JP4246119B2

JP4246119B2 - 押釦スイッチ

Info

Publication number: JP4246119B2
Application number: JP2004196339A
Authority: JP
Inventors: 健小澤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2024-07-02
Also published as: JP2006019151A

Description

本発明は、押釦スイッチに係り、特に回路基板への表面実装用として使用される横押し操作タイプの押釦スイッチの構造に関する。

従来の表面実装用として使用される横押し操作タイプの押釦スイッチの構造としては、合成樹脂製のハウジングの前面を覆うように取り付けられた、金属製の取付フレームの下端側に設けられた平面状の取付面を、ハウジングの底面側に突出されて平面状の取付面を有する外部端子と一緒に、回路基板の同一の平面上に半田付けして固定する構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、従来の押釦スイッチの構造を図に基づいて説明する。
図８は従来の押釦スイッチの正面図、図９は従来の押釦スイッチの側面図である。

図において、ハウジング３１は、合成樹脂などの絶縁材で形成され、有底で側面が開口されて箱状に形成されている。また、ハウジング３１には、導電性の金属材で形成された外部端子３２ａが、ハウジング３１の外方へと突設されている。また、ハウジング３１の外方へ突設された外部端子３２ａは、ハウジング３１の底面部で側方に折り曲げられ、ハウジング３１の底面と面一となるような取付面３２ｃが形成されている。

また、ハウジング３１の対向する両側壁部には、取付フレーム３６の係合孔部３６ｄと係合する係合突部３１ｂが形成されている。この係合突部３１ｂには、第１の直線部３１ｃと、第１の傾斜面３１ｄとが形成されており、第１の直線部３１ｃと第１の傾斜面３１ｄを有する係合突部３１ｂが、取付フレーム３６の係合孔部３６ｄと係合することにより、外部端子３２ａの取付面３２ｃと取付フレーム３６の取付面３６ｃとを面一に一致させることができるものとなっている。

操作部材３５は、合成樹脂などの絶縁材で略矩形状に形成され、その上面側には、人の指などで操作される操作部３５ａが設けられている。また、操作部材３５の周面部には鍔部が形成されており、操作部材３５の移動復帰時に、この鍔部が取付フレーム３６に当接することで、操作部材３５がハウジング３１から飛び出すのを規制している。

取付フレーム３６は、平板状の金属板で略Ｕ字状に形成されており、この取付フレーム３６の中央には操作部材３５の操作部３５ａが挿通される挿通孔３６ａが設けられている。また、取付フレーム３６の対向する一対の側板３６ｂの下端には、側方に水平に折り曲げられてハウジング３１の底面と面一となるような取付面３６ｃが形成されており、この取付面３６ｃを設けることにより押釦スイッチの回路基板上への表面実装が可能となっている。

また、取付フレーム３６の対向する一対の側板３６ｂには、ハウジング３１の係合突部３１ｂと係合する係合孔部３６ｄが形成されている。この係合孔部３６ｄには、側板３６ｂの取付面３６ｃに平行な第２の直線部３６ｅと、第２の傾斜面３６ｆとが形成されている。第２の直線部３６ｅ及び第２の傾斜面３６ｆを有する係合孔部３６ｄが、ハウジング３１の第１の直線部３１ｃ及び第１の傾斜面３１ｄを有する係合突部３１ｂと係合することにより、外部端子３２ａの取付面３２ｃと取付フレーム３６の取付面３６ｃとを面一に一致させることができるものとなっている。

特開２００２−９３２７２号公報

しかしながら、上述した従来の押釦スイッチの構造においては、横押し操作タイプのため、横方向からの押し強度を確保するのに取付フレームの取付面をスイッチ本体の横方向へ張出させて、この取付面を回路基板のパターン平面上に半田付けして固定しているので、スイッチ及び取付パターンを含めた実装領域が横方向に大きくなってしまい、小型化できないという問題があった。

したがって、本発明では上述した問題点を解決し、回路基板の横方向からの押し強度を確保すると共に、小型化が可能な押釦スイッチを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では第１の解決手段として、底面と直交する面に固定接点が配設された収納部を有するハウジングと、前記固定接点から導出されて前記ハウジングの底面側に突出する外部端子と、前記固定接点と接離する可動接点と、前記ハウジングから突出して前記可動接点を押圧操作可能に設けられた操作部材と、この操作部材を前記ハウジング内に抜け止め保持すると共に、前記ハウジングの前面及び側面を覆うように取り付けられたフレームとを備え、前記ハウジングの前面を覆う前記フレームの前面板の底面側端部を、前記外部端子と共に回路基板へ表面実装可能に突出形成し、前記ハウジングを、前記固定接点及び前記可動接点が配設された第１のハウジングと、この第１のハウジングとの間に防塵シートを挟んで係合される第２のハウジングで形成し、前記第１のハウジングと前記フレームの前面板との間に前記第２のハウジングが挟持されると共に、前記フレームの前面板あるいは前記第２のハウジングの前面の少なくともどちらか一方に当接部を形成し、この当接部の有する厚みで前記フレームの前面板と前記第２のハウジングの前面との間にフラックス上がりを防止する空隙部を形成し、前記第１のハウジングの前面両端に、一対の支持腕部を形成し、この支持腕部の先端を前記フレームの前面板の両端に形成した一対の支持孔に係合させた構成とした。

また、第２の解決手段として、前記第２のハウジングの前面に前記当接部を一体に形成した構成とした。
また、第３の解決手段として、前記フレームの側面板に、内側へ屈曲可能な折曲片を設け、この折曲片を前記第１のハウジングの背面側で折り曲げることにより、前記当接部を介して前記第１のハウジングと前記第２のハウジング、及び前記フレームとを一体化した構成とした。

上述したように、本発明の押釦スイッチは、底面と直交する面に固定接点が配設された収納部を有するハウジングと、固定接点から導出されてハウジングの底面側に突出する外部端子と、固定接点と接離する可動接点と、ハウジングから突出して可動接点を押圧操作可能に設けられた操作部材と、操作部材をハウジング内に抜け止め保持すると共に、ハウジングの前面及び側面を覆うように取り付けられたフレームとを備え、ハウジングの前面を覆うフレームの前面板の底面側端部を、外部端子と共に回路基板へ表面実装可能に突出形成し、フレームの前面板とハウジングの前面との対向面には、フレームの底面側端部とハウジングの前面との間にフラックス上がりを防止する空隙部を設けたことから、横方向からの押し強度を確保するのに、フレームの前面板の底面側端部を直接半田付けすることにより横押し強度を得ることができ、フレームの取付面をスイッチ本体の横方向へ張出させる必要がなくなるので、スイッチの小型化が可能となる。また、フレームの底面側端部とハウジングの前面との間に空隙部を設けたので、毛細管現象によって半田付け時にフラックスが這い上がるのを防止でき、接触不良や動作不良を引き起こす虞がない。

また、フレームの前面板とハウジングの前面との対向面に部分的に当接する当接部を設け、当接部の有する厚みで空隙部を形成したことから、当接部の厚みにより空隙部を精度良く形成できるので、フラックスの侵入を確実に防止することが出来る。
また、当接部を、フレームの前面板あるいはハウジングの前面の少なくともどちらか一方に一体に形成したことから、簡単に空隙部を形成できる。
また、ハウジングを、固定接点及び可動接点が配設された第１のハウジングと、第１のハウジングとの間に防塵シートを挟んで係合される第２のハウジングで形成し、第１のハウジングとフレームの前面板との間に第２のハウジングが挟持されると共に、第２のハウジングの前面に当接部を形成したことから、２重のハウジングにより防塵性を高めることができ、接触不良や動作不良を確実に防止することができる。

また、第１のハウジングの前面両端に、一対の支持腕部を形成し、支持腕部の先端をフレームの前面板の両端に形成した一対の支持孔に係合させたことから、ハウジングの収納部を有する面が、操作部材により横方向から押されても、ハウジングの支持腕部の先端がフレームに係合されているので、ハウジングの起き上がりを防止できる。
また、フレームの側面板に、内側へ屈曲可能な折曲片を設け、折曲片を第１のハウジングの背面側で折り曲げることにより、当接部を介して第１のハウジングと第２のハウジング、及びフレームとを一体化したことから、フレームと第１及び第２のハウジングの取り付けを確実に行なえ、折曲片がフレームの外方へ突出しないため、スイッチの小型化が可能となる。

以下、本発明の押釦スイッチの実施形態を図１乃至図７に示す。図１は本発明の押釦スイッチの分解斜視図、図２は本発明の押釦スイッチの平面図、図３は本発明の押釦スイッチの正面図、図４は本発明の押釦スイッチの側面図、図５は図３の５−５線における断面図、図６は図３の６−６線における断面図、図７は回路基板に表面実装した状態を示す説明図である。

図において、第１のハウジング１は、合成樹脂等の絶縁材から形成され、底面（取付面）とは直交する前面には、凹状の収納部１ａが設けられている。また、この収納部１ａを挟んで前面の両端には、長尺状の一対の支持腕部１ｂ、１ｂが前面と直交する方向に突出して形成されている。また、収納部１ａが形成された前面と対向する背面の両側部には、それぞれ対向して一対の係止段部１ｃ、１ｃが設けられており、この係止段部１ｃ、１ｃに後述するフレーム８の側面板８ｂに形成された折曲片８ｇが係止されるものとなっている。

また、前記収納部１ａの内底面には、導電性の金属板からなる固定接点２が配設されている。この固定接点２は、中央接点２ａと、これを挟んで対向して配設された一対の周辺接点２ｂ、２ｂとを有している。この固定接点２は前記第１のハウジング１内にインサート成形等の方法で一体に埋設されており、中央接点２ａと周辺接点２ｂ、２ｂの他端側は固定接点２から導出されて前記第１のハウジング１の底面側に突出して外部端子３が形成されている。また、この外部端子３の自由端は、第１のハウジング１の底面から背面側にＬ字状に直角に屈曲されており、表面実装用の端子構造となっている。尚、端子形状はＬ字状の屈曲のない直線状でも良く、表面実装可能な他の形状を用いても良い。

可動接点４は、ばね性を有する導電性の薄板金属板からなり、中央に反転可能な膨出部を有する長円のドーム状に形成されている。この可動接点４は、前記第１のハウジング１の固定接点２の上面側に載置され、長手方向両端の外周縁部が前記周辺接点２ｂ、２ｂと接触し、中央の膨出部頂部が前記中央接点２ａと対峙された状態で第１のハウジング１の収納部１ａに配設されている。尚、本実施例では動作フィーリング（重トルク）対応のため、可動接点４は２枚重ねて配設されている。
また、可動接点４が配設された前記第１のハウジング１の収納部１ａの上面側には、収納部１ａを覆うように可撓性を有する合成樹脂製のシート材からなる防塵シート５が粘着剤によって張り付けられて配設されている。この防塵シート５を配設することにより、接点部への塵埃の侵入を防止している。尚、可動接点４は円形のドーム状や短冊形状としても良い。

操作部材６は、合成樹脂等の絶縁材からなり、方形状の押釦部６ａと、この押釦部６ａの下端周縁に延設された鍔部６ｂと、この下側に突出された押圧部６ｃとを有している。操作部材６は前記第１のハウジング１と後述する第２のハウジング７に横方向に移動可能に収容されており、押釦部６ａが押圧された際には、押圧部６ｃが、前記防塵シート５を介して前記可動接点４の膨出部を押圧して、可動接点４が反転することにより固定接点２の中央接点２ａと導通するものとなっている。

第２のハウジング７は、同じく合成樹脂等の絶縁材から形成され、中央に方形状の開口部７ａを有する略方形の枠状に形成されている。この開口部７ａに前記操作部材６の押釦部６ａが挿通されるものとなっている。また、この開口部７ａを囲む枠の前面側には段差部７ｂが形成されており、この段差部７ｂに前記操作部材６の鍔部６ｂが当接されて抜け止めされ、操作部材６が前記第２のハウジング７に移動可能に収容されるものとなっている。この時、前記防塵シート５が第１のハウジング１と第２のハウジング７との間に挟持されるものとなる。このように、防塵シート５を介して隔てた２重のハウジングにより接点部と押圧操作部とを区分けしたので防塵性を高めることができ、接触不良や動作不良を確実に防止することができる。

また、第２のハウジング７の長手方向の両端部には、一対の切溝部７ｃ、７ｃが設けられており、この切溝部７ｃ、７ｃに、前記第１のハウジング１に設けられた、長尺状の一対の支持腕部１ｂ、１ｂが挿通されて第１のハウジング１と第２のハウジング７が一体化されるものとなっている。

また、第２のハウジング７の枠には前記開口部７ａを挟んで短手方向の両側中央に、一対の突出部７ｄ、７ｄが設けられており、また、開口部７ａを挟んで長手方向の両側中央には、同じく一対の突出部７ｅ、７ｅが設けられている。そして、これらの突出部７ｄ、７ｅの先端側が後述するフレーム８の前面板８ａの背面との当接部となっており、第２のハウジング７の前面とフレーム８の前面板８ａとの間に、これらの突出部７ｄ、７ｅの厚みで半田付け時の毛細管現象を防止可能な所定の空隙部Ｓを０．１ｍｍ以上好ましくは０．１５ｍｍ以上となるように形成するようになっている。そして、第２のハウジング７の前面とフレーム８の前面板８ａとの間に、空隙部Ｓを設けることにより、半田付け時のフラックス上がりを防止することが可能となっている。

フレーム８は、平板状の金属板を略コ字状に折り曲げて形成されており、方形状の前面板８ａと、前面板８ａの両端から直角に折り曲げられて対向して配設された一対の側面板８ｂ、８ｂとを有している。また、前面板８ａの中央には、方形状の貫通孔８ｃが設けられており、この貫通孔８ｃに前記操作部材６の押釦部６ａが挿通されて押し込み可能に突設されている。

また、前記貫通孔８ｃを挟んだ前面板８ａの両端部には一対の支持孔８ｄ、８ｄが形成されている。この支持孔８ｄ、８ｄに、前記第１のハウジング１の前面に長尺状に突出して形成された一対の前記支持腕部１ｂ、１ｂが挿通されて係合されるものとなっている。また、前面板８ａの底面側の両端部が突出形成され、この一対の突出部が、スイッチが実装される回路基板１０に表面実装される際の基板受部８ｅ、８ｅとなっている。

このように、前記第１のハウジング１の前面両端に、一対の前記支持腕部１ｂ、１ｂを形成して、この支持腕部１ｂ、１ｂの先端を前記フレーム８の前面板８ａの両端に形成した一対の前記支持孔８ｄ、８ｄに係合させている。前記第１のハウジング１の収納部１ａを有する面が、前記操作部材６により回路基板の実装面に沿った横方向から押されると、押圧方向後ろのハウジング１の後部の外部端子３を支点として第１及び第２のハウジング１、７が上方へ回転する方向に力が働くが、前記第１のハウジング１の支持腕部１ｂ、１ｂの先端が前記フレーム８に係合されており、このフレーム８が回路基板に固定されているので、前記第１のハウジング１及び第２のハウジング７の起き上がりを防止できるものとなっている。

また、一対の前記側面板８ｂの下端には、脚部８ｆが形成されており、この脚部８ｆが回路基板１０の取付穴１０ａに挿入されて位置決めされるものとなっている。また、側面板８ｂの後方には、Ｔ字状からなる折り曲げ可能な折曲片８ｇが形成されている。この折曲片８ｇは、互いに対向する側面板８ｂ、８ｂの内側へ屈曲可能となっており、この折曲片８ｇが、前記第１のハウジング１の背面側に形成された前記係止段部１ｃ、１ｃの斜面に食い込むように折り曲げられて係止されることにより、操作部材６による押圧時に折曲片８ｇが外方へ開き難く、第１のハウジング１と第２のハウジング７がフレーム８と強固に一体的に係合されるものとなっている。

このように、前記フレーム８の側面板８ｂに、内側へ屈曲可能な前記折曲片８ｇを設け、この折曲片８ｇを前記第１のハウジング１の背面側で折り曲げることにより、前記突出部７ｄ、７ｅにより形成された空隙部Ｓを介して前記第１のハウジング１と前記第２のハウジング７、及び前記フレーム８とを一体化したことから、前記フレーム８と前記第１及び第２のハウジング１、７の取り付けを確実に行なえ、前記折曲片８ｇが前記フレーム８の外方へ突出しないため、スイッチの小型化が可能となっている。
本発明の実施例に係る押釦スイッチにおいては、操作部材６の押圧方向に直交する方向に可動接点４を配置したので、可動接点４のドーム部の頂部からの押圧ずれがなく、小型化しても良好なクリック感触を得ることが可能となっている。

図７は、本発明の上記構成の押釦スイッチを、回路基板１０に表面実装して取り付けた状態を示している。この場合、フレーム８の両側面板８ｂ、８ｂに設けられた一対の脚部８ｆ、８ｆが、回路基板１０の取付穴１０ａに挿入されて位置決めされた状態で、第１のハウジング１の底面から背面側に屈曲して形成された外部端子３と、フレーム８の前面板８ａの底面側の両端に形成された基板受部８ｅ、８ｅとが半田１１により半田付けされて固着されている。

この場合、図２、図６に示すように、第２のハウジング７の前面とフレーム８の前面板８ａとの間には、突出部７ｄ、７ｅを設けることにより、これらの突出部７ｄ、７ｅの厚みで所定の空隙部Ｓが形成されており、この空隙部Ｓを設けることにより、半田付け時のフラックス上がりを防止することが可能となっている。

また、フレーム８を回路基板１０に取り付ける際の半田付け部となる基板受部８ｅ、８ｅを、フレーム８の外形から横幅方向に外側へ張出させずに、内側に形成するようにしたので、スイッチの小型化が図れるものとなっている。また、フレーム８の前面板８ａの底面側の両端部で半田付けして取り付けたので、操作部材６の押釦６ａを横方向に押し込んだ場合のフレーム８の取り付け強度を確保することが可能となっている。また、基板受部８ｅ、８ｅを操作部材６と第２のハウジング７の摺動部から離間させて突出形成しているので、沿面距離を長く形成できる。

尚、上記実施例では、前記第２のハウジング７の前面と前記フレーム８の前面板８ａとの間に空隙部Ｓを形成するのに、前記突出部７ｄ、７ｅを第２のハウジング７の前面に設けるようにしたが、これに限らず、突出部を前記フレーム８の前面板８ａの背面に突出させて形成するようにしても良い。このように、簡単に空隙部Ｓを形成することができる。

上記した本発明の実施例によれば、前記第２のハウジング７の前面を覆う前記フレーム８の前面板８ａの底面側端部を、外部端子３と共に回路基板１０へ表面実装可能に突出形成して、前記フレーム８の前面板８ａと前記第２のハウジング７の前面との対向面には、前記フレーム８の底面側端部と前記第２のハウジング７の前面との間にフラックス上がりを防止する空隙部Ｓを設けたことから、横方向からの押し強度を確保するのに、前記フレーム８の前面板８ａの底面側端部を直接半田付けすることにより横押し強度を得ることができ、前記フレーム８の回路基板１０への取付面をスイッチ本体の横方向へ張出させる必要がなくなるので、スイッチの小型化が可能となっている。
また、前記フレーム８の底面側端部と、前記第２のハウジング７の前面との間に空隙部Ｓを設けたので、この空隙部Ｓにより毛細管現象によって半田付け時にフラックスが這い上がるのを防止でき、接触不良や動作不良を引き起こす虞がないものとなっている。
また、前記フレーム８の前面板８ａと前記第２のハウジング７の前面との対向面に部分的に当接する前記突出部７ｄ、７ｅからなる当接部を設け、これらの当接部の有する厚みで空隙部Ｓを形成したことから、当接部の厚みにより空隙部Ｓを精度良く形成できるので、フラックスの侵入を確実に防止することができるものとなっている。

本発明の押釦スイッチを示す分解斜視図である。本発明の押釦スイッチを示す平面図である。本発明の押釦スイッチを示す正面図である。本発明の押釦スイッチを示す側面図である。本発明の図３の５−５線における断面図である。本発明の図３の６−６線における断面図である。本発明の押釦スイッチを回路基板に表面実装した状態を示す説明図である。従来の押釦スイッチを示す正面図である。従来の押釦スイッチを示す側面図である。

符号の説明

１：第１のハウジング（ハウジング）
１ａ：収納部
１ｂ：支持腕部
１ｃ：係止段部
２：固定接点
２ａ：中央接点
２ｂ：周辺接点
３：外部端子
４：可動接点
５：防塵シート
６：操作部材
６ａ：押釦部
６ｂ：鍔部
６ｃ：押圧部
７：第２のハウジング（ハウジング）
７ａ：開口部
７ｂ：段差部
７ｃ：切溝部
７ｄ：突出部（当接部）
７ｅ：突出部（当接部）
８：フレーム
８ａ：前面板
８ｂ：側面板
８ｃ：貫通孔
８ｄ：支持孔
８ｅ：基板受部
８ｆ：脚部
８ｇ：折曲片
１０：回路基板
１０ａ：取付穴
１１：半田
Ｓ：空隙部

Claims

底面と直交する面に固定接点が配設された収納部を有するハウジングと、前記固定接点から導出されて前記ハウジングの底面側に突出する外部端子と、前記固定接点と接離する可動接点と、前記ハウジングから突出して前記可動接点を押圧操作可能に設けられた操作部材と、この操作部材を前記ハウジング内に抜け止め保持すると共に、前記ハウジングの前面及び側面を覆うように取り付けられたフレームとを備え、前記ハウジングの前面を覆う前記フレームの前面板の底面側端部を、前記外部端子と共に回路基板へ表面実装可能に突出形成し、前記ハウジングを、前記固定接点及び前記可動接点が配設された第１のハウジングと、この第１のハウジングとの間に防塵シートを挟んで係合される第２のハウジングで形成し、前記第１のハウジングと前記フレームの前面板との間に前記第２のハウジングが挟持されると共に、前記フレームの前面板あるいは前記第２のハウジングの前面の少なくともどちらか一方に当接部を形成し、この当接部の有する厚みで前記フレームの前面板と前記第２のハウジングの前面との間にフラックス上がりを防止する空隙部を形成し、前記第１のハウジングの前面両端に、一対の支持腕部を形成し、この支持腕部の先端を前記フレームの前面板の両端に形成した一対の支持孔に係合させたことを特徴とする押釦スイッチ。
前記第２のハウジングの前面に前記当接部を一体に形成したことを特徴とする請求項１記載の押釦スイッチ。
前記フレームの側面板に、内側へ屈曲可能な折曲片を設け、この折曲片を前記第１のハウジングの背面側で折り曲げることにより、前記当接部を介して前記第１のハウジングと前記第２のハウジング、及び前記フレームとを一体化したことを特徴とする請求項１、又は２記載の押釦スイッチ。