JPH09283308A - 機構部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動半田工程を経た後に半田付けを行わずし
て回路基板へ装着でき、容易且つ多彩に製造し得る機構
部品の提供。 【解決手段】 筐体１の内部に電気回路を備え、筐体１
の外部から電気回路の動作状況の変化を促す操作手段を
具備し、筐体１の側部に、前記電気回路に接続し且つ回
路基板３上に形成されたコンタクト面へ弾性的に対面接
触する外部端子４を設け、回路基板３を表裏から挟持す
る支持手段を設けて成る機構部品。連結可能な機能ブロ
ックを組合わせて構成する場合もある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に操作パネル用
として用いられる機構部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日における電子部品の実装作業は、作
業工数の削減と生産性の観点からほとんどがウエーブソ
ルダー（Ｗａｖｅ Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）槽などを採用
した自動化によるもの（以下、「自動半田」と記す）で
あるが、耐熱性に劣る半導体素子や、電子部品であって
機械的構造を有する機構部品にあっては、高熱に晒され
ることによる不具合を回避すべく、大まかな電子部品の
自動半田工程を経た後に作業者が半田鏝による手作業で
半田付けを行う（以下、「手半田」と記す）のが一般的
であり、ＬＳＩ（ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇ
ｒａｔｉｏｎ）等の高価な半導体素子や交換頻度の高い
リレーなどの実装にあっては、専用のソケットを自動半
田にて実装し後の工程で装着することが通例であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記機
構部品、即ち、スイッチや定数可変素子（ｖａｒｉａｂ
ｌｅ ｒｅｓｉｓｔｏｒ，ｖａｒｉａｂｌｅ ｃａｐａ
ｃｉｔｏｒ等）には、リレーを除いて、自動半田工程後
に半田付けを行わずして回路基板へ装着し得るものが存
在せず、該自動半田工程後の手半田に専ら頼るしかない
実情にある。その他、従来の機構部品は、一体物である
ことが常であるために、機能の異なる機構部品を得るに
は、該機構部品の全体を個々に設計しなければ成らなか
った。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みて成されたもの
であって、自動半田工程を経た後に半田付けを行わずし
て回路基板へ装着でき、容易且つ多彩に製造し得る機構
部品の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明による機構部品は、筐体の内部に電気
回路を備え、筐体の外部から電気回路の動作状況の変化
を促す操作手段を具備し、筐体の側部に、前記電気回路
に接続し且つ回路基板上に形成されたコンタクト面へ弾
性的に対面接触する外部端子を設け、回路基板を表裏か
ら挟持する支持手段を設けて成ることを特徴とする。こ
の機構部品は、連結可能な機能ブロックを組合わせて構
成することも可能であり、筐体に、抵抗体と該抵抗体に
接する摺動子による可変抵抗回路を内包しても良いし、
操作手段の操作によって開閉する接点を具備するスイッ
チ回路を内包しても良い。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明による機構部品を、
予め、回路基板３に取付孔９を設け、該取付孔８の周囲
を囲む様に配設した枠状のソケット１０へ装着する例を
挙げて説明する。

【０００７】図１は、機構部品の一実施の形態を示した
ものである。この機構部品は、前方から、抵抗体６及び
それに接する摺動子７より成る可変抵抗回路を内包した
抵抗ブロック１１と、接点８，８及び接点開閉部材１２
より成るスイッチ回路を内包したスイッチブロック１３
と、有底円筒状のシリンダーブロック１４を、各々機能
ブロックとしてリベット１５で連結すると共に、図１０
の如く抵抗ブロック１１並びにスイッチブロック１３の
内部へ連通し、且つ前記摺動子７及び接点開閉部材１２
並びにクリック感を発生するための摺接片３６が配設さ
れた各ローター３７，３８，３９を自らに対して旋回不
能に支持する操作棒２から構成され、該操作棒２を、抵
抗ブロック１１及びスイッチブロック１３に対して回転
自在に且つ付勢部材を収容した前記シリンダーブロック
１４の中空部の長さに応じたストロークを以て出没自在
に設けたものである。尚、該操作棒２の出没態様は、押
し入れた該操作棒２が筐体１内へ所定長侵入した状態で
ロックされ、再度その操作棒２を押すことによって該ロ
ックが解除されるものである。以下これをプッシュロッ
ク式の操作棒２と呼称する。

【０００８】可変抵抗回路の摺動子７は、図１０の如く
操作棒２の出没にかかわらず常に基板３４上に形成され
た抵抗体６と接触しており、該操作棒２を回転させるこ
とによって摺動子７は該抵抗体６上を移動する。又、接
点開閉部材１２も操作棒２の出没にかかわらず常に操作
棒２にしたがって回転し、回転中は、表面に放射上の凹
凸より成るギアが付いたブッシング３５と摺接片３６と
の関係で微小なクリック感が伴い、左回りで限界に至る
まで回すと、比較的大きなクリック感を伴って前記スイ
ッチブロック１３内の接点８，８が開き、それと同時に
前記摺動子７も抵抗体６の端へ達する。以上のように、
この実施の態様における操作棒２の出没、は電気的作用
の変化には結び付かず、電気機器の操作摘みを図４の如
く常時操作パネル１６の表面下へ収納するといった、主
にデザイン的な配慮によるものである。

【０００９】抵抗ブロック１１の前縁は四辺共に側方へ
迫り出し、実装される回路基板３の前面を支える前方支
持部１７として成形され、そのうち対向する一対の辺に
は取り付け方向を示すキー部１８が設けてある。又、抵
抗ブロック１１とスイッチブロック１３との間には、例
えば金属を素材とした方形枠状の支持リング（機能ブロ
ックの一つ）１９が介在し、該支持リング１９の、前記
キー部１８が形成されている側に面する外縁から、実装
される回路基板３を後方から支える後方支持部２０が一
体的に延設されている。各後方支持部２０は、支持リン
グ１９の外縁から延出した帯片を、各々の基部から前方
に向けて折曲げ、筐体１の側面と帯片との離隔長が前方
へいくに従って徐々に大きくなるように成形し、該帯片
の先端部を筐体１の側面に向けて折曲げたものである。
この機構部品においては、これら前方支持部１７と後方
支持部２０をもって回路基板３、時には操作パネル１６
を挟持する支持手段として体を成すものである。この支
持手段は、機構部品の取付状態に遊びが生じないよう適
当に強く挟持できることが望ましく、前記例においては
比較的厚肉な帯片が用いられている。

【００１０】筐体１の後方支持部２０が存在しない側面
のうち、一方の側面には可変抵抗回路の抵抗体６の両端
及び摺動子７から抵抗ブロック１１の側面へ引出された
各外部端子４，４，４が、それらの基部で前方へ向けて
屈曲した状態で前方支持部１７の一片に沿って三つ並設
され、他方の側面には前記接点８，８からスイッチブロ
ック１３の側面へ引出された各外部端子５，５が、それ
らの基部で前方へ向けて屈曲した状態で前方支持部１７
の一片に沿って二つ並設され、これらが前記ソケット１
０に支持されたコンタクト２２を介して回路基板３の回
路パターン２１との接続を果たすものである。各外部端
子４，５は、機構部品の取付状態に多少遊びが生じたと
してもコンタクト２２の表面との接触が確保できるよう
に、少なからず弾性をもたせておくことが望ましい。

【００１１】尚、この機構部品の場合、可変抵抗回路と
スイッチ回路とは電気的接続は成されておらず外部端子
４，４，４，５，５を適宜繋げることによって所望の回
路を構成すれば良い。又、上記構成（図６参照）からス
イッチブロック１３を外し短い操作棒２を用いるだけ
で、図７に示す様な単なる可変抵抗器として機能する機
構部品を構成する事も可能である。

【００１２】図１には、本発明による機構部品の一例と
共に、前記ソケット１０の一実施の形態を示してある。
このソケット１０は、絶縁性をもった合成樹脂を用いて
前記機構部品の前端部が嵌まる支持孔２４を持った方形
枠状のソケット本体２５を成形し、その成形工程におい
てソケット本体２５の対向する二辺に、機構部品の外部
端子４，５へ弾性的に接し且つ回路基板３の回路パター
ン２１へ半田固定されるコンタクト２２を配設したもの
である。コンタクト２２は導電性金属を素材として成形
され、各々がソケット本体２５の二辺の前部において支
持孔２４側からソケット１０の側方へ貫通し、ソケット
本体２５に中間部がインサートされた状態で支持され
る。各コンタクト２２の支持孔２４側は、機構部品の側
方に配設された外部端子４，５を弾性的に受けることが
できるよう後方へ彎曲してあり、一方、各コンタクト２
２の反対側は、ソケット本体２５の側方へ面して後方へ
折り曲げられ、その先端は回路基板３のスルーホール２
６へ挿通し得るようにピン状に成形されている。

【００１３】又、ソケット本体２５には、裏面の対角よ
り下方へ突出するメインストッパー２７と、対向する二
辺の裏面から突出するサブストッパー２８が設けてあ
り、それらによって、ソケット１０の回転及び縦横ずれ
防止の確実を期している。該ソケット本体２５には、更
に、前記コンタクト２２を設けた辺の下部内縁から開口
面に沿って延出し各々前記支持孔２４のほぼ半分を覆う
被覆片２９が設けてあり、ソケット本体２５の前方内縁
には、機構部品を装着する際に方向違いに嵌合すること
のないよう、支持孔２４に面し機構部品のキー部１８が
嵌まる切欠部３０が、両辺の中央から偏った位置に設け
てある。ストッパー２７，２８は、支持状態を補強する
役割を果たすので四隅に設けることが望ましく、フラッ
クスの付着防止を確実にするためにも被覆片２９は、で
きる限り設けた方が良い。その際、被覆片２９を設ける
位置としては、機構部品の後方支持部２０の回路基板３
への掛止を阻害しない位置であってソケット１０のコン
タクト２２の支持孔２４側の下方であることが不可欠で
ある。即ち、ソケット１０のコンタクト２２や被覆片２
９は、機構部品の外部端子４，５が収まる箇所に設け、
機構部品の後方支持部２０は、被覆片２９が折れ曲がる
領域を避けて設けることが原則となる。

【００１４】前記機構部品の実装にあたっては、先ず、
回路基板３にソケット１０のみを実装し自動半田を行
う。前記ソケット１０には被覆片２９が設けてあるため
に、ウエーブソルダー槽へ通す前工程としてフラックス
を塗布する場合にも、図９の如く該ソケット１０のコン
タクト２２にフラックス２３が付着することはないし、
各コンタクト２２が回路基板３のスルーホール２６へ差
し込んである上に上記のごとくメインストッパー２７や
サブストッパー２８が設けてある結果、移送時の揺れや
ウエーブソルダー槽における噴流で、半田付け前にソケ
ット１０の実装位置がずれる心配も無い。加えて、前記
メインストッパー２７やサブストッパー２８の先端に、
実装によって回路基板３の裏面に引掛かる例えば鉤状の
掛止部３１（図１参照）を形成すれば、ソケット１０の
上下方向のずれが抑制され、回路基板３への固定をより
確実にすることができる。

【００１５】機構部品は、上記自動半田工程を経た後に
図２の如くソケット１０へ嵌め入れられる。そのため、
合成樹脂を主材とする機構部品の筐体１にあっても、自
動半田工程における熱雰囲気で変形したり、機能的不具
合を引き起こすおそれが無く、押し込めばスナップ式に
装着されるのでその作業も極めて容易であり、装着後も
前方支持部１７と後方支持部２０で回路基板３の表裏面
を挟持する結果、機構部品自体が操作時に離脱する心配
もない。回路基板３におけるソケット１０の取り付け位
置には、該ソケット１０のストッパー２７，２８及び機
構部品を挿入し得る取付孔９を予め設けておくが、機構
部品の回転やずれをより確実に抑制するには、機構部品
の上部断面とほぼ等しい形状の取付孔９を設けておくこ
とが望ましい。

【００１６】被覆片２９は、支持孔２４への機構部品の
挿入に伴って図８の如く下方へ折れ曲がり支持孔２４が
全開する。被覆片２９と一体物であるソケット本体２５
の素材として例えばポリアミド系樹脂など屈折しても割
れにくい樹脂を選定すれば、機構部品を装着する際にも
被覆片２９が基部から折れて脱落することはない。

【００１７】従来、プッシュロック式であるか否かにか
かわらず、操作手段たる操作棒２或いは操作棒２を保持
し得る操作手段を有する比較的大型の機構部品は、回路
基板３に対して倒伏した状態で実装されたり、電気機器
の操作パネル１６を挟持する状態で固定されたりするも
のであるが、前者にあっては、操作パネル１６に対して
回路基板３を立設する必要があるために、例えばＬＥＤ
（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）３２等
のディスプレイ素子などを固定する回路基板３が別個に
必要となる他、電気機器の内部空間がその回路基板３に
よって仕切られて内部空間のレイアウトに支障を来すこ
とが多く、後者にあっては、機構部品の外部端子４，５
から回路基板３へリード線やコネクターを用いた配線を
行う必要性が生じる等の問題があった。

【００１８】一方、上記本発明による機構部品は、図４
の如く回路基板３に対して起立した状態で固定できるた
めに、回路基板３を操作パネル１６とほぼ平行に固定す
ることができ、電気機器の内部空間を有効に利用するこ
とができる他、共通の回路基板３に前記ディスプレイ素
子と機構部品を並設することができる。また、この様に
機構部品が、操作パネル１６と平行に固定された回路基
板３に立設されていると、光漏れ防止材（ゴム等）３３
を、該機構部品の前面と操作パネル１６との間へ容易に
密着して介在させることができるが、前記従来の倒伏し
た状態で実装するタイプの機構部品では、光漏れ防止材
３３の密着状態が極めて不安定であったために、操作パ
ネル１６の機構部品が露出している孔の隙間から光がリ
ークすることが多かった。

【００１９】以上は、本発明の一態様例を示したもので
あり、選択する機構部品としては例えばトグルスイッ
チ、プッシュスイッチ、ロータリースイッチ、押しボタ
ンであっても良い。又、機構部品の構造及び外部端子と
回路基板の回路パターンとを連絡する手段にあっても上
記構成に限定するものではなく、例えば、前記外部端子
の本数は適宜変更可能であり、筐体の側方において後方
へ面して設けても良い。この際、機構部品の上下動が生
じないような支持手段を備えることはもちろん、上下動
が生じた際の接触を確保する外部端子自体の弾性もより
重要となる。この構成のように外部端子が前方から後方
へ向けてコンタクトに圧着される場合には、該コンタク
トはソケット或いは回路基板の表面上に上向きで存在す
べきであるから、コンタクトの表面にフラックスが付着
する可能性は自ずと少なくなるし、更にソケットの肉厚
を厚くしたりして回路基板表面からの間隔を広く取るこ
とによって、その可能性はより小さくなる。このよう
に、コンタクトの設け方は多様に存在し、コンタクトの
設け方を工夫することによって、被覆片を設けなくとも
コンタクトへのフラックスの付着を防止できる場合もあ
る。

【００２０】外部端子と回路基板の回路パターンとを連
絡する手段にあっては、外部端子を受けるコンタクトを
ソケットとして支持することなくコンタクト単体を回路
基板へ直接実装しても良いし、回路基板の回路パターン
の一部として形成したコンタクトへ外部端子を直接接触
させても良い。その際、機構部品の支持は、機構部品と
回路基板との固着強度を考えると、できるだけコンタク
トや前記ソケットに依存せずに、機構部品が回路基板の
取付孔の縁にしっかりと支持されることが望ましく、そ
うすることによって、外部端子とコンタクトとの接触不
良やコンタクトの脱落等の問題を回避できる。その他、
取付孔に対する機構部品の回転も前記問題が生じる原因
となるので、筐体の断面形状を、例えば、方形などの回
転不能な形状とすることが望ましい。尚、その際回路基
板の取付孔も、該筐体が丁度嵌まる形状とすることが望
まれることは言うまでもない。

【００２１】

【発明の効果】以上のごとく本発明による機構部品を使
用すればコンタクトやソケットだけがウエーブソルダー
槽を通るので、機構部品の熱による不具合が回避できる
と共に、回路基板に対し機構部品を確実に支持できるた
めに、乱暴な操作にあっても、連絡基板や回路パターン
の破損は生じない。又、従来のフロントパネル用機構部
品と比較して部品点数が少ない他、該機構部品をディス
プレイ素子やその他の回路を含む回路基板へ合わせて搭
載することができ、必要であれば比較的容易に取り外す
こともできるので、回路基板などをシャーシに組み込む
際、或いは製品として出荷する前の調整時における作業
工数を大幅に削減することができる他、デザイン面にお
ける自由度も高い。更に、従来において外部端子を自動
半田にて回路基板へ接続できなかった機構部品について
も、後の工程で嵌め込むだけの作業を行えば良いという
実質的には自動実装と同様の結果を生み出すことができ
るのでコストダウンに大きく貢献するものである。また
更に連結可能な機能ブロックを組合わせれば、その効果
はより高まる結果と成る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による機構部品の一例を示す使用態様図
である。

【図２】本発明による機構部品の取付態様例を示す斜視
図である。

【図３】機構部品内部の回路構成例を示すブロック図で
ある。

【図４】本発明による機構部品の取付態様例を示す断面
図である。

【図５】コンタクトを支持するソケットの一例を示す平
面図である。

【図６】本発明による機構部品の一例を示す側面図であ
る。

【図７】本発明による機構部品の一例を示す側面図であ
る。

【図８】コンタクトを支持するソケットにおける被覆片
の動きを示す断面図である。

【図９】コンタクトを支持するソケットにおける被覆片
の作用を示す断面図である。

【図１０】本発明による機構部品の一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 筐体 ３ 回路基板 ４，５ 外部端子 ６ 抵抗体 ７ 摺動子 ８ 接点

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筐体（１）の内部に電気回路を備え、筐
   体（１）の外部から電気回路の動作状況の変化を促す操
   作手段を具備し、筐体（１）の側部に、前記電気回路に
   接続し且つ回路基板（３）上に形成されたコンタクト面
   へ弾性的に対面接触する外部端子（４，５）を設け、回
   路基板（３）を表裏から挟持する支持手段を設けて成る
   ことを特徴とする機構部品。
2. 【請求項２】 連結可能な機能ブロックを組合わせて成
   ることを特徴とする前記請求項１記載の機構部品。
3. 【請求項３】 前記筐体（１）に、抵抗体（６）と該抵
   抗体（６）に接する摺動子（７）による可変抵抗回路を
   前記電気回路として内包したことを特徴とする請求項１
   又は２記載の機構部品。
4. 【請求項４】 前記筐体（１）に、操作手段の操作によ
   って開閉する接点（８）を具備するスイッチ回路を前記
   電気回路として内包したことを特徴とする請求項１、２
   又は３記載の機構部品。