JP5573490B2

JP5573490B2 - プッシュスイッチ

Info

Publication number: JP5573490B2
Application number: JP2010186138A
Authority: JP
Inventors: 篤志小玉; 俊彦寺下; 忠彦筒井
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2030-08-23
Also published as: JP2012043731A

Description

本発明は、各種電子機器に使用されるプッシュスイッチに関する。

携帯電話等の各種小型の電子機器に用いられるプッシュスイッチが特許文献１等として知られている。近年の機器の小型化に伴いこのようなプッシュスイッチも小型化が要請されている。

図５に特許文献１に記載のプッシュオンスイッチ（プッシュスイッチ）を示す。このプッシュスイッチは、上面開口の箱形で絶縁樹脂からなるスイッチケース１１１と、開口部の内底面の中央に固定された中央固定電極１１２と、中央固定電極１１２を中心とした対向する二箇所の位置に固定された外側固定電極１１３と、その中央頂点部１１４Ａ下面が中央固定電極１１２に所定間隔をあけて対峙するようにスイッチケース１１１内に収容されている中央部が上方に膨出したドーム状の可動電極１１４と、スイッチケース１１１の開口部を覆う可撓性を有する絶縁性フィルムからなる略方形のカバーシート１１５とを備えている。

このプッシュスイッチは、カバーシート１１５上方から押圧操作されると、カバーシート１１５を介して下方の可動電極１１４のドーム状部分が押圧され、所定の押圧力を越えるとそのドーム状部分が節度感を伴って反転動作すると同時に中央頂点部１１４Ａ下面が中央固定電極１１２に接触し、可動電極１１４を介して外側固定電極１１３と中央固定電極１１２との間が導通したスイッチオン状態となる。一方、その操作力を除くと、可動電極１１４の自己復元力によりドーム状部分が節度感を伴って元の押圧前の状態に復元すると同時に非導通のスイッチオフ状態となる。

特許第４４３５１８５号公報

ところで、従来の例えば特許文献１に記載のプッシュスイッチでは、中央固定電極１１２及び外側固定電極１１３からの延設部分は、外部接続用の端子１１２Ａ，１１３Ａとして、スイッチケース１１１の対向する外側面１１１Ａ，１１１Ｂ下端からそれぞれ導出されている。そして、前記端子１１２Ａ，１１３Ａはその導出部の根元部から上方に向けて曲げられてＪベント（略Ｊ字曲げ）形状になされている。つまり、端子１１２Ａ，１１３Ａの先端はスイッチケース１１１の側面の外側に張り出して形成されており、これに接続される配線基板上の配線パターンはスイッチケース１１１の外側領域に設けられることになる。

したがって配線基板上に設けられるそれぞれの配線パターンはスイッチケース１１１の外周を囲むように設けられるので、特にプッシュスイッチの端子数が多い場合には配線パターンの占める領域が広くなり、必ずしも配線基板上の配線効率が良いとは言えなかった。また、端子１１２Ａ，１１３Ａの先端がスイッチケース１１１の外側に張り出しているので、配線基板上の別の電子部品とプッシュスイッチの端子部１１２Ａ，１１３Ａとの距離が短くなり、プッシュスイッチの端子部１１２Ａ，１１３Ａと別の電子部品との間で静電放電が生じてその電子部品が損傷する虞があった。

そこで、本発明者らは、このような従来のプッシュスイッチの直下には配線パターンが設けられていないところ、このプッシュスイッチの直下の領域に配線パターンを設けるようにすれば、配線パターンをより高密度化して取付基板を含む装置全体を更に小型化し、また、端子部を底面にのみ露出させればプッシュスイッチの端子部と別の電子部品との距離を広げて該電子部品が損傷することを防止できると考えた。

そこで本発明は、取付基板の配線パターンを高密度化し他の電子部品との間で静電放電が生じる虞の少ないプッシュスイッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば以下が提供される。
（１）上面に収容凹部を備え、底面が取付基板に取り付けられるハウジングと、
前記収容凹部内に互いに離間して設けられた一対の固定電極と、
前記固定電極に対向するように前記収容凹部内に設けられたドーム状の弾性導電部材と、
前記収容凹部の開口を覆うように前記ハウジングに密着されたカバーシートとを有し、
前記弾性導電部材が弾性変形することによって、前記弾性導電部材を介して前記一対の固定電極が導通するプッシュスイッチであって、
外部と導通する前記固定電極の外部端子が前記ハウジングの底面にのみ露出されていることを特徴とするプッシュスイッチ。
（２）前記固定電極は、前記ハウジングの前記底面に対して傾斜し前記外部端子から上方へ延びるはんだ付け部を有することを特徴とする（１）のプッシュスイッチ。
（３）前記ハウジングの前記底面の外周端部には前記はんだ付け部と前記取付基板との間に画成される空間を前記ハウジングの側方外側に連続させる凹部が設けられていることを特徴とする（２）のプッシュスイッチ。
（４）前記ハウジングの前記底面には、複数の前記はんだ付け部と前記取付基板との間に画成される空間同士を連通させない仕切部が設けられていることを特徴とする（３）のプッシュスイッチ。

本発明に係るプッシュスイッチによれば、前記固定電極の外部端子が前記ハウジングの底面に露出されているので、取付基板のうちハウジングの底面に接する領域に引き出し配線を設けることができる。したがって、従来はデッドスペースであった領域に引き出し配線を設けられるので、取付基板の配線を更に高密度化することができる。

また、前記固定電極の外部端子が前記ハウジングの底面にのみ露出されており、ハウジングの側面に固定電極が露出しない。したがって、プッシュスイッチの側方近傍に別の電子部品が配置されていても、固定電極と別の電子部品との間が離間されているため静電放電によりプッシュスイッチや別の電子部品が損傷する虞が少ない。

本発明の実施形態に係るプッシュスイッチの分解斜視図である。図１に示すプッシュスイッチの断面図である。図１に示すプッシュスイッチの底面から見た斜視図である。図１に示すプッシュスイッチを示す図である。従来技術に係るプッシュスイッチの斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係るプッシュスイッチ１を、図面を参照しつつ説明する。

図１は本実施形態に係るプッシュスイッチ１の分解斜視図である。図２はプッシュスイッチ１の断面図であり、図３はプッシュスイッチ１の底面を示す斜視図であり、図４はプッシュスイッチ１を示す図であり、（ａ）はプッシュスイッチ１の正面図、（ｂ）はプッシュスイッチ１の上面図、（ｃ）はプッシュスイッチ１の側面図、図４（ｄ）はプッシュスイッチ１の底面図である。

図１に示すように、プッシュスイッチ１は、上面に収容凹部２ａが設けられたハウジング２と、収容凹部２ａの底面に固定された第１固定電極３及び第２固定電極４（固定電極）と、収容凹部２ａに収容されその開口面側に向かって凸状となるように配置されたドーム状のクリックバネ（弾性導電部材）６と、ハウジング２の上面２ｂ及びクリックバネ６の上面を保護するカバーシート７とを有する。このプッシュスイッチ１は、ハウジング２の底面２ｃ（図２参照）が取付基板９に当接する状態で取付基板９にはんだ付けによって固定される。

ハウジング２は薄い箱形の樹脂部材であり、その上面には収容凹部２ａが形成されている。収容凹部２ａはその中に収容されるクリックバネ６の移動を規制するようにクリックバネ６の外形と同様の平面視略円形状に形成されている。

図１，２を参照して、金属製のクリックバネ６は上部に凸状のドーム状をなしており、弾性変形が可能な部材である。また、クリックバネ６の端部は収容凹部２ａに露出された第２固定電極４の接触端子４ａと接触した状態で収容凹部２ａ内に配置されている。

このクリックバネ６に外部から何ら荷重が作用していない通常状態では、クリックバネ６の頂部６ａは第１固定電極３の接触端子３ａから離間しており、第１固定電極３と第２固定電極４とは導通せず、プッシュスイッチ１はＯＦＦの状態である。一方、クリックバネ６の頂部６ａが下方に押圧された押圧状態では、クリックバネ６の頂部６ａが第１固定電極３の接触端子３ａと接触するようにクリックバネ６が弾性変形し、クリックバネ６を介して第１固定電極３と第２固定電極４とが導通してプッシュスイッチ１はＯＮの状態となる。

カバーシート７はクリックバネ６の上部に設けられた可撓性を有する絶縁性のフィルムである。クリックバネ６の頂部６ａを押圧する際には、カバーシート７もクリックバネ６の変形に応じて弾性変形する。また、カバーシート７はハウジング２の収容凹部２ａの開口を覆うことで、ハウジング２の収容凹部２ａに外部から埃や水分等が侵入することを防止し、クリックバネ６や第１固定電極３及び第２固定電極４の腐食を防止している。このカバーシート７はポリイミド等の樹脂から形成することができる。カバーシート７の裏面は接着層を介してハウジング２の上面２ｂと接着されている。

また、カバーシート７の表面の略中央部分であって第１固定電極３の接触端子３ａに対応する位置には操作用突起８が形成されている。操作用突起８はカバーシート７の表面からクリックバネ６と反対側に突出するように設けられている。

クリックバネ６の頂部６ａを押圧してプッシュスイッチ１をＯＮの状態にする場合、ボタン等の押圧面積の大きな押圧部材を用いて面積の小さい操作用突起８の先端部を介してクリックバネ６の頂部６ａを押圧することで、押圧部材による押圧力を集中させてクリックバネ６の頂部６ａに大きな応力を作用させることができる。したがって、軽く押圧部材を押圧しても、操作用突起８で応力を集中させるので、確実にクリックバネ６を弾性変形させることができる。また、押圧部材とプッシュスイッチ１との相対位置が多少ずれても確実に押圧動作を実現させることができる。

図１〜４を参照して、第１固定電極３及び第２固定電極４を詳細に説明する。第１固定電極３及び第２固定電極４はそれぞれ、収容凹部２ａに露出しクリックバネ６に接触可能な接触端子３ａ，４ａと、ハウジング２の底面２ｃに露出して取付基板９に設けられた引き出し配線と接続される外部端子３ｂ，４ｂとを備える。

第１固定電極３は上面視で略コ字状の金属部材である。第１固定電極３は、収容凹部２ａの底面の中央に露出するように設けられた接触端子３ａと、ハウジング２の底面２ｃに露出する外部端子３ｂと、収容凹部２ａの底面上を接触端子３ａから延長された延長部３ｃと、延長部３ｃからハウジング２の底面２ｃ側に潜り込みハウジング２の底面２ｃに対して傾斜した傾斜面をなすはんだ付け部３ｄと、外部端子３ｂのはんだ付け部３ｄとは反対側に設けられた付加はんだ付け部３ｅとを有する。

また、接触端子３ａは延長部３ｃよりも一段高く形成されており、クリックバネ６を押圧した際にクリックバネ６の頂部６ａが確実に接触端子３ａに接触するようにされている。さらに、クリックバネ６が接触端子３ａにのみ接触可能なように、クリックバネ６の端部と第１固定電極３の延長部３ｃとが導通しないように、第１固定電極３の延長部３ｃの上面には絶縁材からなる絶縁板５が設けられている。

第２固定電極４は、収容凹部２ａの底面上の周辺領域に露出するように設けられた接触端子４ａと、ハウジング２の底面２ｃに露出する外部端子４ｂと、接触端子４ａから収容凹部２ａの底面上に延長された延長部４ｃと、延長部４ｃからハウジング２の底面２ｃ側に潜り込みハウジング２の底面２ｃに対して傾斜した傾斜面をなすはんだ付け部４ｄと、外部端子４ｂのはんだ付け部４ｄとは反対側に設けられた付加はんだ付け部４ｅとを有する。接触端子４ａは延長部４ｃよりも一段高く形成されており、クリックバネ６の端部が確実に接触端子４ａに接触するようにされている。なお、第２固定電極４の外部端子４ｂは第１固定電極３の接触端子３ａに対して第１固定電極３の外部端子３ｂの反対側に設けられている。

これら第１固定電極３及び第２固定電極４は、その外部端子３ｂ，４ｂが上面視でプッシュスイッチ１の中央に位置するように配置されている。このため、プッシュスイッチ１がはんだ付けの際等に加熱されて湾曲しても、外部端子３ｂ，４ｂと取付基板９との距離が広がらないので、プッシュスイッチ１が取付基板９から脱落する虞が少ない。また、第１固定電極３及び第２固定電極４はハウジング２と共に一体的にインサート成形で形成されるので、プッシュスイッチ１が加熱されても第１固定電極３や第２固定電極４が変形する虞が少ない。

また、第１固定電極３及び第２固定電極４の外部端子３ｂ，４ｂがハウジング２の側面に露出せず、ハウジング２の底面２ｃの中央部分に配置されているので、外部端子３ｂ，４ｂに隣接するはんだ付け部３ｄ〜４ｄ及び付加はんだ付け部３ｅ，４ｅもハウジング２の底面２ｃの中央部分に位置されている。したがって、取付基板９へのはんだ付け時にプッシュスイッチ１が加熱されて樹脂製のハウジング２に変形や反りが生じても、ハウジング２の底面２ｃと取付基板９の表面との距離は変化しにくく、はんだ付け部３ｄ，４ｄ及び付加はんだ付け部３ｅ，４ｅにはんだを付着させやすいので確実にプッシュスイッチ１を取付基板９に取り付けることができる。

以上のように構成されるプッシュスイッチ１において、第１及び第２固定電極３，４の外部端子３ｂ，４ｂはいずれもハウジング２の底面２ｃに露出しているので、従来はデッドスペースであった取付基板９のハウジング２の底面２ｃに向かい合う領域に引き出し線を配線することができ配線効率が向上する。更に、従来のようにプッシュスイッチを避けるようにプッシュスイッチの外周縁に引き出し線を配線する場合に比べて、プッシュスイッチ１の外周縁を別の配線等に使えることになり、配線効率が向上する。

また、第１及び第２固定電極３，４の外部端子３ｂ，４ｂをいずれもハウジング２の底面２ｃに露出させ、ハウジング２の側面に外部端子３ｂ，４ｂを露出させていない。したがって、第１及び第２固定電極３，４はいずれもハウジング２の側面から外部に露出せず、隣接する別の電子部品との距離も隔てられているので、この電子部品へ静電放電による損傷を与える虞が少ない。このために、第１及び第２固定電極３，４はいずれもその全体が収容凹部２ａ内に収まる大きさに設定されている。つまり本実施形態では上面視で、第１及び第２固定電極３，４の全長は、略円状の収容凹部２ａの直径よりも短く設定されている。

第１固定電極３及び第２固定電極４は、ハウジング２の底面２ｃに対して傾斜するように設けられたはんだ付け部３ｄ，４ｄ及び付加はんだ付け部３ｅ，４ｅを備えている。これらはんだ付け部３ｄ，４ｄ及び付加はんだ付け部３ｅ，４ｅは取付基板９との間にそれぞれに鋭角の角度を持つ空間を形成する。プッシュスイッチ１を取付基板９に取り付ける際には、図２に示すように、この鋭角の角度を有する空間に、はんだの付着面積が大きなはんだフィレットＡを形成することができるので、はんだ付け強度が向上する。

更に、図２に示すようにハウジング２の底面２ｃの外周端部に、上述のはんだ付け部３ｄ，４ｄ及び付加はんだ付け部３ｅ，４ｅと取付基板９との間に形成される鋭角の角度を有する空間をハウジング１の側方外側に連通させる凹部２ｄを設けてもよい。この凹部２ｄは、はんだ付け部３ｄ，４ｄ及び付加はんだ付け部３ｅ，４ｅと同様の傾斜面で構成されており、はんだ付け部３ｄ，４ｄと取付基板９及び付加はんだ付け部３ｅ，４ｅと取付基板９との間に形成される空間と同様の空間が凹部２ｄと取付基板９との間に形成されている。

このように、はんだ付け部３ｄ，４ｄと取付基板９及び付加はんだ付け部３ｅ，４ｅと取付基板９との間に形成される空間をハウジング１の側方外側に連通させる凹部２ｄを設けることにより、はんだ付け時に、ハウジング２の側面からはんだフィレットＡが該空間に良好に形成されているかを観察することができる。したがって、はんだ付けの良否をハウジング２の側面から簡単に確認することができるので良品検査の効率を向上させることが出来る。なお、本実施形態では凹部２ｄをはんだ付け部３ｄ，４ｄ及び付加はんだ付け部３ｅ，４ｅと同様の形状として説明しているが、同様の形状でなくとも、該空間をハウジング１の側方外側に連通させる形状であればよいことはもちろんである。

なお、第２固定電極４の外部端子４ｂは第１固定電極３の接触端子３ａに対して第１固定電極３の外部端子３ｂの反対側に設けられているので、図３に示すように、ハウジング２の底面２ｃに仕切部２ｅを設けて、第１固定電極３のはんだ付け部３ｄと付加はんだ付け部３ｅ及び凹部２ｄにより形成される空間と、第２固定電極４のはんだ付け部４ｄと付加はんだ付け部４ｅ及び凹部２ｄにより形成される空間とを隔てることができる。仕切部２ｅを設けることによって、プッシュスイッチ１を取付基板９にはんだ付けする際に、両者の空間にはんだが跨ることを防止されるので、第１固定電極３の外部端子３ｂと第２固定電極４の外部端子４ｂとが誤って導通してしまう虞がない。

また、第１固定電極３及び第２固定電極４には、外部端子３ｂ，４ｂを挟んではんだ付け部３ｄ，４ｄ及び付加はんだ付け部３ｅ，４ｅが設けられている。このため、ハウジング２に横方向（ハウジング２の底面と平行な方向）の力が作用しても、外部端子３ｂ，４ｂの両側に設けられたはんだ付け部３ｄ，４ｄ及び付加はんだ付け部３ｅ，４ｅがこの力を支承するので、ハウジング２が取付基板９から脱落する虞が少ない。

１プッシュスイッチ、２ハウジング、２ａ収容凹部、２ｄ凹部、２ｅ仕切部、３第１固定電極（固定電極）、４第２固定電極（固定電極）、３ａ，４ａ接触端子、３ｂ，４ｂ外部端子、３ｄ，４ｄはんだ付け部、６弾性導電部材（クリックバネ）、７カバーシート、９取付基板、Ａはんだフィレット

Claims

上面に収容凹部を備え、底面が取付基板に取り付けられるハウジングと、
前記収容凹部内に互いに離間して設けられた一対の固定電極と、
前記固定電極に対向するように前記収容凹部内に設けられたドーム状の弾性導電部材と
、
前記収容凹部の開口を覆うように前記ハウジングに密着されたカバーシートとを有し、
前記弾性導電部材が弾性変形することによって、前記弾性導電部材を介して前記一対の
固定電極が導通するプッシュスイッチであって、
外部と導通する前記固定電極の外部端子が前記ハウジングの底面にのみ露出されており、
前記固定電極は、前記ハウジングの前記底面に対して傾斜し前記外部端子から上方へ延
びるはんだ付け部を有することを特徴とするプッシュスイッチ。
前記ハウジングの前記底面の外周端部には前記はんだ付け部と前記取付基板との間に画
成される空間を前記ハウジングの側方外側に連続させる凹部が設けられていることを特徴
とする請求項１に記載のプッシュスイッチ。
前記ハウジングの前記底面には、複数の前記はんだ付け部と前記取付基板との間に画成
される空間同士を連通させない仕切部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプッシュスイッチ。