JP4254415B2

JP4254415B2 - プッシュオンスイッチ

Info

Publication number: JP4254415B2
Application number: JP2003288722A
Authority: JP
Inventors: 久渡邉; 浩二玉野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2023-08-07
Also published as: CN1260753C; US20050029084A1; JP2005056784A; CN1581389A; US7022928B2

Description

本発明は、各種電子機器に使用される配線基板面に対して水平方向に押圧して操作するプッシュオンスイッチに関するものである。

近年、電子機器の操作形態として、プッシュオンスイッチを並べて配した操作部に対し所定操作を行う形態のものが増えている。

また、各種機器の普及に伴い、プッシュオンスイッチも多様な操作態様のものが要望されるようになっており、配線基板面に対して水平方向に押圧して操作するプッシュオンスイッチの需要も増加して、機器の小型軽量化に伴い、特に表面実装タイプのものが好まれて使用されるようになっている。

このような従来の配線基板面に対して水平方向に押圧して操作する表面実装タイプのプッシュオンスイッチについて、図９〜図１１を用いて説明する。

図９は上記従来のプッュオンスイッチの外観斜視図、図１０は同分解斜視図、図１１は同断面図である。

同図において、１は、上方開口凹部を備えた上面視方形のケースであり、その凹部の内底面には、中央接点２と外側接点３が固定され、各々の接点は、ケース１側面から導出されて端子４と５に構成されている。

この端子４と５は、表面実装タイプの形状、所謂Ｊベントタイプに加工形成されて、ケース１底面に対し側方側に延出されている。

そして、６は、上方凸型のドーム形状に構成された金属薄板製の可動接点であり、その外周下端は、ケース１の凹部内に露出している外側接点３上に常接状態で載せられている。

このとき、可動接点６の中央頂点部の下面は、中央接点２に所定間隔を空けて対峙している。

そして、上記可動接点６は、ケース１の凹部の内壁で位置規制されると共に、接点部分の防塵性を高めるためにケース１の中間段部上に、下面の粘着剤で貼り付けられた可撓性絶縁シート７によって、その中央頂点部上を上記粘着剤で粘着保持されている。

そして、８は、絶縁樹脂製で、外周枠部９の中央部分に、後方側に棒状に伸びる押圧部１０を備えると共に、その外周枠部９の前方側に操作部１１が突出形成されている操作体である。

この操作体８は、ケース１に設けた壁部で規制されつつ、ケース１の底部に対して水平前後方向のみに移動可能なように、操作部１１を前方側に突出させるようにして、可撓性絶縁シート７上に載せられている。

さらに、操作体８上を含むケース１上には、金属製のカバー１２が配されており、このカバー１２はケース１に結合されている。

このカバー１２の中央部分には、ケース１側に向かって傾斜して下がる規制部１３が設けられ、操作体８の押圧部１０の先端に内面が当接している。

以上のように、従来の表面実装タイプのプッシュオンスイッチは構成されている。

次にその動作を説明すると、図１１のスイッチがＯＦＦの状態から、操作体８の操作部１１を後方側に水平に押し込み操作すると、当該方向に操作体８が移動していく。

それに伴い、押圧部１０の先端がカバー１２の規制部１３でケース１側に案内されていき、可撓性絶縁シート７を介して押圧部１０下面が、可動接点６に押し下げ力を加えるようになる。

そして、上記可動接点６への押し下げ力が所定の力を越えると、可動接点６が節度感を伴って反転動作し、その中央頂点部下面が中央接点２に接触することにより、可動接点６を介して中央接点２と外側接点３との間、つまり端子４と５との間が電気的に接続されたＯＮ状態となる。

そして、上記操作体８の操作部１１への後方への操作力を除くと、可動接点６は自らの弾性復元力で元の形状に戻ると共に、可撓性絶縁シート７を介して押圧部１０を押し上げ、押圧部１０が規制部１３で案内されつつ操作体８が前方の元の位置に戻っていき、図１１に示すスイッチがＯＦＦ状態に戻るものであった。

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。
実開平５−１１２６号公報

上記従来の配線基板面に対して水平方向に押圧操作する表面実装タイプのプッシュオンスイッチは、使用機器の配線基板に対し、通常、端子４と５をリフロー半田付けして搭載するものである。

そして、特に、上記タイプのプッシュオンスイッチは、操作方向が、搭載された配線基板面に対し、水平方向に押圧操作されるものであるため、端子４と５の配線基板との接続部分への上記操作力の影響も考慮しなければならず、配線基板への装着状態の管理が、より重要で、その管理の簡素化をすることは難しかった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、配線基板面に対して水平方向に押圧操作する表面実装タイプのプッシュオンスイッチにおいて、その配線基板面に対して水平方向に繰り返し押圧操作されても、配線基板への装着状態が安定した状態で維持できるプッシュオン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、ケースから水平方向に導出された端子を半田付けして配線基板に装着され、装着された当該配線基板面に対し水平方向に押圧操作するプッシュオンスイッチであって、上記ケースは上方開口凹部の内底面に電気的に独立した二つの接点を備え、その接点の一方と繋がって上記ケースの後部位置に上記配線基板面に対し略水平に導出された後方端子と、上記配線基板の端部側に対応する上記ケースの前部側における左右の側面位置で上記配線基板面に対し垂直下方に曲げられて突出形成された、上記接点の他方と繋がる前方端子とを備えた構成とされたプッシュオンスイッチとしたものであり、当該プッシュオンスイッチの後方端子と前方端子とを半田付け装着すると、特に配線基板の端部側に対応する前部側の位置で垂直下方に曲げられて突出形成されている前方端子は、端子機能に加えて、強固な固定状態にできるため、操作方向が若干上下方向等に斜めに操作された場合を含んで配線基板との接続部分への影響が効果的に低減でき、その接続状態の管理が簡素化できるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、ケースの前部側左右の側面位置で垂直下方に各々曲げられて突出形成された前方端子を、その下端部が配線基板の下面より突出しないように上記配線基板の端部側に設けたスルーホールに挿通させて固定したものであり、垂直下方に曲げられて突出形成された前方端子が、強固な固定状態にでき耐力が向上するため、端子の配線基板への接続状態の管理がさらに容易となるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、さらに、ケースに固定されるカバーを備え、配線基板の端部側に対応する上記カバーの前部側の位置に、配線基板面に対して垂直下方に延出形成された脚部が設けられたものであり、配線基板面から上方に離れた位置に配されたカバー前部に脚部を構成し、この脚部を、装着された配線基板に維持させることにより、当該プッシュオンスイッチの高さ方向を含んで安定した装着状態のものが得られるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において、ケースの凹部内に配設された電気的に独立した二つの接点が外側接点と中央接点により構成され、操作時に上記外側接点と上記中央接点の両接点間を短絡させる可動接点が上記外側接点に常接状態で上記ケースの凹部内に配された構造をなし、上記外側接点と繋がった前方端子が、配線基板のアースパターンに接続されたものであり、静電気は、配線基板の端部側にある操作部分に流入し近接する部分に飛ぶことも多く、前方側に位置する前方端子をアースパターンに接続することにより、静電気の影響が少なく高品質なものにできるという作用を有する。

以上のように、装着される配線基板の端部側に対応する前部側の位置に、一方の接点と繋がって配線基板面に対し垂直下方に曲げられて突出形成された前方端子を備えさせ、その前方端子および、他方の接点に繋がる略水平に導出された後方端子をそれぞれ半田付けして装着可能とした本発明のプッシュオンスイッチによれば、押圧操作が繰り返して行われた場合を含んで、配線基板への装着状態を安定して維持でき、端子の配線基板との接続部分の管理などを簡素化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８を用いて説明する。

なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態１）
実施の形態１について、以下に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態によるプッシュオンスイッチの外観斜視図、図２は同分解斜視図、図３は同断面図、図４は同配線基板への装着状態を示す側面図、図５は同上面図、図６は同要部であるケースの上面図である。

同図において、２１は、上方開口凹部を備えた上面視方形の絶縁樹脂からなるケースであり、その凹部内底面には、中央接点および外側接点２２および２３が固定されると共に、その外側接点２３上には円形ドーム状の可動接点６が、ケース２１の凹部内壁で位置決め収容されている。

上記収容状態で可動接点６の中央頂点部の下面は、中央接点２２に所定間隔を空けて対峙していること、またケース２１の凹部を構成する中間段部上には、下面に粘着剤を有する可撓性絶縁シート７が貼り付けられていると共に、上記可撓性絶縁シート７の粘着剤で可動接点６の中央頂点部上は粘着保持されていることは従来の場合と同じである。

また、可撓性絶縁シート７上方に、従来と同じ操作体８が載せられているが、この操作体８は従来のものと同じであるため、各部位の詳細な説明は省略する。

そして、上記操作体８は、ケース２１に設けた壁部で規制されつつ水平前後方向のみに移動可能であると共に、その操作部１１はケース２１の前方側外方に突出している。

そして、操作体８上を含むケース２１上には、金属製のカバー１２が配されてケース２１に結合されていることも従来の場合と同じである。

そして、本実施の形態によるプッシュオンスイッチにおいては、中央接点および外側接点２２および２３からケース２１外方に導出された端子構造に特徴を備えるものである。

つまり、当該プッシュスイッチは、面実装タイプのものではあるが、配線基板面に水平に導出された端子は、ケース２１の後方側に配設された後方端子３２のみであって、前方側に配設されている前方端子３３は、装着される配線基板面に対し、垂直下方側に向けて突出形成されている。

つまり、この前方端子３３が、端子機能を果たすと共に、配線基板面の水平方向への押圧力に対し耐力を発揮するための維持手段として構成してある。

そして、図６のケースの上面図に示すように、後方端子３２は、中央接点２２から導出されてケース２１の左右側面の後部位置に各々配され、また前方端子３３は外側接点２３から導出されてケース２１の左右側面の前部位置に各々配されている。

そして、当該プッシュオンスイッチは、図４に示すように、各前方端子３３を、装着される配線基板４１の前方端部近傍に設けたスルーホール付ランド部４２の各々のスルーホールに挿通させ、そのスルーホールの孔内を含めて半田付け固定し、また後方端子３２を、配線基板４１上面に配したランド部４４に半田付け固定して装着状態とするものである。

なお、この装着状態で、前方端子３３の下端位置が配線基板４１の厚みの中で納まる長さのものとすると、装着効率よく実装できると共に、配線基板４１の下面側やその下方空間部分が有効に活用できる。

また、配線基板４１のスルーホール付ランド部４２において、スルーホールのみの構成として、挿通された前方端子３３を半田付け固定してもよい。

さらに、挿通された前方端子３３において、配線基板４１下面から突出させる長さとしてもよく、この場合には、配線基板４１下面側でも半田付けできるものともなる。

上記のように装着された本実施の形態によるプッシュオンスイッチの動作は、従来のものと同様に、操作体８の前方に突出している操作部１１を、配線基板面に対して水平に、後方側へ押し込み操作して、押圧部１０下面で可動接点６に押し下げ力を加え、可動接点６を反転させて中央接点および外側接点２２および２３を導通させるものである。

この操作状態では当該プッシュスイッチに後方側に向かう力が加わるが、操作方向に対し直交する方向で延出された前方端子３３が、スルーホール付ランド部４２各々のスルーホールに挿通されて半田付け固定されているため、上記操作方向に対する耐力が向上したものが得られる。

そして、上記操作力を除くと、可動接点６が元の上方凸形状に復帰して、中央および外側接点２２および２３が電気的独立状態に戻ると共に、その付勢力が水平方向に変換されて操作体８が前方側に押し戻されて操作部１１が前方に突出している元の状態に戻ることは、従来の場合と同じである。

このように、当該プッシュオンスイッチは、前方端子３３が操作される方向と直交する方向で導出され固定状態にできるため、配線基板面に水平方向の操作が繰り返して行われても、装着状態が長期に亘って安定したものとなる。

なお、配線基板４１の端部側に近い側となる前方端子３３のみを配線基板面に直交する方向に伸ばした形状としたのは、上記操作力の影響が、後方側の配線基板４１との固定部分よりも前方側の固定部分に大きく働くためである。

すなわち、当該プッシュオンスイッチは、機器内に搭載された際に、操作部１１が機器の押し釦などで配線基板面に対し水平方向に押し込まれる構成で組込まれ、各部材の組み合わせ状態などによって、当該プッシュオンスイッチへの操作状態としても配線基板面に完全な水平方向には操作されず、上下左右方向に角度をもって操作されるようになる場合も多く、その操作角度に起因する影響などは、操作部１１の近接位置で配線基板４１に固定された前方端子３３に主にかかるため、前方端子３３を配線基板面に対して垂直に導出したものとした。

また、前方端子３３を、ケース２１の左右側面から突出させて下方のスルーホール付ランド部４２のスルーホール内で挿通固定できる当該構成であれば、当該プッシュオンスイッチ外形の前方部分の両側で、上記操作時の影響を低減させることができ、左右方向への斜め押し状態での耐力にも優れたものとなる。

以上のように、本実施の形態によるものは、繰り返して操作された場合を含み、配線基板４１からの剥離などが防止できるものであって、前方端子３３に端子機能に加え維持手段を付加した構成のものである。

当該維持手段を有する構成とすると、繰り返し押圧操作された場合を含め配線基板４１への装着状態が安定して維持でき、各端子３３，３２の配線基板４１との接続状態の管理なども簡素化することも可能となる。

そして、上記に図６を用いて説明したように、前方端子３３を外側接点２３から導出し、後方端子３２を中央接点２２から導出した構成とし、前方端子３３を配線基板４１のアースパターンに接続すると、当該スイッチのアース対策も可能となる。

つまり、前方端子３３がアースパターンに接続されると、外側接点２３を介してこれに常接する可動接点６もアース状態にでき、操作時などに操作部１１に流入する人体からの静電気を、操作部１１に近接することとなる可動接点６や前方端子３３を介して配線基板４１のアースに流すようにでき、上記静電気などに起因する信号への影響も無くせてスイッチ信号の信頼性も向上させることができる。

（実施の形態２）
実施の形態２について、以下に説明する。

本実施の形態によるものは、実施の形態１のものに対し、配線基板面に垂直に伸ばされて構成される維持手段が異なる形態のものであり、実施の形態１によるものと同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。

図７は、本発明の第２の実施の形態によるプッシュオンスイッチの外観斜視図、図８は同配線基板への装着状態を示す上面図である。

同図に示すように、本実施の形態によるものは、配線基板面に垂直に伸ばされて構成される維持手段を、カバー５１の前方部分に配設してあるものであり、前方端子６１、後方端子６２は、共に所謂Ｊベントタイプで構成されている。

なお、前方端子６１は、後方端子６２よりも広幅で半田付け固定面積が大きく設定されたものとなっている。

そして、上記カバー５１は、上記接点部が構成されたケース２１に対し、操作体８を前後動可能に保持するようにしてケース２１上部に結合されていることは実施の形態１と同じであるが、操作体８の前方に突出している操作部１１の両側の位置に、配線基板面に対して垂直下方側に延出形成された維持手段としての脚部５１Ａが各々設けられている。

本実施の形態によるプッシュオンスイッチは、図８に示すように、配線基板５２上のランド部５３および５４に前方端子６１および後方端子６２が半田付け実装され、上記脚部５１Ａは、対応するスルーホール付ランド部５５のスルーホールに挿通され、スルーホール内を含めて半田付け固定されるものである。

なお、脚部５１Ａの下端部位置が、配線基板５２の厚み内にあることが好ましいことは、実施の形態１による前方端子の場合と同じである。

このように、配線基板面に垂直下方側に設けた脚部５１Ａを配線基板５２の前端位置で固定することにより、配線基板面に水平な押圧操作に対し耐力が向上されたものにできる。

なお、本実施の形態によるもののように、配線基板面から上方に離れた位置にあるカバー５１に設けた脚部５１Ａを配線基板５２に固定し、維持手段とすると、当該プッシュオンスイッチの高さ方向を含んで安定した装着状態のものにできる。

また、その脚部５１Ａを配線基板５２のアースパターンに電気的に接続すると、操作部１１に流入する静電気への対策も容易である。

なお、上記カバー５１に一体に脚部５１Ａを構成すると、部品点数が増加せずに好ましいが、維持手段となる脚部の他の部材で構成してもよい。

例えば、当該脚部５１Ａの代わりに、ケース２１前部にピン状部を突設または埋設し、このピン状部を配線基板に設けた孔などに挿通させてもよい。

なお、ピン状部の後方部を配線基板の端部に当接状態に配するのみでも維持手段として機能するようになる。

そして、上記に説明した維持手段をなすカバー５１の脚部５１Ａは、操作力を脚部５１Ａで分散できるように、配線基板５２に固定された各端子６１，６２よりも前方側に配置することが重要である。

また、図８にも示したように、前方端子６１のみでも設置面積を大きく設定すれば、前方端子６１に特に大きく加わる操作力の影響を吸収でき、耐力が向上、つまり装着状態が維持されるものとなる。

また、ケースの前方部分を配線基板に接着固定して耐力を向上させるようにしてもよく、この場合も、その接着部分を前方端子の半田付け固定位置よりも配線基板の前端側とすれば効果的である。

なお、上記実施の形態１および２の中に説明した維持手段としての各種構成は、個別に構成して用いてもよいし、また組み合わせて用いてもよく、さらには他の構成であってもよい。

本発明によるプッシュオンスイッチは、水平方向に繰り返し押圧操作されても、配線基板への装着状態が安定した状態で維持できるという効果を有し、各種電子機器の操作部を構成する場合等に有用である。

本発明の第１の実施の形態によるプッシュオンスイッチの外観斜視図同分解斜視図同断面図同配線基板への装着状態を示す側面図同上面図同要部であるケースの上面図本発明の第２の実施の形態によるプッシュオンスイッチの外観斜視図同配線基板への装着状態を示す上面図従来のプッシュオンスイッチの外観斜視図同分解斜視図同断面図

符号の説明

６可動接点
７可撓性絶縁シート
８操作体
１０押圧部
１１操作部
１２，５１カバー
２１ケース
２２中央接点
２３外側接点
３２，６２後方端子
３３，６１前方端子
４１，５２配線基板
４２，５５スルーホール付ランド部
４４，５３，５４ランド部
５１Ａ脚部

Claims

ケースから水平方向に導出された端子を半田付けして配線基板に装着され、装着された当該配線基板面に対し水平方向に押圧操作するプッシュオンスイッチであって、上記ケースは上方開口凹部の内底面に電気的に独立した二つの接点を備え、その接点の一方と繋がって上記ケースの後部位置に上記配線基板面に対し略水平に導出された後方端子と、上記配線基板の端部側に対応する上記ケースの前部側における左右の側面位置で上記配線基板面に対し垂直下方に曲げられて突出形成された、上記接点の他方と繋がる前方端子とを備えた構成とされたプッシュオンスイッチ。
ケースの前部側左右の側面位置で垂直下方に各々曲げられて突出形成された前方端子を、その下端部が配線基板の下面より突出しないように上記配線基板の端部側に設けたスルーホールに挿通させて固定した請求項１記載のプッシュオンスイッチ。
さらに、ケースに固定されるカバーを備え、配線基板の端部側に対応する上記カバーの前部側の位置に、配線基板面に対して垂直下方に延出形成された脚部が設けられた請求項１記載のプッシュオンスイッチ。
ケースの凹部内に配設された電気的に独立した二つの接点が外側接点と中央接点により構成され、操作時に上記外側接点と上記中央接点の両接点間を短絡させる可動接点が上記外側接点に常接状態で上記ケースの凹部内に配された構造をなし、上記外側接点と繋がった前方端子が、配線基板のアースパターンに接続された請求項１記載のプッシュオンスイッチ。