JP2009170283A - プッシュオンスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】各種電子機器の入力操作部に使用される表面実装型のプッシュオンスイッチに関し、端子の半田付け強度を確保することができて、小型化を図ることのできるものを提供することを目的とする。
【解決手段】ケース２１の側面から延出した平板状の端子２４（２４Ａ，２４Ｂ）は、銀や錫などの導電性材料による表面処理がなされた金属板を打ち抜き加工して形成した後、樹脂でインサート成形してケース２１に固定されたものであり、上記打ち抜き加工による切断面が端部に露出しているが、その素材生地が露出した切断面が狭くなるように切断部近傍の上面に傾斜面２５を設けたものとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器の入力操作部に使用され、配線基板上面に半田付け実装される平板状の端子を備え、配線基板面に平行な方向から押圧操作される表面実装型のプッシュオンスイッチに関するものである。

近年、各種電子機器の小型化や多機能化が進展し、それに伴って配線基板への部品の実装密度が高まり、表面実装型の電子部品も多く用いられている。また、携帯電話等の薄型の電子機器では側面に操作ボタンが配置されることも多くなっている。

このような電子機器の入力操作部に使用され、操作方向が配線基板に平行な方向から押圧操作される従来の表面実装型のプッシュオンスイッチについて、以下に図９〜図１１を用いて説明する。

図９は従来のプッシュオンスイッチの外観図、図１０は同断面図であり、同図において、１は、上面開口の凹部を備えた樹脂製のケースであり、その凹部内には、中央接点２Ａとその中央接点２Ａから離間した位置に図示しない外側接点がインサート成形により固定され、上記中央接点２Ａに繋がる端子４Ａと上記外側接点と繋がる端子４Ｂは、ケース１の対向する側面から側方に向けてそれぞれ一対で平板状に延出されている。また、各端子４（４Ａ，４Ｂ）は、表面実装に応じて後述する配線基板１０面に平行に延出されている。

３は、下面開口の円形ドーム状をした金属薄板からなる可動接点であり、その外周部を外側接点上に載せてケース１の凹部内に収容配置されており、その凹部の開口上面はケース１に粘着保持された保護フィルム５で覆われている。

そして、６は、操作部６Ａの後方に駆動部６Ｂを一体で備えた樹脂からなる操作体である。この操作体６は、上記操作部６Ａがケース１に対して前方側に位置するように保護フィルム５上に載置されており、ケース１上面に沿って前後方向に移動可能になっている。

７は、操作体６上方からケース１に結合された金属板製のカバーであり、その中央部にケース１側に向けて突出形成された切り曲げ部７Ａを備え、その切り曲げ部７Ａは、操作体６の駆動部６Ｂの後方側に位置しており、駆動部６Ｂの先端は切り曲げ部７Ａの傾斜した前面に当接している。

以上のように従来のプッシュオンスイッチは構成されている。

そして、この従来のプッシュオンスイッチは、図１１に示すように、実装される配線基板１０端面から操作部６Ａを前方に突出させて、各端子４（４Ａ，４Ｂ）を対応するランドに半田付けして表面実装状態で搭載される。

上記搭載状態で、操作部６Ａを後方に向かって水平に押し込むと、操作体６がケース１上面に沿って保護フィルム５上で後方側に水平移動し、駆動部６Ｂの先端がカバー７の切り曲げ部７Ａに沿って下方に案内され、下方に位置する可動接点３に押し下げ力を加える。

その押し下げ力が所定の大きさを超えると、可動接点３の中央部が弾性反転して、その中央部下面が中央接点２Ａに接触する。これにより、可動接点３を介して各端子４（４Ａ，４Ｂ）間が短絡したスイッチオン状態となる。

そして、操作部６Ａへの押し込みを解除すると、可動接点３が元の上方凸型に自己復元して駆動部６Ｂが押し上げられ、その駆動部６Ｂの先端が切り曲げ部７Ａで案内されることにより操作体６は前方側に押し戻されて図１０に示す元のスイッチオフ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。
特開２００６−２１０１９５号公報

上記従来の表面実装型のプッシュオンスイッチは、電子機器の実装密度の高まりにより小型・薄型化が進んでいるが、スイッチの小型化によって半田付けされる端子４も小さくなって配線基板１０面に対応する端子４の面積が狭くなり、さらに半田付け用に導電性メッキなどの処理が表裏両面になされた金属板を用いて端子４は形成されているが、打ち抜き加工された切断面は素材の生地から露出しており、半田付けされ難い。特に、配線基板１０面に平行な方向から押圧操作される横押し操作型のスイッチにおいては、操作時に端子４の半田付け部分に大きな力が加わるため、小型化されても半田付け部分の強度を確保する必要があるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、端子の半田付け強度を確保することができて、小型化を図ることのできる表面実装型の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、ケースから外方へ延出され、配線基板上面に半田付け実装される平板状の端子を備え、操作方向が上記配線基板面に平行な表面実装型のプッシュオンスイッチであって、上記端子は、表裏両面に半田付け用処理がなされた金属板を切断加工して形成されたもので、上記操作方向に直交する方向に延出し、上記端子の切断面が狭くなるように上面または下面に傾斜面が設けられていることを特徴とするプッシュオンスイッチであり、端子に設けた傾斜面も半田付け用処理がなされた面であるため、その傾斜面も半田付けされることによって半田付け強度を確保することができ、プッシュオンスイッチの小型化を図ることが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、端子は、表裏両面に半田付け用処理がなされた金属板を切断加工して形成されたもので、操作方向に直交する方向に延出し、上記端子に設けられた傾斜面に、傾斜方向に沿う溝が設けられていることを特徴とするものであり、傾斜面に沿う溝によって溶融半田が導かれて、傾斜面への半田のまわり込みがより容易になされて半田付け強度を確保することができ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、端子は、表裏両面に半田付け用処理がなされた金属板を切断加工して形成されたもので、操作方向に直交する方向に延出し、配線基板側となる下面に窪みが設けられていることを特徴とするものであり、請求項１記載の発明による作用に加えて、端子下面に設けた窪みにも半田が充填された半田付け状態にできるため、半田付け部分が増加して半田付け強度がさらに向上したものにできるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、ケースから外方へ延出され、配線基板上面に半田付け実装される平板状の端子を備え、操作方向が上記配線基板面に平行な表面実装型のプッシュオンスイッチであって、上記端子は、表裏両面に半田付け用処理がなされた金属板を切断加工して形成されたもので、上記操作方向に直交する方向に延出し、上記配線基板側となる下面に窪みが設けられていることを特徴とするプッシュオンスイッチであり、端子下面に設けた窪みにも半田が充填された半田付け状態にできることによって、半田付け強度が向上したものにでき、プッシュオンスイッチの小型化を図ることができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、端子の半田付け強度を確保することができて、小型化を図ることのできる表面実装型のプッシュオンスイッチを提供することが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）
図１は本発明の一実施の形態によるプッシュオンスイッチの外観図、図２は同断面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図であり、同図において、２１は、上面開口の凹部を備えた樹脂製のケースで、その凹部内底面には、中央接点２２Ａとその中央接点２２Ａから離間した位置に図示しない外側接点が露出状態にインサート成形により固定され、上記中央接点２２Ａまたは外側接点にそれぞれ繋がる端子２４Ａまたは２４Ｂがケース２１の対向する側面から側方に向けてそれぞれ一対で平板状に延出されている。

そして、下面開口の円形ドーム状をした金属薄板からなる可動接点３が、外側接点上に載置されてケース２１の凹部内に収容状態とされ、保護フィルム５が、その凹部の開口上面に粘着保持されて凹部上を覆っている。また、その保護フィルム５上に載せられた樹脂製の操作体６は、操作部６Ａがケース２１の前方に突出状態に位置されて、ケース２１上面に沿って前後方向に移動可能に配されている。

そして、この操作体６上方からケース２１に金属板製のカバー７が結合されている。そのカバー７の中央部にケース２１側に向けて突出形成された切り曲げ部７Ａは、操作体６の駆動部６Ｂの後方側に位置しており、駆動部６Ｂの先端は切り曲げ部７Ａの傾斜した前面に当接している。

これらは従来の技術で説明したものと同じであるが、本実施の形態のプッシュオンスイッチは、中央接点２２Ａまたは外側接点（以下、総称して表記する際は接点２２と記載する）に一体で、ケース２１の対向する側面からそれぞれ平板状に延出されている端子２４Ａまたは２４Ｂ（以下、総称して表記する際は端子２４と記載する）に特徴を有している。

すなわち、各端子２４は、表裏両面に銀や錫などの導電性材料による半田付け用の表面処理がなされた金属板を打ち抜き加工して形成した後、樹脂でインサート成形してケース２１に固定されたものであり、上記打ち抜き加工による切断面が外形輪郭部分に露出しているが、図１や図３に示すように、ケース２１側面からのそれぞれの延出箇所の前方上面側に対し、素材生地が露出した切断面が狭くなるように切断部近傍の上面位置を傾斜面２５に設けたものとしている。その傾斜面２５は、半田付け用の処理面が表面に位置するようにして形成されている。

この傾斜面２５の形成方法としては、例えば、インサート成形後のケース２１から延出した端子２４下面を平板状のダイで受けて、上方から傾斜面付きのパンチで切断面近傍の端子２４上面を叩いて形成することができる。また、他の形成方法として、金属板から各接点２２および端子２４を一体に打ち抜き加工する際に、打ち抜き（切断）加工するステージ以降に上記傾斜面付きのパンチで叩き加工するステージを同じ順送り型の金型内に設けて形成するようにしてもよく、これによれば、製造工数を増加させることなく効率的な生産が可能となる。

このように構成された本発明のプッシュオンスイッチは、図４に示すように、実装される配線基板１０端面から操作部６Ａを前方に突出させて、操作方向に直交する方向に延出した平板状の各端子２４（２４Ａ，２４Ｂ）を対応するランドに半田付けして表面実装状態で搭載される。

この搭載状態で、操作部６Ａを配線基板１０面に平行な方向である水平に押し込み操作すると、操作体６が保護フィルム５上で後方に向かって水平移動し、駆動部６Ｂ先端がカバー７の切り曲げ部７Ａに沿って下方に案内され、可動接点３に押し下げ力を加える。その押し下げ力が所定の大きさを超えると、可動接点３の中央部が弾性反転して、その中央部下面が中央接点２２Ａに接触して、可動接点３を介して各端子２４Ａ，２４Ｂ間が短絡したスイッチオン状態となる。

そして、操作部６Ａへの押し込みを解除すると、可動接点３が自己復元して駆動部６Ｂ先端が押し上げられ、カバー７の切り曲げ部７Ａで案内されて操作体６は前方側に押し戻され、図２に示す元のスイッチオフ状態に戻ることは従来と同じである。

ここに、本実施の形態によるプッシュオンスイッチは、上述した搭載状態では、図５に示すように、半田付けされた各端子２４の状態としては、ランドに対応した下面が半田付けされているだけでなく、傾斜面２５にも半田がまわり込むように半田付けされた搭載状態になる。つまり、各端子２４は、上述したように前方上面部分に傾斜面２５を有するものとして、その傾斜面２５が設けられた側の前方端部は、素材生地が露出した切断面が狭くてかつ配線基板１０側に位置するものとしている。それによって端子２４の下面だけでなく傾斜面２５へも半田がまわって、この傾斜面２５も半田付けされることにより、当該プッシュオンスイッチは配線基板１０上に半田付け強度が強く固定されたものにできる。

このように本実施の形態によれば、素材生地が露出した切断面が狭くなるように端子２４の上面に傾斜面２５が設けられているので、端子２４下面が半田付けされるだけでなく傾斜面２５も一体に半田付けされて半田付け強度が確保でき、小型化されたプッシュオンスイッチを提供することができる。

なお、上記にはケース２１の両側面から操作方向に直交する方向に延出したそれぞれ一対の端子２４Ａ，２４Ｂにおいて、プッシュオンスイッチの操作側となる前方側のみに傾斜面２５を設けたものを説明したが、それに加えて後方側および側方側の各切断面を狭くするように傾斜面２５をそれぞれ設けるとさらに好ましい。この場合にも、上記同様に各傾斜面２５の表面に半田付け用の処理面が位置するように形成しておくことは重要である。

また、図１には、端子２４の上面に傾斜面２５を設けた形態を示したが、図６に示すような形態としてもよい。図６の端子２４は、切断面を狭くするように設ける傾斜面２５を端子２４の下面側に設けたものであり、この形態によっても、傾斜面２５に沿って半田付けされるようにでき、半田が付いている体積が多くなるため、半田付け強度が確保できるものとなる。なお、その下面側の傾斜面２５も、上述同様に端子２４の前方側だけでなく、後方側および側方側にも形成するとさらに好ましい。また、この場合であっても、同様に傾斜面２５の表面に半田付け用の処理面が位置するように形成しておくことは重要である。

他に、図７に示すような形態としてもよい。図７に示す端子２４は、図１に示したものに、傾斜面２５の傾斜方向に沿うＶ形の溝２６をさらに上記傾斜面２５に設けたものであり、この溝２６を設けることにより、半田付けの際に溶融半田が溝２６を伝って傾斜面２５にまわり込みやすくなり、傾斜面２５へ半田が確実にのるようにできて半田付け強度が確保できる。なお、図示はしないが、この溝２６は、複数個設けられていてもよく、また傾斜面２５の傾斜方向に対して角度がついた斜め方向に設けられていてもよい。

さらに、図８に示すような形態としてもよい。図８に示すものは、端子２４の下面に延出方向に向けて窪み２７を設けたものであり、この窪み２７により、半田付けの際に窪み２７内にも半田が充填されて、端子２４との接合面積および半田の体積が多くなるので、配線基板１０面に平行な操作方向の押し力が加わった際の半田付け強度を向上させることができる。この図８によるものは、端子２４の半田付けされる下面に窪み２７のみを設けたものとして説明したが、上述した傾斜面２５を設ける構成のものと併合して実施するとより好ましい。

なお、上記に説明した溝２６や窪み２７を設ける場合であっても、傾斜面２５の場合と同様に、それらの表面に半田付け用の処理面が位置するように形成すればよい。

なお、スイッチ接点部の構成や、それを動作させるスイッチ機構部の構成は、上述した構成のもの以外であってもよい。

本発明によるプッシュオンスイッチは、端子の半田付け強度を確保することができて、小型化を図ることのできる表面実装型のプッシュオンスイッチを提供することができるという有利な効果を有し、各種電子機器の入力操作部を構成する際等に有用である。

本発明の一実施の形態によるプッシュオンスイッチの外観図 同断面図 図１のＡ−Ａ断面図 同配線基板に実装した状態を示す側面図 同半田付け後の図１のＡ−Ａ断面図 他の形態を示す半田付け後の要部断面図 他の形態を示す端子の要部外観図 他の形態を示す半田付け後の要部断面図 従来のプッシュオンスイッチの外観図 同断面図 同配線基板に実装した状態を示す側面図

符号の説明

３ 可動接点
５ 保護フィルム
６ 操作体
６Ａ 操作部
６Ｂ 駆動部
７ カバー
７Ａ 切り曲げ部
１０ 配線基板
２１ ケース
２２ 接点
２２Ａ 中央接点
２４，２４Ａ，２４Ｂ 端子
２５ 傾斜面
２６ 溝
２７ 窪み

Claims (4)

1. ケースから外方へ延出され、配線基板上面に半田付け実装される平板状の端子を備え、操作方向が上記配線基板面に平行な表面実装型のプッシュオンスイッチであって、上記端子は、表裏両面に半田付け用処理がなされた金属板を切断加工して形成されたもので、上記操作方向に直交する方向に延出し、上記端子の切断面が狭くなるように上面または下面に傾斜面が設けられていることを特徴とするプッシュオンスイッチ。
2. 端子は、表裏両面に半田付け用処理がなされた金属板を切断加工して形成されたもので、操作方向に直交する方向に延出し、上記端子に設けられた傾斜面に、傾斜方向に沿う溝が設けられていることを特徴とする請求項１記載のプッシュオンスイッチ。
3. 端子は、表裏両面に半田付け用処理がなされた金属板を切断加工して形成されたもので、操作方向に直交する方向に延出し、配線基板側となる下面に窪みが設けられていることを特徴とする請求項１記載のプッシュオンスイッチ。
4. ケースから外方へ延出され、配線基板上面に半田付け実装される平板状の端子を備え、操作方向が上記配線基板面に平行な表面実装型のプッシュオンスイッチであって、上記端子は、表裏両面に半田付け用処理がなされた金属板を切断加工して形成されたもので、上記操作方向に直交する方向に延出し、上記配線基板側となる下面に窪みが設けられていることを特徴とするプッシュオンスイッチ。

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