JP4496965B2 - 回転型電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器の操作部分等に用いられる回転型電子部品に関するものである。

近年、電子機器の小型・軽量化が進むと共に、その機器内に配される配線基板に対して各種電子部品をリフロー半田付けして実装することが多くなってきた。

このリフロー半田付けに応じた電子部品の端子形状としては、所謂ガルウィング形状のものやＪベント形状のものが知られており、以下に、ガルウィングタイプの端子を備えた従来の回転型電子部品について図面を用いて説明する。

図５は従来の回転型電子部品の実装状態の断面図、図６は同分解斜視図、図７は同要部である回転接点板と弾性固定接点との係合状態を示す図である。

同図において、１は、上面視略方形の箱型形状で、上方開口の凹部を備えた絶縁樹脂製のケースであり、その凹部の内底面には、複数の接点体２が、互いに電気的独立状態で埋設固定されている。

その各接点体２の一端側は、ケース１内において上方に傾斜状態で突出して弾性固定接点３に構成されている。また、各接点体２の他端側は、ケース１の側面部から外方に導出されて端子４として構成されている。

そして、一般的に、上記ケース１は、直線状の接点体２を成形樹脂でインサート成形して形成され、その後、接点体２の各端部部分を、弾性固定接点３および端子４の各形状に加工形成して構成される。その弾性固定接点３への形状加工時には、ケース１の底部に貫通して配した孔部１Ａを介して上記加工形成を行うようにしていると共に、その加工形成後のケース１内における防塵性向上のため、ケース１底部の下方には樹脂製の板状体５が位置決めして重ね合わされている。

一方、端子４は、上記板状体５の厚みを含めた高さ位置から引き出されるようになるため、ガルウィング形状のもので形成されている。

そして、６は、略円板状のフランジ部６Ａと、その下面中央位置に突出形成された円形突起６Ｂと、同じくその上面中央に突出形成された軸部６Ｃを有する絶縁樹脂製の回転体であり、上記円形突起６Ｂが、ケース１の底部に配された円形の保持孔１Ｂに回転可能に挿通保持され、フランジ部６Ａをケース１の凹部内に収容するようにして配されている。なお、当該保持孔１Ｂ部分も、上記孔部１Ａの場合と同じで下方から板状体５で塞がれている。

そして、回転体６のフランジ部６Ａ下面には、金属板に打ち抜き加工などを施して所定パターン形状に形成してある回転接点板７が固定され、上記回転体６の配置状態で、回転接点板７に対し、図７に示すように、上記弾性固定接点３のそれぞれは弾接状態で係合している。

また、８は、ケース１の開口部分を覆う金属カバーであり、その形状は、ケース１の開口部分を覆う平坦な矩形状の板状部８Ａ、その板状部８Ａの中央位置に設けられた中央孔８Ｂ、上記板状部８Ａの一方の対向端部位置にそれぞれ下方に折り曲げ形成された側板部８Ｃを有し、さらに、その各側板部８Ｃの下端位置には、カシメ用脚部８Ｄおよび実装時の位置決め用として配された角柱状の位置決め突起８Ｅが設けられている。

この金属カバー８は、中央孔８Ｂに回転体６の軸部６Ｃを挿通させるようにしてケース１上方から載せられ、ケース１の一方側の外側面に沿って配される各側板部８Ｃ下端のカシメ用脚部８Ｄが板状体５の下面側に抱きカシメされてケース１および板状体５に取り付けられている。その取り付け状態では、位置決め突起８Ｅは、板状体５よりも下方に突出している。なお、ケース１と板状体５とは、互いの対向面に設けられている凹凸部が係合することにより、位置ずれなく結合状態となっている。

また、金属カバー８の板状部８Ａの下面にはクリックばね９が固着されており、上記クリックばね９のダボ部９Ａは、上記回転体６の凹凸面に構成されているフランジ部６Ａ上面部に弾接している。当該構成部分がクリック生成機構としてなり、操作時に節度感を発する部位となる。

従来の回転型電子部品は、以上のように構成されるものである。

そして、使用機器には、図８に示すように、上記機器内に配設される配線基板１０上に各端子４をリフロー半田付け固定して搭載される。なお、その実装時に、金属カバー８の位置決め突起８Ｅを、その装着位置に応じて配された配線基板１０の貫通孔（図示せず）に挿通させることにより位置決めした状態でリフロー半田付け固定がなされるようになっている。

そして、上記機器への搭載状態で、軸部６Ｃが回転操作されると回転体６が回転してクリック生成機構により所定の角度位置でクリック感触が得られると共に、回転接点板７が各弾性固定接点３に対して相対的に回転することにより、所定の電気信号が生成され、その信号が各端子４を介して取り出せるものであった。

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２００２−３７３５５３号公報

上記従来の回転型電子部品においては、配線基板１０への搭載時に、リフロー半田付け条件である高温雰囲気中に通され、その際に、配線基板１０やケース１などは各々所定量膨張し、その後常温に戻る際に収縮する。

上記熱膨張収縮量は、配線基板１０を含んで個々の部材ごとに異なり、その差分は端子４の半田付け固定部分にも影響を及ぼすため、通常は、その半田付け固定状態を安定させるために、端子４端部の配線基板１０からの高さ位置などを厳しく管理しなければならず、製品単価を押し上げる要因となっていた。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、端子をリフロー半田付け固定した際、その半田付け固定部分に対し、配線基板を含む各部材の熱膨張収縮差に起因する影響が軽減できる構成の回転型電子部品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、上方開口の凹部を備えた樹脂製のケースに回転可能に保持された回転体と、その回転体に固定された金属製の回転接点板と、上記ケースに固定され、一端側が上記回転接点板に係合する固定接点になされ、他端側が上記ケース外方に導出されて表面実装型の端子になされた接点体と、上記凹部を覆って上記ケースに装着され、機器の配線基板に半田付け実装されるカバーとを備えた回転型電子部品であって、上記ケースは、上記接点体を固定している接点体固定部と上記接点体を備えていない主要部とが、異なるピースで分割形成されていると共に、上記接点体固定部が上記主要部の側方から水平スライド移動により組み合わせ可能なように、上記接点体固定部と上記主要部のいずれか一方側に直線状のガイド溝が、また他方側に上記ガイド溝で案内される水平突起が付設され、その両者が上記配線基板へのリフロー半田付け時に発生する上記配線基板を含む個々の部材の熱膨張収縮差が吸収できる微少隙間を空けた状態で組み合わせられて上記ケースとされており、さらに、上記カバーは、上記接点体固定部の上記主要部からの抜けが規制できる外方側の位置に折り曲げ規制部を位置させ、かつ上記ケースの微少隙間が維持されるようにして上記ケースの上記主要部に固定された構成としていることを特徴とする回転型電子部品としたものである。

当該構成のものは、リフロー半田付け時に発生する配線基板やケースなどの熱膨張収縮量の差分を上記ケースの微少隙間で吸収させる構成のものであるため、その影響が端子の半田付け固定部分に、及び難くできる。このため、端子の半田付け固定状態が安定化したものにでき、端子の半田付け接合面積の低減化や端子形成時における管理の簡素化なども図れるようになるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、ケースを主要部と接点体固定部とに分割形成すると共に微少隙間を設けるようにして組み合わせ、上記隙間でリフロー半田付け時の配線基板を含む熱膨張収縮量の差分が吸収できる構成としたため、配線基板を含む各部材の熱膨張収縮差に起因する影響が軽減できてリフロー半田付け後の端子の半田付け固定状態がより安定化したものにでき、端子の半田付け接合面積の低減化や端子形成時における管理の簡素化なども図れる回転型電子部品を提供す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４を用いて説明する。

なお、従来と同一構成の部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による回転型電子部品の断面図、図２は同分解斜視図、図３は同要部である回転接点板と弾性固定接点との係合状態を示す図である。

同図において、２１は、上面視略方形の箱型形状で、上方開口の凹部を備えた絶縁樹脂からなるケースであり、このケース２１は、各々分割形成された主要部３１と接点体固定部３２とが組み合わされて構成され、その凹部も主要部３１と接点体固定部３２の各上面側の窪み部分が繋がって上面視略円形のものに構成されている。なお、主要部３１と接点体固定部３２とは、同じ絶縁樹脂材料で形成されている。

そして、上記ケース２１の凹部をなす部分に相当する主要部３１の窪み部分の底部には、円形の底付き保持穴３１Ａが配設されている。なお、この底付き保持穴３１Ａは、ケース２１の中央位置に相当する位置で配設されている。

また、主要部３１は、半田接続用の端子を備えていない構成としている。

一方、接点体固定部３２には、一端側が弾性固定接点４２、他端側が端子４３としてなる接点体４１がインサート成形されて固定されている。その接点体４１は、複数本が、互いに電気的独立状態で、接点体固定部３２の底部に埋設されており、各弾性固定接点４２は、従来の場合と同じく、上記凹部内で上方に傾斜状態で突出し、各端子４３は、ケース２１の外方側に導出されている。

そして、ケース２１凹部の底付き保持穴３１Ａに円形突起６Ｂが保持されて回転体６が回転可能に配されている。そのフランジ部６Ａは、上記凹部内に収容状態となっていると共に、フランジ部６Ａ下面に固定された回転接点板７には、図３に示すように上記各弾性固定接点４２が弾接状態で係合している。

また、ケース２１上方には金属カバー５１が配され、ケース２１の凹部は、矩形状の板状部５１Ａで覆われていると共に、回転体６の上面中央に突出形成された軸部６Ｃは、板状部５１Ａに設けられた中央孔５１Ｂを介して上方に突出している。さらに、回転体６のフランジ部６Ａ上面部に設けられた凹凸面には、金属カバー５１の板状部５１Ａ下面に固着されたクリックばね９のダボ部９Ａが弾接しており、当該部分でクリック生成機構が構成されている。

そして、上記金属カバー５１は、従来同様に、板状部５１Ａの一方の対向端部位置にそれぞれ下方に向けて折り曲げて延出形成された側板部５１Ｃを有すると共に、その各側板部５１Ｃの下端位置には、カシメ用脚部５１Ｄおよび実装時の位置決め用として配された角柱状の位置決め突起５１Ｅが設けられている。

ここで、本発明の特徴となる主要部３１と接点体固定部３２とを組み合わせて構成したケース２１の組み合わせ状態について説明する。

その組み合わせ状態としては、図２に示すように、主要部３１の側方から接点体固定部３２を水平スライド移動させて組み合わせる構成としている。

主要部３１における接点体固定部３２の被装着部分は、対向する側壁部３１Ｂが突出した上面視コの字形状になされ、その各々の側壁部３１Ｂの内壁面には、ケース２１の底面と平行関係で構成された直線状のガイド溝３１Ｃを有している。

一方、接点体固定部３２は、上記主要部３１の上面視コの字の中に挿入可能な寸法で形成され、かつ上記側壁部３１Ｂ内壁面に対応する接点体固定部３２の側面部には、上記コの字の開口側から上記ガイド溝３１Ｃ内に挿入されて案内される水平突起３２Ａが配設されている。

そして、主要部３１と接点体固定部３２とは、水平突起３２Ａをガイド溝３１Ｃに沿わせつつ、その挿入方向での対向端面どうしが当接するまで水平スライド移動させて挿入されて組み合わせられ、当該構成であれば、簡素な構成で組み合わせ作業も容易にできて好ましい。

そして、上記主要部３１と接点体固定部３２との抜け止めは、専用部品を付加して部品点数を増加させることなく、ケース２１の凹部上面を覆う金属カバー５１の板状部５１Ａに設けた折り曲げ規制部５１Ｆで行う構成としている。つまり、この折り曲げ規制部５１Ｆは、側板部５１Ｃとは直交する板状部５１Ａの端部を下方に曲げて形成したものとしている。

そして、金属カバー５１は、上記のように主要部３１と接点体固定部３２を水平スライド挿入して組み合わせた後で、折り曲げ規制部５１Ｆが接点体固定部３２の主要部３１からの抜けが規制できる外方側に位置するようにケース２１に組み合わせられる。このとき、金属カバー５１の側板部５１Ｃは、主要部３１の側壁部３１Ｂ側の各外側面に沿って配され、各側板部５１Ｃ下端のカシメ用脚部５１Ｄがケース２１の主要部３１の底面側に抱きカシメされて金属カバー５１はケース２１に装着されている。なお、上記各側板部５１Ｃ下端に設けられた位置決め突起５１Ｅはケース２１より下方に突出している。

そして、そのカシメ固定状態で、折り曲げ規制部５１Ｆでの接点体固定部３２の規制状態としては、接点体固定部３２と主要部３１とが完全に密着せず、微少な隙間を持つようにしている。

なお、図２にも示したように、接点体固定部３２から弾性固定接点４２の先端を突出させた構成とし、その突出部分に相当するケース２１の底部を主要部３１側に構成したものとすると、弾性固定接点４２の形状加工も容易で、ケース２１に従来の弾性固定接点加工用の孔部１Ａを設けずとも済むので、板状体５も不要となる。この板状体５がなくせると、端子４３の形状としても、管理が容易で半田付け強度の大きいＪベント形状のものにすることができると共に、製品の薄型化も可能となる。

なお、上記構成とする際には、突出した弾性固定接点４２が位置する主要部３１の底部位置を、一段下がった段部３１Ｄで構成しておけば、弾性固定接点４２が主要部３１の内底面に当接し難くでき、組み合わせ作業性に優れるものにできると共に、弾性固定接点４２の不用意な変形などの防止が図れて好ましい。

また、各端子４３を、接点体固定部３２のスライド挿入方向とは逆方向に平行関係で導出した構成であれば、後述するリフロー半田付け実装時などに発生する配線基板１０を含む各部材の熱膨張収縮差の影響が主に上記接点体固定部３２のスライド挿入方向またはその逆方向に沿うようになり、その緩和度合いは大きくなる。なお、当該構成においては、各弾性固定接点４２を、上記スライド方向に直交する線分上で回転接点板７に弾接させておくことが好ましい。

本発明による回転型電子部品は、以上のように構成されるものであり、次にその実装状態について説明する。

当該回転型電子部品は、図４に示すように、使用機器における配線基板１０に対し、端子４３をリフロー半田付けして搭載される。

その搭載時には、従来のものと同様で、金属カバー５１の位置決め突起５１Ｅを、その装着位置に応じて配された配線基板１０の貫通孔（図示せず）に挿通させることにより、配線基板１０上に位置決め配置し、その後リフロー炉を通して半田付け実装する。

このとき、リフロー半田付け条件である高温雰囲気中に通された配線基板１０やケース２１などは各々所定量膨張し、その後常温に戻る際に収縮するが、主要部３１を抱きカシメした金属カバー５１で接点体固定部３２の抜け方向への位置規制を行い、かつ主要部３１と接点体固定部３２とが微少隙間を持った状態で組み合わせられて一つのケース２１としてある当該構成のものでは、基板面の水平方向に対して主要部３１と接点体固定部３２とは相対的に微少移動が可能となるため、配線基板１０を含む上記熱膨張収縮量の差分が発生してもその影響が端子４３の半田付け接合部分に及び難くなって応力の緩和が図れる。なお、端子４３を配設している接点体固定部３２側を軽量化すると、さらに端子４３の半田付け接合部分への影響が軽減されるようになる。

そして、上記配線基板１０に搭載された当該回転型電子部品の動作としては、従来同様に、軸部６Ｃが回転操作されると、回転体６が回転してクリック生成機構により所定角度位置でクリック感触が得られると共に、回転体６に固定された回転接点板７が各弾性固定接点４２に対し相対的に回転していくことにより、所定の電気信号が生成され、その信号が各端子４３を介して取り出すことができる。

以上のように、本発明による回転型電子部品は、リフロー半田付け時の各部材における熱膨張収縮量の差分の影響が、端子４３の半田付け固定部分に及び難くできるものであるため、端子４３の半田付け固定状態が従来のものよりさらに安定化し応力緩和が図れたものにできる。また、機器搭載後に使用環境により発生する配線基板１０を含む各部材の熱膨張収縮量の差分が発生した場合にも、同様にその影響の緩和が図れるため、長期に亘って半田付け固定状態が安定したものとなる。

なお、上記には、Ｊベント形状に加工した端子４３のものを事例として説明したが、本発明による思想は、他の表面実装タイプの形状に加工された端子のものにも適用でき、場合によっては、当該構成を適用して端子の半田付け接合面積の低減化や端子形成時における管理などの簡素化などを図ることもできる。

本発明による回転型電子部品は、ケースの微少隙間でリフロー半田付け時の配線基板を含む熱膨張収縮量の差分が吸収できる構成としたため、リフロー半田付け後の端子の半田付け固定状態がより安定化したものにできるという特徴を有し、各種電子機器の操作部分等を構成する際等に有用である。

本発明の一実施の形態による回転型電子部品の断面図 同分解斜視図 同要部である回転接点板と弾性固定接点との係合状態を示す図 同配線基板への実装状態を示す断面図 従来の回転型電子部品の断面図 同分解斜視図 同要部である回転接点板と弾性固定接点との係合状態を示す図 同配線基板への実装状態を示す断面図

符号の説明

６ 回転体
６Ａ フランジ部
６Ｂ 円形突起
６Ｃ 軸部
７ 回転接点板
９ クリックばね
９Ａ ダボ部
１０ 配線基板
２１ ケース
３１ 主要部
３１Ａ 底付き保持穴
３１Ｂ 側壁部
３１Ｃ ガイド溝
３１Ｄ 段部
３２ 接点体固定部
３２Ａ 水平突起
４１ 接点体
４２ 弾性固定接点
４３ 端子
５１ 金属カバー
５１Ａ 板状部
５１Ｂ 中央孔
５１Ｃ 側板部
５１Ｄ カシメ用脚部
５１Ｅ 位置決め突起
５１Ｆ 折り曲げ規制部

Claims (1)

1. 上方開口の凹部を備えた樹脂製のケースに回転可能に保持された回転体と、その回転体に固定された金属製の回転接点板と、上記ケースに固定され、一端側が上記回転接点板に係合する固定接点になされ、他端側が上記ケース外方に導出されて表面実装型の端子になされた接点体と、上記凹部を覆って上記ケースに装着され、機器の配線基板に半田付け実装されるカバーとを備えた回転型電子部品であって、上記ケースは、上記接点体を固定している接点体固定部と上記接点体を備えていない主要部とが、異なるピースで分割形成されていると共に、上記接点体固定部が上記主要部の側方から水平スライド移動により組み合わせ可能なように、上記接点体固定部と上記主要部のいずれか一方側に直線状のガイド溝が、また他方側に上記ガイド溝で案内される水平突起が付設され、その両者が上記配線基板へのリフロー半田付け時に発生する上記配線基板を含む個々の部材の熱膨張収縮差が吸収できる微少隙間を空けた状態で組み合わせられて上記ケースとされており、さらに、上記カバーは、上記接点体固定部の上記主要部からの抜けが規制できる外方側の位置に折り曲げ規制部を位置させ、かつ上記ケースの微少隙間が維持されるようにして上記ケースの上記主要部に固定された構成としていることを特徴とする回転型電子部品。

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