説明

プッシュスイッチ

【課題】取付基板の配線パターンを高密度化し他の電子部品との間で静電放電が生じる虞の少ないプッシュスイッチを提供することを目的とする。
【解決手段】上面に収容凹部2aを備え、底面2bが取付基板9に取り付けられるハウジング2と、前記収容凹部2a内に互いに離間して設けられた一対の固定電極3,4と、前記固定電極3,4に対向するように前記収容凹部2a内に設けられたドーム状の弾性導電部材6と、前記収容凹部2aの開口を覆うように前記ハウジング2に密着されたカバーシート7とを有し、前記弾性導電部材6が弾性変形することによって、前記弾性導電部材6を介して前記一対の固定電極3,4が導通するプッシュスイッチ1であって、外部と導通する前記固定電極3,4の外部端子3a,4aが前記ハウジング2の底面2bにのみ露出されていることを特徴とするプッシュスイッチ1により上記目的が達成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種電子機器に使用されるプッシュスイッチに関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話等の各種小型の電子機器に用いられるプッシュスイッチが特許文献1等として知られている。近年の機器の小型化に伴いこのようなプッシュスイッチも小型化が要請されている。
【0003】
図5に特許文献1に記載のプッシュオンスイッチ(プッシュスイッチ)を示す。このプッシュスイッチは、上面開口の箱形で絶縁樹脂からなるスイッチケース111と、開口部の内底面の中央に固定された中央固定電極112と、中央固定電極112を中心とした対向する二箇所の位置に固定された外側固定電極113と、その中央頂点部114A下面が中央固定電極112に所定間隔をあけて対峙するようにスイッチケース111内に収容されている中央部が上方に膨出したドーム状の可動電極114と、スイッチケース111の開口部を覆う可撓性を有する絶縁性フィルムからなる略方形のカバーシート115とを備えている。
【0004】
このプッシュスイッチは、カバーシート115上方から押圧操作されると、カバーシート115を介して下方の可動電極114のドーム状部分が押圧され、所定の押圧力を越えるとそのドーム状部分が節度感を伴って反転動作すると同時に中央頂点部114A下面が中央固定電極112に接触し、可動電極114を介して外側固定電極113と中央固定電極112との間が導通したスイッチオン状態となる。一方、その操作力を除くと、可動電極114の自己復元力によりドーム状部分が節度感を伴って元の押圧前の状態に復元すると同時に非導通のスイッチオフ状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第4435185号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、従来の例えば特許文献1に記載のプッシュスイッチでは、中央固定電極112及び外側固定電極113からの延設部分は、外部接続用の端子112A,113Aとして、スイッチケース111の対向する外側面111A,111B下端からそれぞれ導出されている。そして、前記端子112A,113Aはその導出部の根元部から上方に向けて曲げられてJベント(略J字曲げ)形状になされている。つまり、端子112A,113Aの先端はスイッチケース111の側面の外側に張り出して形成されており、これに接続される配線基板上の配線パターンはスイッチケース111の外側領域に設けられることになる。
【0007】
したがって配線基板上に設けられるそれぞれの配線パターンはスイッチケース111の外周を囲むように設けられるので、特にプッシュスイッチの端子数が多い場合には配線パターンの占める領域が広くなり、必ずしも配線基板上の配線効率が良いとは言えなかった。また、端子112A,113Aの先端がスイッチケース111の外側に張り出しているので、配線基板上の別の電子部品とプッシュスイッチの端子部112A,113Aとの距離が短くなり、プッシュスイッチの端子部112A,113Aと別の電子部品との間で静電放電が生じてその電子部品が損傷する虞があった。
【0008】
そこで、本発明者らは、このような従来のプッシュスイッチの直下には配線パターンが設けられていないところ、このプッシュスイッチの直下の領域に配線パターンを設けるようにすれば、配線パターンをより高密度化して取付基板を含む装置全体を更に小型化し、また、端子部を底面にのみ露出させればプッシュスイッチの端子部と別の電子部品との距離を広げて該電子部品が損傷することを防止できると考えた。
【0009】
そこで本発明は、取付基板の配線パターンを高密度化し他の電子部品との間で静電放電が生じる虞の少ないプッシュスイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するために、本発明によれば以下が提供される。
(1) 上面に収容凹部を備え、底面が取付基板に取り付けられるハウジングと、
前記収容凹部内に互いに離間して設けられた一対の固定電極と、
前記固定電極に対向するように前記収容凹部内に設けられたドーム状の弾性導電部材と、
前記収容凹部の開口を覆うように前記ハウジングに密着されたカバーシートとを有し、
前記弾性導電部材が弾性変形することによって、前記弾性導電部材を介して前記一対の固定電極が導通するプッシュスイッチであって、
外部と導通する前記固定電極の外部端子が前記ハウジングの底面にのみ露出されていることを特徴とするプッシュスイッチ。
(2) 前記固定電極は、前記ハウジングの前記底面に対して傾斜し前記外部端子から上方へ延びるはんだ付け部を有することを特徴とする(1)のプッシュスイッチ。
(3) 前記ハウジングの前記底面の外周端部には前記はんだ付け部と前記取付基板との間に画成される空間を前記ハウジングの側方外側に連続させる凹部が設けられていることを特徴とする(2)のプッシュスイッチ。
(4) 前記ハウジングの前記底面には、複数の前記はんだ付け部と前記取付基板との間に画成される空間同士を連通させない仕切部が設けられていることを特徴とする(3)のプッシュスイッチ。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係るプッシュスイッチによれば、前記固定電極の外部端子が前記ハウジングの底面に露出されているので、取付基板のうちハウジングの底面に接する領域に引き出し配線を設けることができる。したがって、従来はデッドスペースであった領域に引き出し配線を設けられるので、取付基板の配線を更に高密度化することができる。
【0012】
また、前記固定電極の外部端子が前記ハウジングの底面にのみ露出されており、ハウジングの側面に固定電極が露出しない。したがって、プッシュスイッチの側方近傍に別の電子部品が配置されていても、固定電極と別の電子部品との間が離間されているため静電放電によりプッシュスイッチや別の電子部品が損傷する虞が少ない。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態に係るプッシュスイッチの分解斜視図である。
【図2】図1に示すプッシュスイッチの断面図である。
【図3】図1に示すプッシュスイッチの底面から見た斜視図である。
【図4】図1に示すプッシュスイッチを示す図である。
【図5】従来技術に係るプッシュスイッチの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態に係るプッシュスイッチ1を、図面を参照しつつ説明する。
【0015】
図1は本実施形態に係るプッシュスイッチ1の分解斜視図である。図2はプッシュスイッチ1の断面図であり、図3はプッシュスイッチ1の底面を示す斜視図であり、図4はプッシュスイッチ1を示す図であり、(a)はプッシュスイッチ1の正面図、(b)はプッシュスイッチ1の上面図、(c)はプッシュスイッチ1の側面図、図4(d)はプッシュスイッチ1の底面図である。
【0016】
図1に示すように、プッシュスイッチ1は、上面に収容凹部2aが設けられたハウジング2と、収容凹部2aの底面に固定された第1固定電極3及び第2固定電極4(固定電極)と、収容凹部2aに収容されその開口面側に向かって凸状となるように配置されたドーム状のクリックバネ(弾性導電部材)6と、ハウジング2の上面2b及びクリックバネ6の上面を保護するカバーシート7とを有する。このプッシュスイッチ1は、ハウジング2の底面2c(図2参照)が取付基板9に当接する状態で取付基板9にはんだ付けによって固定される。
【0017】
ハウジング2は薄い箱形の樹脂部材であり、その上面には収容凹部2aが形成されている。収容凹部2aはその中に収容されるクリックバネ6の移動を規制するようにクリックバネ6の外形と同様の平面視略円形状に形成されている。
【0018】
図1,2を参照して、金属製のクリックバネ6は上部に凸状のドーム状をなしており、弾性変形が可能な部材である。また、クリックバネ6の端部は収容凹部2aに露出された第2固定電極4の接触端子4aと接触した状態で収容凹部2a内に配置されている。
【0019】
このクリックバネ6に外部から何ら荷重が作用していない通常状態では、クリックバネ6の頂部6aは第1固定電極3の接触端子3aから離間しており、第1固定電極3と第2固定電極4とは導通せず、プッシュスイッチ1はOFFの状態である。一方、クリックバネ6の頂部6aが下方に押圧された押圧状態では、クリックバネ6の頂部6aが第1固定電極3の接触端子3aと接触するようにクリックバネ6が弾性変形し、クリックバネ6を介して第1固定電極3と第2固定電極4とが導通してプッシュスイッチ1はONの状態となる。
【0020】
カバーシート7はクリックバネ6の上部に設けられた可撓性を有する絶縁性のフィルムである。クリックバネ6の頂部6aを押圧する際には、カバーシート7もクリックバネ6の変形に応じて弾性変形する。また、カバーシート7はハウジング2の収容凹部2aの開口を覆うことで、ハウジング2の収容凹部2aに外部から埃や水分等が侵入することを防止し、クリックバネ6や第1固定電極3及び第2固定電極4の腐食を防止している。このカバーシート7はポリイミド等の樹脂から形成することができる。カバーシート7の裏面は接着層を介してハウジング2の上面2bと接着されている。
【0021】
また、カバーシート7の表面の略中央部分であって第1固定電極3の接触端子3aに対応する位置には操作用突起8が形成されている。操作用突起8はカバーシート7の表面からクリックバネ6と反対側に突出するように設けられている。
【0022】
クリックバネ6の頂部6aを押圧してプッシュスイッチ1をONの状態にする場合、ボタン等の押圧面積の大きな押圧部材を用いて面積の小さい操作用突起8の先端部を介してクリックバネ6の頂部6aを押圧することで、押圧部材による押圧力を集中させてクリックバネ6の頂部6aに大きな応力を作用させることができる。したがって、軽く押圧部材を押圧しても、操作用突起8で応力を集中させるので、確実にクリックバネ6を弾性変形させることができる。また、押圧部材とプッシュスイッチ1との相対位置が多少ずれても確実に押圧動作を実現させることができる。
【0023】
図1〜4を参照して、第1固定電極3及び第2固定電極4を詳細に説明する。第1固定電極3及び第2固定電極4はそれぞれ、収容凹部2aに露出しクリックバネ6に接触可能な接触端子3a,4aと、ハウジング2の底面2cに露出して取付基板9に設けられた引き出し配線と接続される外部端子3b,4bとを備える。
【0024】
第1固定電極3は上面視で略コ字状の金属部材である。第1固定電極3は、収容凹部2aの底面の中央に露出するように設けられた接触端子3aと、ハウジング2の底面2cに露出する外部端子3bと、収容凹部2aの底面上を接触端子3aから延長された延長部3cと、延長部3cからハウジング2の底面2c側に潜り込みハウジング2の底面2cに対して傾斜した傾斜面をなすはんだ付け部3dと、外部端子3bのはんだ付け部3dとは反対側に設けられた付加はんだ付け部3eとを有する。
【0025】
また、接触端子3aは延長部3cよりも一段高く形成されており、クリックバネ6を押圧した際にクリックバネ6の頂部6aが確実に接触端子3aに接触するようにされている。さらに、クリックバネ6が接触端子3aにのみ接触可能なように、クリックバネ6の端部と第1固定電極3の延長部3cとが導通しないように、第1固定電極3の延長部3cの上面には絶縁材からなる絶縁板5が設けられている。
【0026】
第2固定電極4は、収容凹部2aの底面上の周辺領域に露出するように設けられた接触端子4aと、ハウジング2の底面2cに露出する外部端子4bと、接触端子4aから収容凹部2aの底面上に延長された延長部4cと、延長部4cからハウジング2の底面2c側に潜り込みハウジング2の底面2cに対して傾斜した傾斜面をなすはんだ付け部4dと、外部端子4bのはんだ付け部4dとは反対側に設けられた付加はんだ付け部4eとを有する。接触端子4aは延長部4cよりも一段高く形成されており、クリックバネ6の端部が確実に接触端子4aに接触するようにされている。なお、第2固定電極4の外部端子4bは第1固定電極3の接触端子3aに対して第1固定電極3の外部端子3bの反対側に設けられている。
【0027】
これら第1固定電極3及び第2固定電極4は、その外部端子3b,4bが上面視でプッシュスイッチ1の中央に位置するように配置されている。このため、プッシュスイッチ1がはんだ付けの際等に加熱されて湾曲しても、外部端子3b,4bと取付基板9との距離が広がらないので、プッシュスイッチ1が取付基板9から脱落する虞が少ない。また、第1固定電極3及び第2固定電極4はハウジング2と共に一体的にインサート成形で形成されるので、プッシュスイッチ1が加熱されても第1固定電極3や第2固定電極4が変形する虞が少ない。
【0028】
また、第1固定電極3及び第2固定電極4の外部端子3b,4bがハウジング2の側面に露出せず、ハウジング2の底面2cの中央部分に配置されているので、外部端子3b,4bに隣接するはんだ付け部3d〜4d及び付加はんだ付け部3e,4eもハウジング2の底面2cの中央部分に位置されている。したがって、取付基板9へのはんだ付け時にプッシュスイッチ1が加熱されて樹脂製のハウジング2に変形や反りが生じても、ハウジング2の底面2cと取付基板9の表面との距離は変化しにくく、はんだ付け部3d,4d及び付加はんだ付け部3e,4eにはんだを付着させやすいので確実にプッシュスイッチ1を取付基板9に取り付けることができる。
【0029】
以上のように構成されるプッシュスイッチ1において、第1及び第2固定電極3,4の外部端子3b,4bはいずれもハウジング2の底面2cに露出しているので、従来はデッドスペースであった取付基板9のハウジング2の底面2cに向かい合う領域に引き出し線を配線することができ配線効率が向上する。更に、従来のようにプッシュスイッチを避けるようにプッシュスイッチの外周縁に引き出し線を配線する場合に比べて、プッシュスイッチ1の外周縁を別の配線等に使えることになり、配線効率が向上する。
【0030】
また、第1及び第2固定電極3,4の外部端子3b,4bをいずれもハウジング2の底面2cに露出させ、ハウジング2の側面に外部端子3b,4bを露出させていない。したがって、第1及び第2固定電極3,4はいずれもハウジング2の側面から外部に露出せず、隣接する別の電子部品との距離も隔てられているので、この電子部品へ静電放電による損傷を与える虞が少ない。このために、第1及び第2固定電極3,4はいずれもその全体が収容凹部2a内に収まる大きさに設定されている。つまり本実施形態では上面視で、第1及び第2固定電極3,4の全長は、略円状の収容凹部2aの直径よりも短く設定されている。
【0031】
第1固定電極3及び第2固定電極4は、ハウジング2の底面2cに対して傾斜するように設けられたはんだ付け部3d,4d及び付加はんだ付け部3e,4eを備えている。これらはんだ付け部3d,4d及び付加はんだ付け部3e,4eは取付基板9との間にそれぞれに鋭角の角度を持つ空間を形成する。プッシュスイッチ1を取付基板9に取り付ける際には、図2に示すように、この鋭角の角度を有する空間に、はんだの付着面積が大きなはんだフィレットAを形成することができるので、はんだ付け強度が向上する。
【0032】
更に、図2に示すようにハウジング2の底面2cの外周端部に、上述のはんだ付け部3d,4d及び付加はんだ付け部3e,4eと取付基板9との間に形成される鋭角の角度を有する空間をハウジング1の側方外側に連通させる凹部2dを設けてもよい。この凹部2dは、はんだ付け部3d,4d及び付加はんだ付け部3e,4eと同様の傾斜面で構成されており、はんだ付け部3d,4dと取付基板9及び付加はんだ付け部3e,4eと取付基板9との間に形成される空間と同様の空間が凹部2dと取付基板9との間に形成されている。
【0033】
このように、はんだ付け部3d,4dと取付基板9及び付加はんだ付け部3e,4eと取付基板9との間に形成される空間をハウジング1の側方外側に連通させる凹部2dを設けることにより、はんだ付け時に、ハウジング2の側面からはんだフィレットAが該空間に良好に形成されているかを観察することができる。したがって、はんだ付けの良否をハウジング2の側面から簡単に確認することができるので良品検査の効率を向上させることが出来る。なお、本実施形態では凹部2dをはんだ付け部3d,4d及び付加はんだ付け部3e,4eと同様の形状として説明しているが、同様の形状でなくとも、該空間をハウジング1の側方外側に連通させる形状であればよいことはもちろんである。
【0034】
なお、第2固定電極4の外部端子4bは第1固定電極3の接触端子3aに対して第1固定電極3の外部端子3bの反対側に設けられているので、図3に示すように、ハウジング2の底面2cに仕切部2eを設けて、第1固定電極3のはんだ付け部3dと付加はんだ付け部3e及び凹部2dにより形成される空間と、第2固定電極4のはんだ付け部4dと付加はんだ付け部4e及び凹部2dにより形成される空間とを隔てることができる。仕切部2eを設けることによって、プッシュスイッチ1を取付基板9にはんだ付けする際に、両者の空間にはんだが跨ることを防止されるので、第1固定電極3の外部端子3bと第2固定電極4の外部端子4bとが誤って導通してしまう虞がない。
【0035】
また、第1固定電極3及び第2固定電極4には、外部端子3b,4bを挟んではんだ付け部3d,4d及び付加はんだ付け部3e,4eが設けられている。このため、ハウジング2に横方向(ハウジング2の底面と平行な方向)の力が作用しても、外部端子3b,4bの両側に設けられたはんだ付け部3d,4d及び付加はんだ付け部3e,4eがこの力を支承するので、ハウジング2が取付基板9から脱落する虞が少ない。
【符号の説明】
【0036】
1 プッシュスイッチ、2 ハウジング、2a 収容凹部、2d 凹部、2e 仕切部、3 第1固定電極(固定電極)、4 第2固定電極(固定電極)、3a,4a 接触端子、3b,4b 外部端子、3d,4d はんだ付け部、6 弾性導電部材(クリックバネ)、7 カバーシート、9 取付基板、A はんだフィレット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面に収容凹部を備え、底面が取付基板に取り付けられるハウジングと、
前記収容凹部内に互いに離間して設けられた一対の固定電極と、
前記固定電極に対向するように前記収容凹部内に設けられたドーム状の弾性導電部材と、
前記収容凹部の開口を覆うように前記ハウジングに密着されたカバーシートとを有し、
前記弾性導電部材が弾性変形することによって、前記弾性導電部材を介して前記一対の固定電極が導通するプッシュスイッチであって、
外部と導通する前記固定電極の外部端子が前記ハウジングの底面にのみ露出されていることを特徴とするプッシュスイッチ。
【請求項2】
前記固定電極は、前記ハウジングの前記底面に対して傾斜し前記外部端子から上方へ延びるはんだ付け部を有することを特徴とする請求項1に記載のプッシュスイッチ。
【請求項3】
前記ハウジングの前記底面の外周端部には前記はんだ付け部と前記取付基板との間に画成される空間を前記ハウジングの側方外側に連続させる凹部が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のプッシュスイッチ。
【請求項4】
前記ハウジングの前記底面には、複数の前記はんだ付け部と前記取付基板との間に画成される空間同士を連通させない仕切部が設けられていることを特徴とする請求項3に記載のプッシュスイッチ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−43731(P2012−43731A)
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−186138(P2010−186138)
【出願日】平成22年8月23日(2010.8.23)
【出願人】(000006220)ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Fターム(参考)】