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Description
本発明は、電気回路基板に実装されることによってスイッチが構成されることとなる接触部材に関するものであり、ケースと弾性変形可能な押圧部材とからなるものである。 The present invention relates to a contact member that constitutes a switch by being mounted on an electric circuit board, and includes a case and an elastically deformable pressing member.
大きな動作ストロークを必要とする操作部に用いられるスイッチには図8に示すようなスイッチ100がある。スイッチ100は、開口部に接触面が露出した導電性を有するターミナル002を一体成形したモールド材料からなるハウジング001と、ターミナル002に外周部が載置された際に中央部の舌片がターミナル002から離間するように形成された接触片003と、接触片003に台座部が載置され上部に押圧力を受ける作用部が形成された内側が中空のすり鉢状の弾性体004と、ハウジング001に上下方向に摺動可能に嵌合されたキーステム005とからなり、操作時には、キーステム005の天面に押圧力が加わることにより弾性体004の作用部が下方向に大きなストロークで変位し、接触片003の舌片を押すこととなり、これによって接触片003を介してハウジング001に一体成形された中央接点を有するターミナルと中央接点の外側に外側接点を有するターミナルとが電気的に短絡しスイッチがON状態となるものである。 There is a
しかしながら、このような従来のスイッチ100においては、ON−OFF動作を成すスイッチ単品としての物流が可能であるものの、スイッチ100を電気機器に組み込む際には、スイッチ100を実装するための電気回路基板(図示せず)およびキーステム005を押すためのキートップ(図示せず)は必ず必要となる。またスイッチ100はターミナル002を一体成形したハウジング001、接触片003、弾性体004、キーステム005といった5点もの部品からなり、大きな部品コスト、組み立てコストが生じるものである。また動作ストロークが大きいが故にハウジング001とキーステム005との摺動距離も大きくなり、塵埃等によりこの摺動動作が妨げられ易いという問題点を有するものであった。 However, although such a
そこで本発明は上述の問題を鑑み、少ない部品点数で構成され、且つ大きな動作ストロークをもってしてもスムーズな動作が可能であり、また物流においても問題なく、さらに電気機器に組み入れる際においても従来のスイッチ100同様、実装するための電気回路基板およびキートップのみを必要とすることでON−OFF動作が可能となるスイッチを構成することが出来る接触部材を提供することを目的としたものである。 In view of the above problems, the present invention is configured with a small number of parts and can operate smoothly even with a large operation stroke. Also, there is no problem in physical distribution, and even when it is incorporated into an electrical device, As with the
この従来の問題を解決するために、請求項1記載の接触部材は、底板と側壁とによって収容部が形成されたケースと、弾性変形可能な押圧部材と、からなる接触部材において、前記底板には開口部が形成され、前記押圧部材は、前記底板に載置される台座部と、前記開口部に臨む位置に導電性を有する接点部が形成された動作部と、前記台座部から延出し前記動作部へと連続する変形部とを有し、前記動作部に押圧力が加わることにより前記変形部が変形し、前記接点部が開口部を経て前記収容部の外側に突出可能となり、前記底板において、前記押圧部材が載置される面とは反対側の面には絶縁処理が施されていることを特徴とするものである。In order to solve this conventional problem, the contact member according to claim 1 is a contact member including a case in which a housing portion is formed by a bottom plate and a side wall, and an elastically deformable pressing member. Is formed with an opening, and the pressing member extends from the pedestal, a pedestal that is placed on the bottom plate, an operating part in which a conductive contact is formed at a position facing the opening. and a deformable portion continuous to said operation unit, wherein the deformable portion is deformed by a pressing force is applied to the operation portion, the contact portion is Ri Do and projectable outwardly of said accommodating portion through the opening In the bottom plate, the surface opposite to the surface on which the pressing member is placed is subjected to insulation treatment .
請求項2記載の接触部材は、請求項1の構成に加え、前記押圧部材はラバーであり、前記接点部はカーボンを含む材料からなることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention , in addition to the structure of the first aspect, the pressing member is a rubber, and the contact portion is made of a material containing carbon .
請求項1の発明によると、収容部が形成されたケースと弾性変形可能な押圧部材との2点のみの部品によって接触部材が構成されるため、部品コスト、組立コストを小さくすることが可能であり、且つ動作部に形成された導電性を有する接点部が電気的機能を負うこととなるため、押圧部材の接点部を除く部分の材質の選択範囲は大きくなり、これによって動作特性等の設定の自由度も大きくなり、耐久性においてもより高い性能を得ることができる。また押圧部材のストロークが容易に大きくできることにより動作ストロークを大きくすることが容易に可能で、動作ストロークの設定も自在に出来る。そして、本接触部材を実装するための電気回路基板および押圧するためのキートップを電気機器に備えることのみで、ON−OFF動作が行なえるスイッチを構成することが容易に可能であり、更には電気回路基板において2つの独立した回路パターンからなる中央接点部を、押圧部材の接点部に対向させた位置に設けることのみで、スイッチを構成することが可能であるため、電気回路基板の引き廻しが容易にでき、これによって回路を引き廻す際の制約を大きく減少させることが可能となる。また、底板の収容部とは反対側の面、つまり底板の電気回路基板側の面に絶縁処理が施されているため電気回路基板の電気回路パターンに絶縁処理を施す必要がなくなり、自由度の大きな電気回路パターンの引き廻しが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, since the contact member is constituted by only two parts, that is, the case in which the housing portion is formed and the pressing member that can be elastically deformed, it is possible to reduce the component cost and the assembly cost. In addition, since the conductive contact portion formed in the operation portion assumes an electrical function, the selection range of the material of the portion excluding the contact portion of the pressing member is increased, thereby setting the operation characteristics and the like. The degree of freedom increases, and higher performance in terms of durability can be obtained. Further, since the stroke of the pressing member can be easily increased, the operation stroke can be easily increased, and the operation stroke can be set freely. It is possible to easily configure a switch that can perform an ON-OFF operation only by providing an electric device with an electric circuit board for mounting the contact member and a key top for pressing. Since a switch can be configured only by providing a central contact point composed of two independent circuit patterns on the electric circuit board at a position facing the contact part of the pressing member, the electric circuit board can be routed. This makes it possible to greatly reduce the restrictions on circuit routing. In addition, since the surface of the bottom plate opposite to the housing portion, that is, the surface of the bottom plate on the side of the electric circuit board is insulated, it is not necessary to insulate the electric circuit pattern of the electric circuit board, and the degree of freedom A large electrical circuit pattern can be routed.
請求項2の発明によると、接点部をカーボンを含む弾性材料とすることにより、より安定した電気的、機械的接触が可能となる。 According to the invention of claim 2, by making the contact portion an elastic material containing carbon, more stable electrical and mechanical contact is possible.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1乃至図7は本発明の実施の形態を示したものであり、図1は本発明に係る接触部材の正面斜視図、図2は本発明に係る接触部材の分解正面斜視図、図3は本発明に係る接触部材と電気回路基板の分解正面斜視図、図4は本発明に係る接触部材を電気回路基板に実装した状態の正面斜視図、図5は図4のa−a線における断面図、図6は本発明に係る接触部材が押圧力により動作された状態での図4のa−a線における断面図、図7は本発明に係るその他の接触部材の実施例についての分解正面斜視図である。接触部材01は、ケース10、押圧部材30とからなる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 7 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front perspective view of a contact member according to the present invention. FIG. 2 is an exploded front perspective view of the contact member according to the present invention. Is an exploded front perspective view of the contact member and the electric circuit board according to the present invention, FIG. 4 is a front perspective view of the contact member according to the present invention mounted on the electric circuit board, and FIG. 5 is a line aa in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line aa of FIG. 4 in a state where the contact member according to the present invention is operated by a pressing force, and FIG. 7 is an exploded view of another embodiment of the contact member according to the present invention. It is a front perspective view. The
ケース10は、金属板を加工したものであり、略正方形状の底板11には、円状に空いた開口部12が形成され、底板11の外周からはほぼ垂直方向に立ち上がる側壁20が形成され、この側壁20と前述の底板11とによって略立方形状の空間を有する収容部18が形成される。ここで側壁20の上辺より一定幅の梁を設けて下方に底面まで開口する略長方形状の嵌合部23が穿設される。さらに側壁20には、底板11から上方が切り欠かれた切り欠き部22が形成され、切り欠き部22においては底板11から底板11と同一平面で形成され収容部18の外側へ延出する実装用はんだ付け部21が形成される。また、底板11の開口部12の周囲には、後述の押圧部材30の位置を維持するために上方に凸状に形成された環状位置決め凸部16が形成される。 The
押圧部材30はラバー等の弾性材料からなり、一定肉厚を有しケース10の底板11の外形よりも僅かに小さな外形を有する略立方形状に形成された台座部31と、上面に平面状の押圧面36を有する略円筒状の動作部32と、が薄肉で形成された変形部33によって連結されており、全体の形状として、すり鉢状の空間を上下反対にした空間が内側に形成される。そして動作部32押圧面36の反対側の面には前述の内側のすり鉢状の空間37に臨む押圧部34が突出しており、その先端部には押圧面36にほぼ平行な平面を有するカーボンを含む弾性材料からなる導電性を有する接点部38が接着または一体成形により形成されている。また、略立方形状の台座部31の側壁からは水平方向に突出する略長方形状の凸部が形成されている。 The pressing
次に以上の構成部品による接触部材01の組み立ておよび電気回路基板40への実装について説明する。接触部材01はケース10に押圧部材30を組み入れることによって完成する。押圧部材30の台座部31を撓ませながら凸部39をケース01の嵌合部23に嵌合することによって収容部18から押圧部材30が抜け出ることが出来なくなり、組み立ておよび物流時の運搬等において押圧部材30が収容部18から抜け落ちる等の事故を防止できることとなる。また、このような組み立てはケース10の側壁20に押圧部材30の凸部39が嵌合する嵌合部23が形成されるスペースさえあれば可能であることから側壁20の高さを低く設定することが可能となり、これによって、組み立てられた接触部材01が後に述べるように電気回路基板40に実装され電気機器に組み入れられる場合において、側壁20と電気機器に備えられた諸部品との干渉をより容易に回避できることが可能となる。 Next, assembly of the
このように完成した接触部材01は電気機器に組み入れられる際には図3乃至図6に示すように電気機器に備えられる電気回路基板40に実装され、これによって電気回路基板を含んだ状態でスイッチとして機能することとなる。 The
電気回路基板40には、接触部材01の実装用はんだ付け部21に対応する位置にはんだ付け可能な実装パターン43が形成され、上方向からの矢視において接点部38に対応する位置に実装パターン43とは独立した接点部38と接触可能な電気回路パターンである中央接点パターン41が形成され、接触部材01の実装用はんだ付け部21が実装パターン43にはんだ付けされることにより、接触部材01の電気回路基板への実装が完了し、これによって接点部38は中央接点パターン41のほぼ真上に離間して位置することとなる。ここで中央接点パターン41は図3に示すように独立した2つの接点パターンが一定の間隔を隔てて同心円状または櫛歯状に配置されたものである。またこの際、中央接点パターン41から延出する電気回路パターンは底板11の下に配置され底板11に接触する可能性が有るため、相当する電気回路パターンの表面には絶縁処理が施されるか、または中央接点パターン41から延出する電気回路パターンにはレジスト処理が施され底板11とは絶縁されることとなる。 A mounting
このように完成および実装された接触部材01は以下のように動作される。図5、図6に示すように、まず、押圧部材30の動作部32の押圧面に電気機器に備えられたキートップ(図示せず)を介して押圧力が加わる。これによって変形部33が弾性変形しながら動作部32が下方向へ変位し、押圧部34の先端にある接点部38が中央接点41に接触することとなる。 The
これによって電気回路基板40の中央接点パターン41を形成する2つの独立した接点パターンが接点部38を介して電気的に短絡することになり、接触部材01と電気回路基板41とによって構成されたスイッチがON状態となる。 As a result, two independent contact patterns forming the
このように本発明における接触部材01はケース01と押圧部材30のみによって構成されるにもかかわらず、電気回路基板に実装するのみでスイッチの構成の一部として機能する。また、押圧部材30の使用により大きな動作ストロークを得ることが可能となる。 As described above, the
また、押圧部材30の接点部38のみが電気回路基板40の中央接点パターン41に接触することによりスイッチの電気的動作をすることとなるため、押圧部材30の接点部38を除く部分には特に導電性を有する等の電気的性能に係る性能が必要ではなくなり、これによって接点部38を除く部分の材質の選択自由度が広がり、これによって動作ストローク、動作荷重を含む荷重特性の設定が自由にできることとなる。 In addition, since only the
更には、押圧部材30の接点部38と電気回路基板40の中央接点パターン41のみによってスイッチの電気的開閉が行なわれるため、電気回路基板40に必要とされる接点パターンは中央接点パターン41のみとなり、これによって電気回路基板40に回路を引き廻す際の制約を大きく減少させることが可能となる。 Further, since the switch is electrically opened / closed only by the
なお、以上の実施例において本接触部材01に用いるケース10は、収容部18が略立方形状の空間を成すものとしたが、これに限るものではなく、図7(a)および図7(c)示すように収容部が略円筒形状を成すケースを用いることも可能であり、押圧部材も前述の各種ケースに対応する形状のものであれば、本発明に係る接触部材に用いることは可能である。また、ケース10の材質においても金属板のみならずプラスチック材料等により形成することが可能であり、この場合、ケース10において底板11に対して垂直方向に弾性を有する係止片を形成することにより、該係止片を電気回路基板40に係止することが可能となる。すなわち、はんだ接続を行なうことなく接触部材を電気回路基板に実装することが可能となる。 In the above embodiment, the
さらに本発明に係る接触部材は、図7(b)、(c)に示すようにケース10の側壁の上端部は収容部の内側方向へ折り返され、側壁との角度を90度未満とする折り返し部19が形成され、押圧部材30の台座部31を撓ませながら折り返し部19を乗り越えさせ台座部31の台座底面35を底板11に載置し、押圧部材30が収容部18に収容されることとなる。これによって台座部31の上面が折り返し部19の下端部と同じ高さあるいは僅かに下側に位置することとなり、折り返し部19によって台座部31が折り返し部19を超えることができなくなる。つまり、収容部18から押圧部材30が抜け出ることが出来なくなり、組み立ておよび物流時の運搬等において押圧部材30が収容部18から抜け落ちる等の事故を防止できることとなる形状および構造とすることも可能である。 Furthermore, as shown in FIGS. 7B and 7C, the contact member according to the present invention is folded back so that the upper end portion of the side wall of the
01 接触部材
10 ケース
11 底板
12 開口部
16 環状位置決め凸部
18 収容部
19 折り返し部
20 側壁
21 実装用はんだ付け部
22 切り欠き部
23 嵌合部
30 押圧部材
31 台座部
32 動作部
33 変形部
34 押圧部
35 台座底面
36 押圧面
37 内側の空間
38 接点部
39 凸部
40 電気回路基板
41 中央接点パターン
43 実装パターン
100 スイッチ
001 ハウジング
002 ターミナル
003 接触片
004 弾性体
005 キーステム01
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