ａが設けられており、この操作部６ａの下面側には、下方に突出され、前記可動接点４の膨出部４ａ上面に当接して可動接点４を下方に押圧する押圧突部６ｂが形成されている。また、前記操作部６ａの外周縁部には、前記ステム６の押圧操作時に、後述するカバー７の内面に当接される鍔部６ｃが形成されている。
【００２６】
前記ステム６が押圧操作されて、前記ステム６の復帰時には、前記鍔部６ｃが、前記ハウジング１の上面側に固着される後述するカバー６の内面に係止されることにより、前記ステム６の外方への飛び出しを防止している。
【００２７】
カバー７は、金属板などの板材で略方形状の箱型に形成されている。このカバー７には、中央に前記ステム６の操作部６ａが突出される挿通孔７ａが設けられており、また、下方の四隅部には、前記ハウジング１の下面側に形成された前記係止部１ｃに係合される係止脚７ｂが形成されたものとなっている。この係止脚７ｂが前記ハウジング１の係止部１ｃに係合されてプレスなどの方法でかしめられることにより前記カバー７が前記ハウジング１の上面側に固着されるものとなっている。
【００２８】
次に、上記構成の押釦スイッチの動作を説明する。
図１に示すように、前記ステム６が非押圧操作状態では、前記可動接点４の周縁部は、前記周辺固定接点２ｂ、２ｂの上面と接触しているが、ドーム状の前記膨出部４ａが前記中央固定接点４ａとは離間した状態となっており、スイッチはオフ状態となっている。
【００２９】
この状態から、前記ステム６が指などで押圧操作されると、前記ステム６の操作部６ａ下方に設けられた前記押圧突部６ｂが、前記シート部材５を介して前記可動接点４の膨出部４ａ頂部上面を押圧してこの膨出部４ａを下方へ押し下げるものとなる。
【００３０】
この時、前記可動接点４の膨出部４ａが下方へ押圧されることで、前記可動接点４は、前記膨出部４ａが下方へ反転することとなる。このため、前記膨出部４ａの頂部下面が前記中央固定接点２ａと接触し、前記周辺固定接点２ｂ、２ｂと中央固定接点２ａとが導通されてスイッチはオン状態となる。
【００３１】
この状態から、前記ステム６への押圧力を解除すると、前記可動接点４の前記膨出部４ａが自身の弾性で反転して初期の状態に復帰すると共に、この際の付勢力によって前記ステム６が上方へ押圧されて初期位置へと復帰するものとなる。この時、前記膨出部４ａが反転するのに伴って、前記膨出部４ａの頂部下面が前記中央固定接点２ａから離間するものとなりスイッチはオフ状態となる。
【００３２】
次に、上記構成の押釦スイッチの回路基板への実装状態について説明する。
図３は、リフロー前の状態を示しており、前記回路基板１０の導電パターン１０ａには、クリーム半田などからなる半田ペースト１１が塗布されている。そして、この半田ペースト１１上に前記ハウジング１に形成されたＩ端子形状の前記固定端子３ａ、３ｂの自由端部３ｃ、３ｄが載置された状態となっている。この場合、前記半田ペースト１１は、前記ハウジング１の切り欠き部１ｂ内にも位置するように前記導電パターン１０ａ上に塗布されたものとなっている。
【００３３】
この状態から、前記押釦スイッチを、半田リフロー炉を通すことにより半田付けを行うと、図４に示すように、前記半田ペースト１１がリフロー炉の熱によって溶融して固着（溶着）することにより半田フィレット１２が形成される。この場合、この半田フィレット１２は、前記切り欠き部１ｂ内にも形成されるものとなり、前記固定端子３ａ、３ｂの両側面部にわたって形成されるものとなる。
【００３４】
上記構成によれば、前記切り欠き部１ｂを前記ハウジング１の側壁に形成することにより、この側壁と対向する前記固定端子３ａ、３ｂの自由端部３ｃ、３ｄ側の側面部が、前記ハウジング１の側壁から離間されるものとなり、前記ハウジング１に半田付けする際の半田逃げ部が形成されることから、前記ハウジング１を前記回路基板１０上に実装する場合に、直線状のＩ端子形状の前記固定端子３ａ、３ｂの両側面部に半田付けすることが可能となり、半田付け強度を向上させることができるものとなっている。
【００３５】
また、前記固定端子３ａ、３ｂは、前記ハウジング１の側壁から外方へ突出され、その突出基部から前記ハウジング１の側壁に沿って底面側に向かって直線状に屈曲されており、前記切り欠き部１ｂは、前記固定端子３ａ、３ｂの自由端部３ｃ、３ｄ側に対向させて前記突出基部よりも下方の側壁部から前記ハウジング１の底面にかけて連通して形成されていることから、前記固定端子３ａ、３ｂを前記ハウジング１の側壁を利用して折り曲げることができると共に、固定端子３ａ、３ｂを含んだ前記ハウジング１全体の幅を大きくすることなく、直線状のＩ端子形状の前記固定端子３ａ、３ｂの両側面部に半田付けすることが可能となり、半田付け時の半田付け強度を向上させることができるものとなっている。
【００３６】
図５乃至図７は本発明の他の実施例を示し、図５は押釦スイッチの縦断面図、図６は押釦スイッチの回路基板への実装状態（リフロー前）を示す縦断面図、図７は押釦スイッチの回路基板への実装状態（リフロー後）を示す要部縦断面図である。尚、図１乃至図４で説明した同一部品については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
本実施例の構成と、前記第１の実施例との相違点は、前記切り欠き部１ｂの構成が一部相違する点である。すなわち、本実施例では、前記ハウジング１の底面に、前記切り欠き部１ｂに連続させて、前記切り欠き部１ｂよりも小さな第２の切り欠き部１ｄを形成した構成となっている。この第２の切り欠き部１ｄを設けることにより、回路基板１０への実装時の前記半田ペースト１１へのスイッチの仮固定を可能としている。
【００３８】
この場合、前記第２の切り欠き部１ｄは、前記ハウジング１の底面側に前記切り欠き部１ｂに連続させて形成されており、また、前記第２の切り欠き部１ｄは、実装される前記回路基板１０に形成された導電パターン１０ａ上に対向するように形成され、かつ、前記第２の切り欠き部１ｄの高さＨは、前記導電パターン１０ａに塗布される前記半田ペースト１１の塗布厚Ｍよりも低くなるように形成されている。（Ｈ＜Ｍ）
【００３９】
尚、本実施例では前記第２の切り欠き部１ｄの高さＨを０．０２〜０．０８ｍｍに、また、前記半田ペースト１１の塗布厚Ｍを０．１〜０．１５ｍｍの範囲でそれぞれ設定している。本数値によれば、押釦スイッチを前記回路基板１０へ実装する際に、リフロー前の押釦スイッチの仮固定を最適に行うことができるものとなっている。
【００４０】
次に、上記構成の押釦スイッチの回路基板への実装状態について説明する。
図６は、リフロー前の状態を示しており、前記回路基板１０の導電パターン１０ａには、クリーム半田などからなる半田ペースト１１が塗布されている。そして、この半田ペースト１１上に前記ハウジング１に形成されたＩ端子形状の前記固定端子３ａ、３ｂの自由端部３ｃ、３ｄが載置された状態となっている。この場合、前記半田ペースト１１は、前記ハウジング１の切り欠き部１ｂ、及び第２の切り欠き部１ｄ内にも位置するように前記導電パターン１０ａ上に塗布されたものとなっている。
【００４１】
前記ハウジング１が前記回路基板１０上に載置されると、、前記半田ペースト１１の塗布厚Ｍに対して、前記第２の切り欠き部１ｄの高さＨが低く（Ｍ＞Ｈ）形成されているため、クリーム状の前記半田ペースト１１は、前記第２の切り欠き部１ｄの天面に押されて変形されるものとなる。この時、前記半田ペースト１１は、前記第２の切り欠き部１ｄ内に充填された状態となっており、この充填された前記半田ペースト１１の粘着力によって位置決めされ、前記ハウジング１は前記半田ペースト１１が塗布されている導電パターン１０ａ上に仮固定されるものとなっている。
【００４２】
この状態から、前記押釦スイッチを、半田リフロー炉を通すことにより半田付けを行うと、図７に示すように、前記半田ペースト１１がリフロー炉の熱によって溶融して固着（溶着）することにより半田フィレット１２が形成される。この場合、この半田フィレット１２は、前記切り欠き部１ｂ内にも形成されるものとなり、前記固定端子３ａ、３ｂの両側面部にわたって形成されるものとなる。
【００４３】
上記構成によれば、前記回路基板１０の導電パターン１０ａに前記固定端子３ａ、３ｂが半田付けされる際の半田逃げ部である前記切り欠き部１ｂに連続して、前記ハウジング１を前記半田ペースト１１上へ仮固定する際の半田逃げ部である前記第２の切り欠き部１ｄを形成することにより、押釦スイッチを前記回路基板１０へ実装する場合には、前記第２の切り欠き部１ｄに前記半田ペースト１１が充填された状態となり位置決めされることから、半田ペースト１１上への押釦スイッチの仮固定が簡単に行え、リフロー時に装置内への搬送時の浮きが防止され、確実に前記固定端子３ａ、３ｂの両側面部に半田付けすることができるものとなっている。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の押釦スイッチは、複数の固定接点が配設されたハウジングと、このハウジングに収容され固定接点に接離可能な可動接点と、固定接点と導通されハウジングの外方へ突出する固定端子とを備え、固定端子は、ハウジングの側壁に沿って平行な直線状に形成されており、直線状の固定端子と対向するハウジングの側壁には、固定端子の側面部との間を離間させる切り欠き部を形成したことから、側壁と対向する固定端子の側面部が、ハウジングの側壁から離間されるものとなり、ハウジングに半田付けする際の半田逃げ部が形成されるため、ハウジングを回路基板上に実装する場合に、直線状のＩ端子形状の固定端子の両側面部に半田付けすることが可能となり、半田付け強度を向上させることができる。
【００４５】
また、固定端子は、ハウジングの側壁から外方へ突出され、その突出基部からハウジングの側壁に沿って底面側に向かって直線状に屈曲されており、切り欠き部は、固定端子の自由端部に対向させて突出基部よりも下方の側壁部からハウジングの底面にかけて連通して形成したことから、固定端子をハウジングの側壁を利用して折り曲げることができると共に、固定端子を含んだハウジング全体の幅を大きくすることなく、直線状のＩ端子形状の固定端子の両側面部に半田付けすることが可能となり、半田付け時の半田付け強度を向上させることができる。
【００４６】
また、ハウジングの底面には、切り欠き部に連続させて切り欠き部よりも小さな第２の切り欠き部を形成したことから、押釦スイッチを回路基板へ実装する場合には、第２の切り欠き部に半田ペーストが充填された状態となり位置決めされるため、半田ペースト上への押釦スイッチの仮固定が簡単に行え、リフロー時に装置内への搬送時の浮きが防止され、確実に固定端子の両側面部に半田付けすることができる。
【００４７】
また、第２の切り欠き部は、実装される回路基板に形成された導電パターン上に対向して形成し、第２の切り欠き部の高さが、導電パターンに塗布される半田ペーストの塗布厚よりも低くなるように形成したことから、押釦スイッチを回路基板へ実装する際に、リフロー前の押釦スイッチの仮固定を最適に行うことができる。
【００４８】
また、切り欠き部が、実装される回路基板の導電パターンに固定端子が半田付けされる際の半田逃げ部であり、第２の切り欠き部が、半田ペースト上へ仮固定する際の半田逃げ部であることから、簡単な構成で、リフロー前の押釦スイッチの仮固定と、リフロー後の固定接点への半田付けを確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である押釦スイッチを示す縦断面図である。
【図２】本発明の同じく押釦スイッチを示す底面図である。
【図３】本発明の同じく押釦スイッチの回路基板への実装状態（リフロー前）を示す縦断面図である。
【図４】本発明の同じく押釦スイッチの回路基板への実装状態（リフロー後）を示す要部縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施例である押釦スイッチを示す縦断面図である。
【図６】本発明の同じく押釦スイッチの回路基板への実装状態（リフロー前）を示す縦断面図である。
【図７】本発明の同じく押釦スイッチの回路基板への実装状態（リフロー後）を示す要部縦断面図である。
【図８】従来の押釦スイッチを示す縦断面図である。
【図９】従来の押釦スイッチの回路基板への実装状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
１ａ 収納部
１ｂ 切り欠き部
１ｃ 係止部
１ｄ 第２の切り欠き部
２ａ 中央固定接点
２ｂ 周辺固定接点
３ａ，３ｂ 固定端子
３ｃ，３ｄ 自由端部
４ 可動接点
４ａ 膨出部
５ シート部材
６ ステム
６ａ 操作部
６ｂ 押圧突部
６ｃ 鍔部
７ カバー
７ａ 挿通孔
７ｂ 係止脚
１０ 回路基板
１０ａ 導電パターン
１１ 半田ペースト
１２ 半田フィレット
Ｈ 第２の切り欠き部高さ
Ｍ 半田ペースト塗布厚

Claims (2)

1. 複数の固定接点が配設されたハウジングと、このハウジングに収容され前記固定接点に接離可能な可動接点と、前記固定接点と導通され前記ハウジングの外方へ突出すると共に、前記ハウジングの側壁に沿って平行な直線状に形成された固定端子と、直線状の前記固定端子と対向する前記ハウジングの側壁に設けられた、前記固定端子の側面部との間を離間させる切り欠き部とを備え、前記固定端子は、前記ハウジングの側壁から外方へ突出され、その突出基部から前記ハウジングの側壁に沿って底面側に向かって直線状に屈曲されており、前記切り欠き部は、前記固定端子の自由端部に対向させて前記突出基部よりも下方の側壁部から前記ハウジングの底面にかけて連通して形成すると共に、前記ハウジングの底面には、前記切り欠き部に連続させて前記切り欠き部よりも小さな第２の切り欠き部を形成したことを特徴とする押釦スイッチ。
2. 前記切り欠き部が、実装される回路基板の導電パターンに前記固定端子が半田付けされる際の半田逃げ部であり、前記第２の切り欠き部が、半田ペースト上へ仮固定する際の半田逃げ部であることを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ。

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