JP7028504B2 - 電子回路の開閉装置、開閉構造、および開閉方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子回路の開閉装置、開閉構造、および開閉方法に関する。

電子機器に搭載される回路には、製造プロセスの途中で、あるいは完成試験の段階で、メーカー側において、開から閉へ、あるいは閉から開へ切り替え操作されるものの、完成後、あるいは、一旦作動を開始した後には、ユーザーが切り替え操作する機会がない、あるいは、ユーザーによって任意に切り替え操作されることが望ましくないスイッチや接点が設けられることがある。
特許文献１には、機器のカバーに形成された差し込み孔を経由してテストピンを機器内に挿入することにより、テストピンを機器内の回路基板に接続する構成が開示されている。
特許文献２には、機器のカバーに形成された開口穴を経由してクリップを機器内に挿入することにより、端子に接続する構成が開示されている。

特開２００６－３０９７４６号公報 特開２００６－１２７９６６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたテストピンは、単に機器内の回路に電気的に接続されて信号を取り出す機能を有するに過ぎず、本発明の背景となる使用条件下で、必要に応じて機器内の回路を開閉しようとする場合に利用することができるものではない。また、特許文献２に記載されたクリップは、単に端子を介して機器内の回路に電気的に接続されるに過ぎず、特許文献１に記載された技術と同じく、必要に応じて機器内の回路を開閉しようとする場合に利用することができるものではない。

この発明は、筐体等に収容された電子回路を外部から開閉操作することが可能な電子回路の開閉装置、開閉構造、および開閉方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様にかかる電子回路の開閉装置は、下記の構成を特徴とする。
空間を一の側と他の側とに仕切る第１の部材と、該第１の部材により仕切られた前記一の側に設けられた第２の部材と、該第２の部材に設けられた導体回路と、該導体回路に接続された接点導体と、を有し、前記接点導体は、前記第１の部材を貫通して前記他の側から一の側へ挿入される操作部材と接触可能な位置に配置されるとともに、前記接点導体と前記操作部材との少なくともいずれかが弾性変形することによって互いに接触して前記導体回路を開または閉に切り替える電子回路の開閉装置。

本発明の第２の態様にかかる電子回路の開閉方法は、下記の構成を特徴とする。
第１の部材により仕切られた空間の一の側に設けられた第２の部材に設けられた導体回路に接続された接点導体に、前記空間の他の側から挿入された操作部材を接触させる工程と、前記接点導体と操作部材との接触により、これらの少なくともいずれかを変形させて前記導体回路を開または閉に切り替える工程とを有する電子回路の開閉方法。

本発明によれば、電子回路の開閉装置、開閉構造、および開閉方法によって、電子回路を外部から操作することができる。

本発明の最小構成例の断面図である。 本発明の一実施形態にかかる開閉装置に操作部材を挿入する前の状態を斜め上方から見た斜視図である。 図２の開閉装置に操作部材を挿入した状態の斜視図である。 図３の要部の断面図である。 一実施形態の操作部材の変形例を示す断面図である。 本発明の他の実施形態の断面図である。

本発明の最小構成例に係る電子回路の開閉装置について図１を参照して説明する。
符号１は第１の部材であって、例えば電子機器の筐体の内部の空間を一の側（図１の上側）と他の側（図１の下側）とに仕切っている。この第１の部材１により仕切られた空間の前記一の側には、第２の部材２が設けられ、この第２の部材２の表面には、例えばプリントパターン等の導体回路（図示を省略する）が形成されている。前記導体回路には、接点導体３が電気的に接続されている。
前記接点導体３は、前記第１の部材１を貫通して前記他の側から一の側へ挿入される操作部材４と接触可能な位置に配置されるとともに、前記接点導体３と前記操作部材４との少なくともいずれかが弾性変形することによって互いに接触して、前記導体回路を開または閉に切り替える。

上記構成の電子回路の開閉装置にあっては、前記第２の部材２が第１の部材１の一の側に設けられているので、前記第２の部材２を第１の部材１の他の側から直接操作することができない。また、第２の部材２を前記他の側から操作しようとする場合は、前記操作部材４を前記他の側から第１の部材１を貫通するように一の側へ挿入して接点導体３と接触させれば良い。すなわち、前記操作部材４を挿入して接点導体３に接触させることにより、図１に矢印Ａで示す方向へ接点導体３を弾性変形させ、およびまたは図１に矢印Ｂで示す方向へ操作部材４を弾性変形させることができ、この弾性変形により、前記第２の部材２の表面の導体回路を開閉することができる。

本発明の最小構成例に係る電子回路の開閉方法について図１を参照して説明する。
この開閉方法は、第１の部材１により仕切られた空間の一の側に設けられた第２の部材２に設けられた導体回路に接続された接点導体３に、前記空間の他の側から挿入された操作部材４を接触させる工程と、前記接点導体３と操作部材４との接触により、これらの少なくともいずれかを変形させて前記導体回路を開または閉に切り替える工程とを有する。

上記構成の電子回路の開閉方法にあっては、前記第２の部材２が第１の部材１の一の側に設けられているので、前記第２の部材２を第１の部材１の他の側から直接操作することができない。また、第２の部材２を前記他の側から操作しようとする場合は、前記操作部材４を前記他の側から第１の部材１を貫通するように一の側へ挿入して接点導体３と接触させれば良い。すなわち、前記操作部材４により、図１に矢印Ａで示す方向へ接点導体３を弾性変形させ、およびまたは図１に矢印Ｂで示す方向へ操作部材４を弾性変形させることができ、この弾性変形により、前記第２の部材２の表面に設けられた電子回路を開閉することができる。

図２～図４を参照して、本発明の一実施形態にかかる電子回路の開閉装置、および開閉構造について説明する。なお、図２～図４において、図１と共通の構成要素には同一符号を付し、説明を簡略化する。
第１の部材１は、例えば電子機器を収容する筐体（図示例では、筐体を構成する板金の一部を示し、金属であることから、導電性を有する）である。第１の部材１の内部には第２の部材２が収容されている。この第２の部材２は、例えば、導体パターンおよびこれに接続された実装部品（ともに図示略）を備えた回路基板である。

前記第２の部材２の上面には、接点導体３が配置されている。
この接点導体３は、例えば板状の金属により構成され、一対の接点導体３１を有する。これら一対の接点導体３１の基端部は、上下に平板部３２、３３を有する連結部３４に一体に連結され、先端部は、互いに接近する方向へ湾曲した状態で接触している。
前記接点導体３は、例えば、板状の金属素材（例えば、黄銅、燐青銅）を打ち抜き加工する処理により、連結部３４を中心として前記接点導体３１、３１、平板部３２、３３、が上下左右に突出した形状の展開状態の板材を形成し、この板材を折り曲げることによって形成することができる。

より具体的には、平板部３２、３３の基端部を連結部３４に対して直交する方向へ折り曲げ、また、接点導体３１、３１の基端部を先端の湾曲部が互いに弾性変形状態で接触する位置まで折り曲げることによって、図２、３に示すような形状に形成する。
前記接点導体３は、前記平板部３２を第２の部材２の上面に接触させて第２の部材２上の導体回路に電気的に接続した状態で設けられている。また前記接点導体３１、３１は弾性変形状態で互いに接触している。

前記第１の部材１には、これを貫通する操作用開口１ａが形成されている。この操作用開口１ａは、棒状の操作部材４の外径より大きな内径を有している。この操作部材４は、例えば金属等の導体により構成され、前記接点導体３１を弾性変形させるに足る剛性を有している。
すなわち、操作部材４を構成する金属等のヤング率、外径、長さの組み合わせを適宜選択して構成することにより、前記接点導体３１を変形させて接触、あるいは非接触状体とする等の操作することが可能に構成されている。なお、操作部材４をプラスチックや木材等の材料により構成し、その表面に金属めっき等を施すことによって、表面のみに導電性を付与した構成であっても良い。また図示例では、接点導体３１への接触に際して先端を接触部へ案内するため、および、自身の、変形を容易にするため、操作部材４の先端が先細り状に形成されている。

上記構成の切り替え装置の作用を電子回路の切り替え方法とともに説明する。
操作部材４を操作用開口１ａに挿入していない状態では、接点導体３１、３１が互いに接触した状態で弾性変形し、互いに電気的に導通している。
操作部材４を操作用開口１ａに挿入し、一対の接点導体３１、３１の間に挿入すると、操作部材４が先端の先細り部により案内されて接点導体３１、３１の間を押し広げながら挿入されて行き、図３、図４に示すように、先端から所定距離だけ離れた一定外径の箇所に至る。この状態では、操作部材４が接点導体３１、３１の間に挟まれた状態に保持され、また、接点導体３１、３１と接触して電気的に接続される。

上記構成によれば、操作部材４を挿入して接点導体３を変形させながら接触させる操作によって、第２の部材２としての回路基板上の電子回路と接地点としての第１の部材１との間の常開接点を閉じることができる。すなわち接点導体３を操作部材４によって操作することにより、電子回路を閉じるスイッチの機能を果たすことができる。

なお図示例の場合、前記操作用開口１ａは、第１の部材１をドリル等の工具により機械加工することにより形成される。したがって、例えば、第１の部材１としての筐体等の表面に電気絶縁性の塗装が施され、あるいは電気絶縁性皮膜が形成されている場合であっても、操作用開口１ａの内周では、第１の部材１を構成している導電性の金属が露出することとなって、操作部材４と直接接触することができ、したがって、操作部材４を接地点に電気的に接続することができる。

前記操作部材４の基端側であって、操作用開口１ａの内側に対応する箇所は、操作用開口１ａの内周面と接触させることにより、第１の部材１と電気的に接続される。一般に電子機器の筐体である第１の部材１は、電位ゼロに接地されているので、前記接点導体３１～操作部材４～第１の部材１を経由して前記第２の部材２の表面の導体回路の所定の個所が接地される。
以上の工程により、第２の部材２上の電子回路を第１の部材１（筐体）の外側から開閉操作することができる。

図５を参照して、一実施形態の操作部材の変形例について説明する。
この変形例の操作部材４Ａは、基端部に他の部分より大径のフランジ部４１を有し、このフランジ部４１は、他の部分と一体に金属等の導体により形成されている。
この変形例の操作部材４Ａは、図３と同様に操作用開口１ａから接点導体３１、３１の間に挿入されて、これらの間に挟まれた状態となって、これら接点導体３１、３１、および、これらの接点導体３１に各々接続された第２の部材２上の導体回路、あるいは、導体回路に実装された電子部品に電気的に接続される。
また、操作部材４Ａを所定の長さにわたって前記第１の部材１の他の側へ挿入することにより、操作部材４Ａのフランジ部４１が第１の部材１の表面に接触する。このようにして、フランジ部４１が前記第１の部材１に接触することによって、接点導体３１が操作部材４Ａを経由して第１の部材１に電気的に接続されると、接点導体３１に接続された第２の部材２上の電子回路）（図示略）を接地することができる。

すなわち、この変形例にあっては、図２～４の例と同様、操作部材４Ａを挿入し、あるいは抜き取ることによって第２の部材２上の電子回路と接地点としての第１の部材１との間を接続する回路を開閉操作することができる。
また、この変形例にあっては、操作部材４Ａの一部に大径のフランジ部４１を設けることによって、第１の部材１と操作部材４Ａとの接触面積を大きくすることができ、接触抵抗を減少させること、あるいは、第１の部材１と操作部材４Ａとの接触をより確実にすることができる。
さらに、前記一実施形態では、操作部材４を導体により構成したが、下記のように、電気絶縁体により構成する態様でも実施することができる。
すなわち、図２～図４の例では、接続版３１を他の構成部材である平板部３２、３３、連結部３４と一体の板状部材としたので、一対の接点導体３１、３１が電気的に接続されているが、一対の接点導体３１、３１を図２とは異なる別個独立の（互いに電気的に絶縁された）構成とし、互いに接触することによってのみ電気的に接続された状態としてもよい。

このように、接点導体３１、３１を操作部材４によって接触あるいは離間させる構成とした場合、これらの接点導体３１、３１の間に絶縁体製の操作部材４を挿入して接点導体３１，３１を互いに接触しないように分離することによって、前記接点導体３１、３１に各々接続された電子回路の間を電気的に切り離す（回路を開く）ことができる。
すなわち、前記操作部材４は、接点導体３１、３１の間の常閉接点を開く機能を有していて、全体として、電子回路の開くスイッチとしての機能を果たすことができる。

前記一実施形態では、接点導体３１、３１の間に操作部材４を挿入して接点導体３１、３１を変形させる構成としたが、図６に示す他の実施形態の構成を採用しても良い。
図６の接点導体３Ａは、操作部材４に対して剛性の高い材料、形状とされていて、操作部材４を変形させるよう構成されている。

すなわち、図６に示す他の実施形態にあっては、第１の部材１の操作用開口１ａから操作部材４を挿入して接点導体３Ａに接触させることにより、操作部材４が弾性変形して接点導体３Ａに接触し、電気的に接続される。
したがって、一実施形態の場合と同様、接点導体３Ａに接続された電子回路を操作部材４を介して接地点等に接続すること、すなわち電子回路を操作するスイッチとしての機能を果たすことができる。

なお本発明を適用することができる電子機器は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、接点部材として異なる形状、個数のものを採用し、あるいは、操作部材として異なる形状のものを採用しても良いのはもちろんである。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明は、電子回路の開閉装置、開閉構造、および開閉方法に利用することができる。

１ 第１の部材
１ａ 操作用開口
２ 第２の部材
３、３Ａ、３１ 接点導体
４、４Ａ、４Ｂ 操作部材
３２、３３ 平板部
３４ 連結部

Claims (3)

1. 空間を一の側と他の側とに仕切る第１の部材と、
   該第１の部材により仕切られた前記一の側に設けられた第２の部材と、
   該第２の部材に設けられた導体回路と、
   該導体回路に接続された接点導体と、
   を有し、
   前記接点導体は、前記第１の部材を貫通して前記他の側から一の側へ挿入される操作部材と接触可能な位置に配置されるとともに、前記操作部材が弾性変形することによって前記接点導体に接触して前記導体回路を開または閉に切り替え、
   前記操作部材は導体により形成され、
   前記接点導体は前記操作部材を介して前記第１の部材に接続され、
   前記第２の部材は回路基板であり、前記第１の部材は前記回路基板を収容する筐体を構成する部材であり、
   前記筐体は、表面に電気絶縁性の塗装または電気絶縁性の皮膜が形成された金属製であって、前記操作部材を挿入可能な内径を有し、前記塗装または皮膜を貫通して金属を露出させた操作用開口を有し、
   前記接点導体は前記操作部材に比して剛性の高い材料、形状とされていて、前記操作部材を前記操作用開口の内面に露出する金属に接触するように変形させることが可能とされた、
   電子回路の開閉装置。
2. 請求項１に記載の電子回路の開閉装置と、該開閉装置の前記接点導体を操作する操作部材と、
   を有する電子回路の開閉構造。
3. 第１の部材により仕切られた空間の一の側に設けられた第２の部材に設けられた導体回路に接続された接点導体に、前記空間の他の側から挿入された操作部材を接触させる工程と、
   前記接点導体と操作部材との接触により、これらの少なくともいずれかを変形させて前記導体回路を開または閉に切り替える工程と、
   を有し、
   前記操作部材は導体により形成され、
   前記接点導体は前記操作部材を介して前記第１の部材に接続され、
   前記第２の部材は回路基板であり、前記第１の部材は前記回路基板を収容する筐体を構成する部材であり、
   前記筐体は、表面に電気絶縁性の塗装または電気絶縁性の皮膜が形成された金属製であって、前記操作部材を挿入可能な内径を有し、機械加工により、前記塗装または皮膜を貫通して金属を露出させた操作用開口を有し、
   前記接点導体は前記操作部材に比して剛性の高い材料、形状とされていて、前記操作部材を前記操作用開口の内面に露出する金属に接触するように変形させる、
   電子回路の開閉方法。

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