JP4034574B2 - 押釦スイッチ用可動接点体及びこれを用いたスイッチ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器や通信機器などの操作用スイッチとして使用される押釦スイッチに係り、特にドーム状の膨出部を有する絶縁性の弾性体からなる押釦スイッチ用可動接点体及びこれを用いたスイッチ装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の絶縁性の弾性体からなる押釦スイッチ用可動接点体及びこれを用いたスイッチ装置の構造を図１２乃至図１４に示す。図１２はドーム状の押釦スイッチ用可動接点体と固定接点が設けられた回路基板を示す斜視図、図１３は回路基板に取り付けた状態の可動接点体を示す縦断面図、図１４は表面実装時の可動接点体を示す縦断面図である。
【０００３】
図において、押釦スイッチ用可動接点体は、ドーム状の膨出部を有する絶縁性の弾性体５１と、この弾性体５１の基部に一体的に固着された、金属板材からなる枠体５２とから構成されている。
【０００４】
前記弾性体５１は、ラバー又はエラストマー樹脂などで成形されており、中空部を有する円環状の基部５１ａと、ドーム状で弾性変形可能なスカート部５１ｂと、このスカート部５１ｂに連設された釦部５１ｃと、この釦部５１ｃの下面側に形成された接点部５１ｄとから形成されている。
【０００５】
前記枠体５２は、半田付け可能な金属板材からなり、前記弾性体５１の基部５１ａにインサートまたは強嵌合により一体的に固着されており、対向する両側部には、複数の固定接点５３が配列された回路基板５４に取り付けるための一対の取付片５２ａが突出して形成されている。尚、図１４に示すのは、表面実装用の取付片５２ｂを示しており、先端に平面状の接続部５２ｃが設けられている。
【０００６】
前記可動接点体を電子機器や通信機器の操作スイッチとして使用するには、複数の前記固定接点５３が配列された回路基板５４に、適宜必要な位置に、前記枠体５２の取付片５２ａ又は５２ｂを取り付けて、前記弾性体５１の釦部５１ｃの接点部５１ｄと固定接点５３とが対向するように配置することで、操作スイッチ部を構成するものとなっている。
【０００７】
この場合、操作スイッチ部の配列は、使用される電子機器や通信機器の操作スイッチの仕様によって決定されるものであり、この仕様に合わせて、適宜必要な位置に、個々に可動接点体を配置すれば良く、種々のバラエティーに対応が可能となっている。
【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用可動接点体の構造においては、前記弾性体５１の基部５１ａには、前記枠体５２が一体的に固着されており、この枠体５２の対向する両側部には、一対の前記取付片５２ａ又は５２ｂが外方に突出して形成されていることから、回路基板５４に実装する場合に、前記取付片５２ａ、５２ｂ同士がぶつかって邪魔となるため、実装面積が大きくなってしまい、操作スイッチ部のキーピッチを狭めて配置したい場合に実装面積を小さくすることが困難であるという問題があった。
【０００９】
したがって、本発明では、上述した問題点を解決し、ドーム状の弾性体に金属製の枠体を取り付けて、回路基板に個々に半田付けして取付が可能な可動接点体を得ると共に、その回路基板への実装面積を小さくすることができ装置全体の小型化が可能な押釦スイッチ用可動接点体及びこれを用いたスイッチ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【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、反転可能なドーム状の膨出部を有する絶縁性の弾性体と、前記膨出部の下面側に設けられた接点部と、前記弾性体の基部よりも硬質な別部材からなり、前記弾性体の基部に取り付けられた枠体とを備え、前記枠体は、前記基部の外周面を覆うように筒状に形成されると共に、前記基部の横方向の移動を規制する第１の規制部と、前記基部の縦方向への移動を規制する第２の規制部と、表面実装時の半田付け部となる立壁部とを有し、前記枠体は、前記立壁部の下端を、前記基部の下端に対して突出させて段差部を形成したことを特徴とする。
【００１２】
また、第２の手段として、前記枠体は、金属板材を打ち抜き屈曲させて一体的に形成し、前記立壁部の表面側が半田付け面とされ、前記立壁部の裏面側を前記基部の外周面と密着させることにより前記第１の規制部を形成したことを特徴とする。
【００１３】
また、第３の手段として、前記基部の外周面を略円形状に形成し、前記第１の規制部を多角形状からなる壁面で形成したことを特徴とする。
【００１４】
また、第４の手段として、前記第２の規制部が、前記立壁部の上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片と、前記立壁部の裏面側に突出して形成された突起部とからなることを特徴とする。
【００１５】
また、第５の手段として、前記第２の規制部が、前記立壁部の上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片と、前記立壁部の下部を内側に折り曲げることにより形成された下部折り曲げ片とからなることを特徴とする。
【００１６】
また、第６の手段として、前記枠体を、前記基部の上面側を覆う第１枠体と、前記基部の下面側を覆う第２枠体とで形成し、前記第１枠体と第２枠体とで前記基部を上下から挟みこんで固着したことを特徴とする。
【００１７】
また、第７の手段として、前記弾性体の上面には、表面実装時の吸引ノズル吸引用の平坦部を形成したことを特徴とする。
【００１８】
また、第８の手段として、前記平坦部には、吸引ノズルとの吸着防止用の凹凸部を形成したことを特徴とする。
【００１９】
また、第９の手段として、第１乃至８の手段の何れかに記載の押釦スイッチ用可動接点体と、固定接点と、半田ランド部とを有する回路基板とを備え、前記接点部を前記固定接点に対向させて前記立壁部を前記半田ランド部に半田付けして取付けたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図１１に示す。図１は押釦スイッチ用可動接点体の正面図、図２は同じく平面図、図３は同じく底面図、図４は可動接点体を回路基板に取付けた状態の縦断面図、図５は弾性体の平面図、図６は同じく縦断面図、図７は枠体の正面図、図８は同じく底面図、図９乃至図１１は弾性体に取付ける枠体の他の実施例を示す縦断面図である。
【００２１】
図１乃至図８において、弾性体１は、ラバー又はエラストマー樹脂などの絶縁性の樹脂を成形加工することにより形成されている。この弾性体１は、ベースとなる中央に押釦スイッチの可動領域を形成する中空部１ｂを有する円環状の基部１ａと、この基部１ａから連設されたドーム状の膨出部からなる弾性変形部１ｃと、この弾性変形部１ｃの中央に外方へ突出して設けられた円柱状の釦部１ｄとから形成されている。
【００２２】
前記釦部１ｄの下面側には、前記中空部１ｂ方向へ突出した円柱状の突出部１ｅが形成されており、この突出部１ｅの先端には導電性のカーボンなどからなる接点部２が固着されたものとなっている。また、前記釦部１ｄの上面は平坦部となっており、この平坦部にはブラスト加工などにより僅かに凹凸部１ｆが形成されたものとなっている。
【００２３】
また、前記基部１ａの底面には、前記中空部１ｂから前記基部１ａの外方へ連通された複数の溝部１ｇが形成されており、押釦スイッチが押されて前記弾性変形部１ｃが撓んだ時に、前記溝部１ｇを通して前記中空部１ｂの内部の空気が外へ排出されるものとなっている。
【００２４】
枠体３は、鋼板やブリキなどの板状の金属材を展開した形状に打ち抜きこれを屈曲することにより略筒状に形成されており、この枠体３は、平板状の上板部３ａと、この上板部３ａと直交する方向に屈曲された立壁部３ｂとから形成されている。前記枠体３が、前記弾性体１のベースとなる前記基部１ａの外周を覆うように前記弾性体１に取付けられるものとなっている。
【００２５】
前記立壁部３ｂは、多角形状（本実施例では８角形状）からなる複数の壁面で形成されており、この立壁部３ｂの内面が、前記基部１ａの外周と係合されて前記基部１ａの横方向への移動を規制する第１の規制部を形成している。このとき、前記立壁部３ｂは、多角形状からなる壁面で形成されていることから、円環状に形成された前記基部１ａの外周面の一部が弾性変形されて、前記立壁部３ｂの壁面の角部３ｃに入り込むようになっている。
【００２６】
このように、前記弾性体１を前記枠体３に組み込む時には、前記弾性体１の外周面の一部が弾性変形して前記立壁部３ｂの内壁面の角部３ｃに入り込むので、強固な勘合状態となり、搬送時やスイッチの組み立て時の両者の分離を防止できるものとなっている。また、前記枠体３の外形に複数の壁面からなる平面部ができるので、この平面部を利用して表面実装時には個々の可動接点体の位置決めを容易に行えるものとなっている。
【００２７】
また、前記上板部３ａには、中央に、ドーム状の膨出部からなる前記弾性変形部１ｃが挿通される丸孔３ｄが形成されており、この丸孔３ｄを除いた周面部が、前記基部１ａの上面と係合されて前記基部１ａの縦方向への移動を規制する第２の規制部を形成している。
【００２８】
この場合、前記枠体３の前記立壁部３ｂの高さ寸法Ｌ１に対して、前記弾性体１の前記基部１ａの高さ寸法Ｌ２は若干短く形成されている。このため、前記枠体３は、前記立壁部３ｂの下端が、前記基部１ａの下端に対して突出するようになり、段差部Ｓが形成されたものとなっている。そして、可動接点体が後述する回路基板４に表面実装される際に、前記立壁部３ｂの下端部が半田ランド部（図示せず）に取付けられる半田付け部となっている。
【００２９】
このように、前記枠体３は、前記立壁部３ｂの下端を、前記弾性体１の前記基部１ａの下端に対して突出させて前記段差部Ｓを形成したことから、前記枠体３の半田付け時に、前記弾性体１が半田付け時の熱の影響により熱膨張を起こしたとしても、前記段差部Ｓにより吸収されることとなり、可動接点体が回路基板４の実装面から浮いてしまい高さが不均一となるのを防止することができるものとなっている。
【００３０】
回路基板４は、フェノール樹脂などの積層板からなり、この回路基板４には、導電性のカーボンや銅箔などから形成された複数の固定接点（図示せず）が配設されている。また、固定接点の近傍には、対向された一対の半田ランド部（図示せず）が形成されており、図４に示すように、可動接点体を前記回路基板４上に表面実装する場合には、半田ランド部に前記枠体３の立壁部３ｂの下端がクリーム半田５などによって半田付けされて取り付けられるものとなっている。
【００３１】
可動接点体を前記回路基板４に実装する場合には、前記弾性体１の前記釦部１ｄの上面を平坦部としてあることから、自動組立装置でチャッキングする時においても前記釦部１ｄの平坦部を吸引ノズルで吸引することで、確実に吸引することができ、複数の可動接点体を前記回路基板４上の所定の位置へ容易に整列させることが可能となっている。また、前記釦部１ｄの平坦部にはブラスト加工などにより前記凹凸部１ｆが形成されていることから、吸引ノズルとの吸着を防止し、吸引後の離脱も確実に行うことができるものとなっている。
【００３２】
可動接点体は、前記回路基板４上の固定接点と、前記弾性体１の前記釦部１ｄ下面側の突出部１ｅに形成された前記接点部２が対向されて載置されるものとなっており、前記釦部１ｄの上方に設けられた、図示しない操作スイッチ部の押釦によって前記釦部１ｄが押圧されることにより、前記弾性変形部１ｃが反転して前記接点部２が固定接点と接触してスイッチがオンするものとなっている。
【００３３】
このとき、前記弾性体１の基部１ａに設けられた前記溝部１ｇを通して、前記中空部１ｂの内部の空気が外へ排出されることとなり、前記弾性変形部１ｃの反転がスムーズに行われ、押釦スイッチは安定した動作が行われるものとなっている。
【００３４】
上述した本発明の可動接点体の構造においては、前記弾性変形部１ｃを有する前記弾性体１の前記基部１ａに取り付けられる前記枠体３を、前記基部１ａの外周面を覆うように筒状に形成すると共に、前記基部１ａの縦方向の移動を前記上板部３ａで規制し、かつ、前記基部１ａの横方向の移動を前記立壁部１ｂの内壁で規制し、また、前記立壁部１ｂの外壁下端を表面実装時の半田付け部として形成するようにしたので、可動接点体を前記回路基板４上へ半田付けして固着する場合に、前記枠体３の前記立壁部３ｂを利用して直接半田付けすることができるため、可動接点体を複数並べて表面実装する場合には、表面実装時の実装面積を小さくすることができ、操作スイッチ部のキーピッチを狭めて配置することができるものとなっている。
【００３５】
また、前記枠体３の上板部１ａと立壁部１ｂとで、前記基部１ａの外周面を覆うだけの簡単な構造で、確実に前記弾性体１の縦横方向の位置規制が行えるものとなっている。
【００３６】
なお、上記実施例においては、前記枠体３の立壁部１ｂは、多角形状（本実施例では８角形状）からなる複数の壁面で形成された構成としたが、これに限らず、前記弾性体１の基部１ａの外周に沿った円環状の壁部としてもよく、この場合においても上記と同様な効果が得られるのはもちろんである。
【００３７】
図９は本発明の可動接点体の第２の実施例である枠体の構造を示す縦断面図である。尚、図１乃至図８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。
【００３８】
この場合、第１の実施例との相違点は、枠体１３と前記弾性体１の基部１ａとの係合構造が若干異なっている点である。すなわち、本発明の第２の実施例である枠体１３には、前記基部１ａの縦方向の移動を規制する第２の規制部として、立壁部１３ｂの上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片である上板部１３ａと、前記立壁部１３ｂの裏面側に突出して形成された突起部１３ｃとが形成されたものとなっている。
【００３９】
この場合、前記突起部１３ｃは、前記立壁部１３ｂの外面側からプレスなどの方法で突き出し形成すればよく、また、前記立壁部１３ｂの適宜箇所に複数個設けるようにすればよいものとなっている。
【００４０】
上記第２の実施例の構成によれば、前記基部１ａの縦方向の移動を規制する第２の規制部として、前記立壁部１３ｂの上部を内側に折り曲げることにより形成された前記上板部１３ａと、前記立壁部１３ｂの裏面側に突出して形成された前記突起部１３ｃとから形成したので、簡単な構造で、確実に縦方向の位置規制が行えるものとなっている。
【００４１】
図１０は本発明の可動接点体の第３の実施例である枠体の構造を示す縦断面図である。尚、同じく図１乃至図８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。
【００４２】
この場合、第１、第２の実施例との相違点は、枠体２３と前記弾性体１の基部１ａとの係合構造が若干異なっている点である。すなわち、本発明の第３の実施例である枠体２３には、前記基部１ａの縦方向の移動を規制する第２の規制部として、立壁部２３ｂの上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片である上板部２３ａと、前記立壁部２３ｂの下部を内側に折り曲げることにより形成された下部折り曲げ片である下板部２３ｃとが形成されたものとなっている。
【００４３】
この場合、前記下板部２３ｃは、前記立壁部２３ｂの下端部を外面側からプレスなどの方法で折り曲げ形成すればよく、前記立壁部２３ｂの全周にわたって設けるようにしてもよく、また、前記立壁部２３ｂの適宜箇所に複数個設けるようにしてもよい。
【００４４】
上記第３の実施例の構成によれば、前記基部１ａの縦方向の移動を規制する第２の規制部として、前記立壁部２３ｂの上部を内側に折り曲げることにより形成された前記上板部２３ａと、前記立壁部２３ｂの下部を内側に折り曲げることにより形成された前記下板部２３ｃとから形成したので、同じく簡単な構造で、確実に縦方向の位置規制が行えるものとなっている。尚、更に前記上板部２３ａの内周端を下向きに折り曲げて、前記弾性体１の基部１ａに嵌合溝を形成してこの溝内に係合させるようにしても良い。
【００４５】
図１１は本発明の可動接点体の第４の実施例である枠体の構造を示す縦断面図である。尚、同じく図１乃至図８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。
【００４６】
この場合、第１、第２、第３の実施例との相違点は、枠体３３と前記弾性体１の基部１ａとの係合構造が異なっている点である。すなわち、本発明の第４の実施例である枠体３３は、前記基部１ａの上面側を覆う第１枠体３３ａと、前記基部１ａの下面側を覆う第２枠体３３ｂとから形成されたものとなっている。
【００４７】
この場合、前記第１枠体３３ａと前記第２枠体３３ｂは、それぞれ別体で形成されており。前記第１枠体３３ａと前記第２枠体３３ｂとによって、前記基部１ａが上下から挟み込まれて縦横方向の移動を規制されるものとなっている。
【００４８】
上記第４の実施例の構成によれば、前記枠体３３を、前記基部１ａの上面側を覆う前記第１枠体３３ａと、前記基部１ａの下面側を覆う前記第２枠体３３ｂとで形成し、前記第１枠体３３ａと第２枠体３３ｂとで前記基部１ａを上下から挟みこんで固着するようにしたので、前記弾性体１が半田付け時の熱の影響により熱膨張を起こしたとしても、前記第１枠体３３ａと前記第２枠体３３ｂとで前記基部１ａを上下から挟みこんで規制しているので、可動接点体が前記回路基板４の実装面から浮いて高さが不均一となるのを防止することができるものとなっている。
尚、上記各実施例において、枠体の形成は金属板材をプレスにより絞り加工して、第１の規制部と第２の規制部を形成するようにしても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の押しボタンスイッチ用可動接点体の構造は、反転可能なドーム状の膨出部を有する絶縁性の弾性体と、膨出部の下面側に設けられた接点部と、弾性体の基部よりも硬質な別部材からなり、弾性体の基部に取り付けられた枠体とを備え、枠体は、基部の外周面を覆うように筒状に形成されると共に、基部の横方向の移動を規制する第１の規制部と、基部の縦方向への移動を規制する第２の規制部と、表面実装時の半田付け部となる立壁部とを有することから、回路基板上へ半田付けして固着する場合に、枠体の立壁部を利用して直接半田付けすることができるので、表面実装時の実装面積を小さくすることができ、操作スイッチ部のキーピッチを狭めて配置することが可能となる。
【００５０】
また、枠体は、立壁部の下端を、基部の下端に対して突出させて段差部を形成したことから、半田付け時に弾性体の熱膨張があっても、この段差部により吸収されるので、可動接点体の浮きを防止することができる。
【００５１】
また、枠体は、金属板材を打ち抜き屈曲させて一体的に形成し、立壁部の表面側が半田付け面とされ、立壁部の裏面側を基部の外周面と密着させることにより第１の規制部を形成したことから、簡単な構造で、確実に横方向の位置規制が行える。
【００５２】
また、基部の外周面を略円形状に形成し、第１の規制部を多角形状からなる壁面で形成したことから、弾性体を枠体に組み込む時には、弾性体の外周面の一部が変形して内壁面の角部に入り込むので、強固な勘合状態となり、搬送時やスイッチの組み立て時の両者の分離を防止できる。また、枠体の外形に平面部ができるので、この平面部を利用して表面実装時には位置決めを容易に行える。
【００５３】
また、第２の規制部が、立壁部の上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片と、立壁部の裏面側に突出して形成された突起部とからなることから、簡単な構造で、確実に縦方向の位置規制が行える。
【００５４】
また、第２の規制部が、立壁部の上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片と、立壁部の下部を内側に折り曲げることにより形成された下部折り曲げ片とからなることから、同じく簡単な構造で、確実に縦方向の位置規制が行える。
【００５５】
また、枠体を、基部の上面側を覆う第１枠体と、基部の下面側を覆う第２枠体とで形成し、第１枠体と第２枠体とで基部を上下から挟みこんで固着したことから、半田付け時に弾性体の熱膨張があっても、基部を上下から挟みこんで規制しているので、可動接点体の浮きを防止することができる。
【００５６】
また、弾性体の上面には、表面実装時の吸引ノズル吸引用の平坦部を形成したことから、表面実装時の可動接点体の吸引および回路基板上への取付けが容易となる。
【００５７】
また、平坦面には、吸引ノズルとの吸着防止用の凹凸部を形成したことから、ノズルで吸引後も容易に離脱させることができる。
【００５８】
また、本発明のスイッチ装置の構造は、本発明の第１乃至９の手段の何れかからなる押釦スイッチ用可動接点体と、固定接点と、半田ランド部とを有する回路基板とを備え、接点部を固定接点に対向させて立壁部を半田ランド部に半田付けして取付けたことから、スイッチ装置全体の小型化が可能となる。
【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用可動接点体を示す正面図である。
【図２】本発明の同じく押釦スイッチ用可動接点体を示す平面図である。
【図３】本発明の同じく押釦スイッチ用可動接点体を示す底面図である。
【図４】本発明の同じく可動接点体を回路基板に取付けた状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の同じく弾性体を示す平面図である。
【図６】本発明の同じく弾性体を示す縦断面図である。
【図７】本発明の同じく枠体を示す正面図である。
【図８】本発明の同じく枠体を示す底面図である。
【図９】本発明の弾性体に取付ける枠体の第２の実施例を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の弾性体に取付ける枠体の第３の実施例を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の弾性体に取付ける枠体の第４の実施例を示す縦断面図である。
【図１２】従来の押釦スイッチ用可動接点体と固定接点が設けられた回路基板を示す斜視図である。
【図１３】従来の回路基板に取り付けた状態の可動接点体を示す縦断面図である。
【図１４】従来の表面実装時の可動接点体を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 弾性体
１ａ 基部
１ｂ 中空部
１ｃ 弾性変形部（膨出部）
１ｄ 釦部
１ｅ 突出部
１ｆ 凹凸部
１ｇ 溝部
２ 接点部
３ 枠体
３ａ 上板部（第２の規制部）
３ｂ 立壁部（第１の規制部）
３ｃ 角部
３ｄ 丸孔
４ 回路基板
５ クリーム半田
１３ 枠体
１３ａ 上板部（第２の規制部）
１３ｂ 立壁部（第１の規制部）
１３ｃ 突起部（第２の規制部）
２３ 枠体
２３ａ 上板部（第２の規制部）
２３ｂ 立壁部（第１の規制部）
２３ｃ 下板部（第２の規制部）
３３ 枠体
３３ａ 第１枠体
３３ｂ 第２枠体
Ｓ 段差部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器や通信機器などの操作用スイッチとして使用される押釦スイッチに係り、特にドーム状の膨出部を有する絶縁性の弾性体からなる押釦スイッチ用可動接点体及びこれを用いたスイッチ装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の絶縁性の弾性体からなる押釦スイッチ用可動接点体及びこれを用いたスイッチ装置の構造を図１２乃至図１４に示す。図１２はドーム状の押釦スイッチ用可動接点体と固定接点が設けられた回路基板を示す斜視図、図１３は回路基板に取り付けた状態の可動接点体を示す縦断面図、図１４は表面実装時の可動接点体を示す縦断面図である。
【０００３】
図において、押釦スイッチ用可動接点体は、ドーム状の膨出部を有する絶縁性の弾性体５１と、この弾性体５１の基部に一体的に固着された、金属板材からなる枠体５２とから構成されている。
【０００４】
前記弾性体５１は、ラバー又はエラストマー樹脂などで成形されており、中空部を有する円環状の基部５１ａと、ドーム状で弾性変形可能なスカート部５１ｂと、このスカート部５１ｂに連設された釦部５１ｃと、この釦部５１ｃの下面側に形成された接点部５１ｄとから形成されている。
【０００５】
前記枠体５２は、半田付け可能な金属板材からなり、前記弾性体５１の基部５１ａにインサートまたは強嵌合により一体的に固着されており、対向する両側部には、複数の固定接点５３が配列された回路基板５４に取り付けるための一対の取付片５２ａが突出して形成されている。尚、図１４に示すのは、表面実装用の取付片５２ｂを示しており、先端に平面状の接続部５２ｃが設けられている。
【０００６】
前記可動接点体を電子機器や通信機器の操作スイッチとして使用するには、複数の前記固定接点５３が配列された回路基板５４に、適宜必要な位置に、前記枠体５２の取付片５２ａ又は５２ｂを取り付けて、前記弾性体５１の釦部５１ｃの接点部５１ｄと固定接点５３とが対向するように配置することで、操作スイッチ部を構成するものとなっている。
【０００７】
この場合、操作スイッチ部の配列は、使用される電子機器や通信機器の操作スイッチの仕様によって決定されるものであり、この仕様に合わせて、適宜必要な位置に、個々に可動接点体を配置すれば良く、種々のバラエティーに対応が可能となっている。
【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用可動接点体の構造においては、前記弾性体５１の基部５１ａには、前記枠体５２が一体的に固着されており、この枠体５２の対向する両側部には、一対の前記取付片５２ａ又は５２ｂが外方に突出して形成されていることから、回路基板５４に実装する場合に、前記取付片５２ａ、５２ｂ同士がぶつかって邪魔となるため、実装面積が大きくなってしまい、操作スイッチ部のキーピッチを狭めて配置したい場合に実装面積を小さくすることが困難であるという問題があった。
【０００９】
したがって、本発明では、上述した問題点を解決し、ドーム状の弾性体に金属製の枠体を取り付けて、回路基板に個々に半田付けして取付が可能な可動接点体を得ると共に、その回路基板への実装面積を小さくすることができ装置全体の小型化が可能な押釦スイッチ用可動接点体及びこれを用いたスイッチ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【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、反転可能なドーム状の膨出部を有する絶縁性の弾性体と、前記膨出部の下面側に設けられた接点部と、前記弾性体の基部よりも硬質な別部材からなり、前記弾性体の基部に取り付けられた枠体とを備え、前記枠体は、前記基部の外周面を覆うように筒状に形成されると共に、前記基部の横方向の移動を規制する第１の規制部と、前記基部の縦方向への移動を規制する第２の規制部と、表面実装時の半田付け部となる立壁部とを有し、前記枠体は、前記立壁部の下端を、前記基部の下端に対して突出させて段差部を形成したことを特徴とする。
【００１２】
また、第２の手段として、前記枠体は、金属板材を打ち抜き屈曲させて一体的に形成し、前記立壁部の表面側が半田付け面とされ、前記立壁部の裏面側を前記基部の外周面と密着させることにより前記第１の規制部を形成したことを特徴とする。
【００１３】
また、第３の手段として、前記基部の外周面を略円形状に形成し、前記第１の規制部を多角形状からなる壁面で形成したことを特徴とする。
【００１４】
また、第４の手段として、前記第２の規制部が、前記立壁部の上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片と、前記立壁部の裏面側に突出して形成された突起部とからなることを特徴とする。
【００１５】
また、第５の手段として、前記第２の規制部が、前記立壁部の上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片と、前記立壁部の下部を内側に折り曲げることにより形成された下部折り曲げ片とからなることを特徴とする。
【００１６】
また、第６の手段として、前記枠体を、前記基部の上面側を覆う第１枠体と、前記基部の下面側を覆う第２枠体とで形成し、前記第１枠体と第２枠体とで前記基部を上下から挟みこんで固着したことを特徴とする。
【００１７】
また、第７の手段として、前記弾性体の上面には、表面実装時の吸引ノズル吸引用の平坦部を形成したことを特徴とする。
【００１８】
また、第８の手段として、前記平坦部には、吸引ノズルとの吸着防止用の凹凸部を形成したことを特徴とする。
【００１９】
また、第９の手段として、第１乃至８の手段の何れかに記載の押釦スイッチ用可動接点体と、固定接点と、半田ランド部とを有する回路基板とを備え、前記接点部を前記固定接点に対向させて前記立壁部を前記半田ランド部に半田付けして取付けたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図１１に示す。図１は押釦スイッチ用可動接点体の正面図、図２は同じく平面図、図３は同じく底面図、図４は可動接点体を回路基板に取付けた状態の縦断面図、図５は弾性体の平面図、図６は同じく縦断面図、図７は枠体の正面図、図８は同じく底面図、図９乃至図１１は弾性体に取付ける枠体の他の実施例を示す縦断面図である。
【００２１】
図１乃至図８において、弾性体１は、ラバー又はエラストマー樹脂などの絶縁性の樹脂を成形加工することにより形成されている。この弾性体１は、ベースとなる中央に押釦スイッチの可動領域を形成する中空部１ｂを有する円環状の基部１ａと、この基部１ａから連設されたドーム状の膨出部からなる弾性変形部１ｃと、この弾性変形部１ｃの中央に外方へ突出して設けられた円柱状の釦部１ｄとから形成されている。
【００２２】
前記釦部１ｄの下面側には、前記中空部１ｂ方向へ突出した円柱状の突出部１ｅが形成されており、この突出部１ｅの先端には導電性のカーボンなどからなる接点部２が固着されたものとなっている。また、前記釦部１ｄの上面は平坦部となっており、この平坦部にはブラスト加工などにより僅かに凹凸部１ｆが形成されたものとなっている。
【００２３】
また、前記基部１ａの底面には、前記中空部１ｂから前記基部１ａの外方へ連通された複数の溝部１ｇが形成されており、押釦スイッチが押されて前記弾性変形部１ｃが撓んだ時に、前記溝部１ｇを通して前記中空部１ｂの内部の空気が外へ排出されるものとなっている。
【００２４】
枠体３は、鋼板やブリキなどの板状の金属材を展開した形状に打ち抜きこれを屈曲することにより略筒状に形成されており、この枠体３は、平板状の上板部３ａと、この上板部３ａと直交する方向に屈曲された立壁部３ｂとから形成されている。前記枠体３が、前記弾性体１のベースとなる前記基部１ａの外周を覆うように前記弾性体１に取付けられるものとなっている。
【００２５】
前記立壁部３ｂは、多角形状（本実施例では８角形状）からなる複数の壁面で形成されており、この立壁部３ｂの内面が、前記基部１ａの外周と係合されて前記基部１ａの横方向への移動を規制する第１の規制部を形成している。このとき、前記立壁部３ｂは、多角形状からなる壁面で形成されていることから、円環状に形成された前記基部１ａの外周面の一部が弾性変形されて、前記立壁部３ｂの壁面の角部３ｃに入り込むようになっている。
【００２６】
このように、前記弾性体１を前記枠体３に組み込む時には、前記弾性体１の外周面の一部が弾性変形して前記立壁部３ｂの内壁面の角部３ｃに入り込むので、強固な勘合状態となり、搬送時やスイッチの組み立て時の両者の分離を防止できるものとなっている。また、前記枠体３の外形に複数の壁面からなる平面部ができるので、この平面部を利用して表面実装時には個々の可動接点体の位置決めを容易に行えるものとなっている。
【００２７】
また、前記上板部３ａには、中央に、ドーム状の膨出部からなる前記弾性変形部１ｃが挿通される丸孔３ｄが形成されており、この丸孔３ｄを除いた周面部が、前記基部１ａの上面と係合されて前記基部１ａの縦方向への移動を規制する第２の規制部を形成している。
【００２８】
この場合、前記枠体３の前記立壁部３ｂの高さ寸法Ｌ１に対して、前記弾性体１の前記基部１ａの高さ寸法Ｌ２は若干短く形成されている。このため、前記枠体３は、前記立壁部３ｂの下端が、前記基部１ａの下端に対して突出するようになり、段差部Ｓが形成されたものとなっている。そして、可動接点体が後述する回路基板４に表面実装される際に、前記立壁部３ｂの下端部が半田ランド部（図示せず）に取付けられる半田付け部となっている。
【００２９】
このように、前記枠体３は、前記立壁部３ｂの下端を、前記弾性体１の前記基部１ａの下端に対して突出させて前記段差部Ｓを形成したことから、前記枠体３の半田付け時に、前記弾性体１が半田付け時の熱の影響により熱膨張を起こしたとしても、前記段差部Ｓにより吸収されることとなり、可動接点体が回路基板４の実装面から浮いてしまい高さが不均一となるのを防止することができるものとなっている。
【００３０】
回路基板４は、フェノール樹脂などの積層板からなり、この回路基板４には、導電性のカーボンや銅箔などから形成された複数の固定接点（図示せず）が配設されている。また、固定接点の近傍には、対向された一対の半田ランド部（図示せず）が形成されており、図４に示すように、可動接点体を前記回路基板４上に表面実装する場合には、半田ランド部に前記枠体３の立壁部３ｂの下端がクリーム半田５などによって半田付けされて取り付けられるものとなっている。
【００３１】
可動接点体を前記回路基板４に実装する場合には、前記弾性体１の前記釦部１ｄの上面を平坦部としてあることから、自動組立装置でチャッキングする時においても前記釦部１ｄの平坦部を吸引ノズルで吸引することで、確実に吸引することができ、複数の可動接点体を前記回路基板４上の所定の位置へ容易に整列させることが可能となっている。また、前記釦部１ｄの平坦部にはブラスト加工などにより前記凹凸部１ｆが形成されていることから、吸引ノズルとの吸着を防止し、吸引後の離脱も確実に行うことができるものとなっている。
【００３２】
可動接点体は、前記回路基板４上の固定接点と、前記弾性体１の前記釦部１ｄ下面側の突出部１ｅに形成された前記接点部２が対向されて載置されるものとなっており、前記釦部１ｄの上方に設けられた、図示しない操作スイッチ部の押釦によって前記釦部１ｄが押圧されることにより、前記弾性変形部１ｃが反転して前記接点部２が固定接点と接触してスイッチがオンするものとなっている。
【００３３】
このとき、前記弾性体１の基部１ａに設けられた前記溝部１ｇを通して、前記中空部１ｂの内部の空気が外へ排出されることとなり、前記弾性変形部１ｃの反転がスムーズに行われ、押釦スイッチは安定した動作が行われるものとなっている。
【００３４】
上述した本発明の可動接点体の構造においては、前記弾性変形部１ｃを有する前記弾性体１の前記基部１ａに取り付けられる前記枠体３を、前記基部１ａの外周面を覆うように筒状に形成すると共に、前記基部１ａの縦方向の移動を前記上板部３ａで規制し、かつ、前記基部１ａの横方向の移動を前記立壁部１ｂの内壁で規制し、また、前記立壁部１ｂの外壁下端を表面実装時の半田付け部として形成するようにしたので、可動接点体を前記回路基板４上へ半田付けして固着する場合に、前記枠体３の前記立壁部３ｂを利用して直接半田付けすることができるため、可動接点体を複数並べて表面実装する場合には、表面実装時の実装面積を小さくすることができ、操作スイッチ部のキーピッチを狭めて配置することができるものとなっている。
【００３５】
また、前記枠体３の上板部１ａと立壁部１ｂとで、前記基部１ａの外周面を覆うだけの簡単な構造で、確実に前記弾性体１の縦横方向の位置規制が行えるものとなっている。
【００３６】
なお、上記実施例においては、前記枠体３の立壁部１ｂは、多角形状（本実施例では８角形状）からなる複数の壁面で形成された構成としたが、これに限らず、前記弾性体１の基部１ａの外周に沿った円環状の壁部としてもよく、この場合においても上記と同様な効果が得られるのはもちろんである。
【００３７】
図９は本発明の可動接点体の第２の実施例である枠体の構造を示す縦断面図である。尚、図１乃至図８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。
【００３８】
この場合、第１の実施例との相違点は、枠体１３と前記弾性体１の基部１ａとの係合構造が若干異なっている点である。すなわち、本発明の第２の実施例である枠体１３には、前記基部１ａの縦方向の移動を規制する第２の規制部として、立壁部１３ｂの上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片である上板部１３ａと、前記立壁部１３ｂの裏面側に突出して形成された突起部１３ｃとが形成されたものとなっている。
【００３９】
この場合、前記突起部１３ｃは、前記立壁部１３ｂの外面側からプレスなどの方法で突き出し形成すればよく、また、前記立壁部１３ｂの適宜箇所に複数個設けるようにすればよいものとなっている。
【００４０】
上記第２の実施例の構成によれば、前記基部１ａの縦方向の移動を規制する第２の規制部として、前記立壁部１３ｂの上部を内側に折り曲げることにより形成された前記上板部１３ａと、前記立壁部１３ｂの裏面側に突出して形成された前記突起部１３ｃとから形成したので、簡単な構造で、確実に縦方向の位置規制が行えるものとなっている。
【００４１】
図１０は本発明の可動接点体の第３の実施例である枠体の構造を示す縦断面図である。尚、同じく図１乃至図８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。
【００４２】
この場合、第１、第２の実施例との相違点は、枠体２３と前記弾性体１の基部１ａとの係合構造が若干異なっている点である。すなわち、本発明の第３の実施例である枠体２３には、前記基部１ａの縦方向の移動を規制する第２の規制部として、立壁部２３ｂの上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片である上板部２３ａと、前記立壁部２３ｂの下部を内側に折り曲げることにより形成された下部折り曲げ片である下板部２３ｃとが形成されたものとなっている。
【００４３】
この場合、前記下板部２３ｃは、前記立壁部２３ｂの下端部を外面側からプレスなどの方法で折り曲げ形成すればよく、前記立壁部２３ｂの全周にわたって設けるようにしてもよく、また、前記立壁部２３ｂの適宜箇所に複数個設けるようにしてもよい。
【００４４】
上記第３の実施例の構成によれば、前記基部１ａの縦方向の移動を規制する第２の規制部として、前記立壁部２３ｂの上部を内側に折り曲げることにより形成された前記上板部２３ａと、前記立壁部２３ｂの下部を内側に折り曲げることにより形成された前記下板部２３ｃとから形成したので、同じく簡単な構造で、確実に縦方向の位置規制が行えるものとなっている。尚、更に前記上板部２３ａの内周端を下向きに折り曲げて、前記弾性体１の基部１ａに嵌合溝を形成してこの溝内に係合させるようにしても良い。
【００４５】
図１１は本発明の可動接点体の第４の実施例である枠体の構造を示す縦断面図である。尚、同じく図１乃至図８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。
【００４６】
この場合、第１、第２、第３の実施例との相違点は、枠体３３と前記弾性体１の基部１ａとの係合構造が異なっている点である。すなわち、本発明の第４の実施例である枠体３３は、前記基部１ａの上面側を覆う第１枠体３３ａと、前記基部１ａの下面側を覆う第２枠体３３ｂとから形成されたものとなっている。
【００４７】
この場合、前記第１枠体３３ａと前記第２枠体３３ｂは、それぞれ別体で形成されており。前記第１枠体３３ａと前記第２枠体３３ｂとによって、前記基部１ａが上下から挟み込まれて縦横方向の移動を規制されるものとなっている。
【００４８】
上記第４の実施例の構成によれば、前記枠体３３を、前記基部１ａの上面側を覆う前記第１枠体３３ａと、前記基部１ａの下面側を覆う前記第２枠体３３ｂとで形成し、前記第１枠体３３ａと第２枠体３３ｂとで前記基部１ａを上下から挟みこんで固着するようにしたので、前記弾性体１が半田付け時の熱の影響により熱膨張を起こしたとしても、前記第１枠体３３ａと前記第２枠体３３ｂとで前記基部１ａを上下から挟みこんで規制しているので、可動接点体が前記回路基板４の実装面から浮いて高さが不均一となるのを防止することができるものとなっている。
尚、上記各実施例において、枠体の形成は金属板材をプレスにより絞り加工して、第１の規制部と第２の規制部を形成するようにしても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の押しボタンスイッチ用可動接点体の構造は、反転可能なドーム状の膨出部を有する絶縁性の弾性体と、膨出部の下面側に設けられた接点部と、弾性体の基部よりも硬質な別部材からなり、弾性体の基部に取り付けられた枠体とを備え、枠体は、基部の外周面を覆うように筒状に形成されると共に、基部の横方向の移動を規制する第１の規制部と、基部の縦方向への移動を規制する第２の規制部と、表面実装時の半田付け部となる立壁部とを有することから、回路基板上へ半田付けして固着する場合に、枠体の立壁部を利用して直接半田付けすることができるので、表面実装時の実装面積を小さくすることができ、操作スイッチ部のキーピッチを狭めて配置することが可能となる。
【００５０】
また、枠体は、立壁部の下端を、基部の下端に対して突出させて段差部を形成したことから、半田付け時に弾性体の熱膨張があっても、この段差部により吸収されるので、可動接点体の浮きを防止することができる。
【００５１】
また、枠体は、金属板材を打ち抜き屈曲させて一体的に形成し、立壁部の表面側が半田付け面とされ、立壁部の裏面側を基部の外周面と密着させることにより第１の規制部を形成したことから、簡単な構造で、確実に横方向の位置規制が行える。
【００５２】
また、基部の外周面を略円形状に形成し、第１の規制部を多角形状からなる壁面で形成したことから、弾性体を枠体に組み込む時には、弾性体の外周面の一部が変形して内壁面の角部に入り込むので、強固な勘合状態となり、搬送時やスイッチの組み立て時の両者の分離を防止できる。また、枠体の外形に平面部ができるので、この平面部を利用して表面実装時には位置決めを容易に行える。
【００５３】
また、第２の規制部が、立壁部の上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片と、立壁部の裏面側に突出して形成された突起部とからなることから、簡単な構造で、確実に縦方向の位置規制が行える。
【００５４】
また、第２の規制部が、立壁部の上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片と、立壁部の下部を内側に折り曲げることにより形成された下部折り曲げ片とからなることから、同じく簡単な構造で、確実に縦方向の位置規制が行える。
【００５５】
また、枠体を、基部の上面側を覆う第１枠体と、基部の下面側を覆う第２枠体とで形成し、第１枠体と第２枠体とで基部を上下から挟みこんで固着したことから、半田付け時に弾性体の熱膨張があっても、基部を上下から挟みこんで規制しているので、可動接点体の浮きを防止することができる。
【００５６】
また、弾性体の上面には、表面実装時の吸引ノズル吸引用の平坦部を形成したことから、表面実装時の可動接点体の吸引および回路基板上への取付けが容易となる。
【００５７】
また、平坦面には、吸引ノズルとの吸着防止用の凹凸部を形成したことから、ノズルで吸引後も容易に離脱させることができる。
【００５８】
また、本発明のスイッチ装置の構造は、本発明の第１乃至９の手段の何れかからなる押釦スイッチ用可動接点体と、固定接点と、半田ランド部とを有する回路基板とを備え、接点部を固定接点に対向させて立壁部を半田ランド部に半田付けして取付けたことから、スイッチ装置全体の小型化が可能となる。
【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用可動接点体を示す正面図である。
【図２】本発明の同じく押釦スイッチ用可動接点体を示す平面図である。
【図３】本発明の同じく押釦スイッチ用可動接点体を示す底面図である。
【図４】本発明の同じく可動接点体を回路基板に取付けた状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の同じく弾性体を示す平面図である。
【図６】本発明の同じく弾性体を示す縦断面図である。
【図７】本発明の同じく枠体を示す正面図である。
【図８】本発明の同じく枠体を示す底面図である。
【図９】本発明の弾性体に取付ける枠体の第２の実施例を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の弾性体に取付ける枠体の第３の実施例を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の弾性体に取付ける枠体の第４の実施例を示す縦断面図である。
【図１２】従来の押釦スイッチ用可動接点体と固定接点が設けられた回路基板を示す斜視図である。
【図１３】従来の回路基板に取り付けた状態の可動接点体を示す縦断面図である。
【図１４】従来の表面実装時の可動接点体を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 弾性体
１ａ 基部
１ｂ 中空部
１ｃ 弾性変形部（膨出部）
１ｄ 釦部
１ｅ 突出部
１ｆ 凹凸部
１ｇ 溝部
２ 接点部
３ 枠体
３ａ 上板部（第２の規制部）
３ｂ 立壁部（第１の規制部）
３ｃ 角部
３ｄ 丸孔
４ 回路基板
５ クリーム半田
１３ 枠体
１３ａ 上板部（第２の規制部）
１３ｂ 立壁部（第１の規制部）
１３ｃ 突起部（第２の規制部）
２３ 枠体
２３ａ 上板部（第２の規制部）
２３ｂ 立壁部（第１の規制部）
２３ｃ 下板部（第２の規制部）
３３ 枠体
３３ａ 第１枠体
３３ｂ 第２枠体
Ｓ 段差部
Claims (9)
- 反転可能なドーム状の膨出部を有する絶縁性の弾性体と、前記膨出部の下面側に設けられた接点部と、前記弾性体の基部よりも硬質な別部材からなり、前記弾性体の基部に取り付けられた枠体とを備え、前記枠体は、前記基部の外周面を覆うように筒状に形成されると共に、前記基部の横方向の移動を規制する第１の規制部と、前記基部の縦方向への移動を規制する第２の規制部と、表面実装時の半田付け部となる立壁部とを有し、前記枠体は、前記立壁部の下端を、前記基部の下端に対して突出させて段差部を形成したことを特徴とする押釦スイッチ用可動接点体。
- 前記枠体は、金属板材を打ち抜き屈曲させて一体的に形成し、前記立壁部の表面側が半田付け面とされ、前記立壁部の裏面側を前記基部の外周面と密着させることにより前記第１の規制部を形成したことを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ用可動接点体。
- 前記基部の外周面を略円形状に形成し、前記第１の規制部を多角形状からなる壁面で形成したことを特徴とする請求項２記載の押釦スイッチ用可動接点体。
- 前記第２の規制部が、前記立壁部の上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片と、前記立壁部の裏面側に突出して形成された突起部とからなることを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ用可動接点体。
- 前記第２の規制部が、前記立壁部の上部を内側に折り曲げることにより形成された上部折り曲げ片と、前記立壁部の下部を内側に折り曲げることにより形成された下部折り曲げ片とからなることを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ用可動接点体。
- 前記枠体を、前記基部の上面側を覆う第１枠体と、前記基部の下面側を覆う第２枠体とで形成し、前記第１枠体と第２枠体とで前記基部を上下から挟みこんで固着したことを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ用可動接点体。
- 前記弾性体の上面には、表面実装時の吸引ノズル吸引用の平坦部を形成したことを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ用可動接点体。
- 前記平坦部には、吸引ノズルとの吸着防止用の凹凸部を形成したことを特徴とする請求項７記載の押釦スイッチ用可動接点体。
- 請求項１乃至８の何れかに記載の押釦スイッチ用可動接点体と、固定接点と、半田ランド部とを有する回路基板とを備え、前記接点部を前記固定接点に対向させて前記立壁部を前記半田ランド部に半田付けして取付けたことを特徴とするスイッチ装置。
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