(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と側壁とによって収容部が形成されたケースと、弾性変形可能な押圧部材と、からなる接触部材において、前記底板には開口部が形成され、前記押圧部材は、前記底板に載置される台座部と、前記開口部に臨む位置に導電性を有する接点部が形成された動作部と、前記台座部から延出し前記動作部へと連続する変形部とを有し、前記動作部に押圧力が加わることにより前記変形部が変形し、前記接点部が開口部を経て前記収容部の外側に突出可能となり、前記底板において、前記押圧部材が載置される面とは反対側の面には絶縁処理が施されていることを特徴とする接触部材。
【請求項２】
前記押圧部材はラバーであり、前記接点部はカーボンを含む材料からなることを特徴とする請求項１記載の接触部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電気回路基板に実装されることによってスイッチが構成されることとなる接触部材に関するものであり、ケースと弾性変形可能な押圧部材とからなるものである。
【背景技術】
【０００２】  大きな動作ストロークを必要とする操作部に用いられるスイッチには図８に示すようなスイッチ１００がある。スイッチ１００は、開口部に接触面が露出した導電性を有するターミナル００２を一体成形したモールド材料からなるハウジング００１と、ターミナル００２に外周部が載置された際に中央部の舌片がターミナル００２から離間するように形成された接触片００３と、接触片００３に台座部が載置され上部に押圧力を受ける作用部が形成された内側が中空のすり鉢状の弾性体００４と、ハウジング００１に上下方向に摺動可能に嵌合されたキーステム００５とからなり、操作時には、キーステム００５の天面に押圧力が加わることにより弾性体００４の作用部が下方向に大きなストロークで変位し、接触片００３の舌片を押すこととなり、これによって接触片００３を介してハウジング００１に一体成形された中央接点を有するターミナルと中央接点の外側に外側接点を有するターミナルとが電気的に短絡しスイッチがＯＮ状態となるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４２０９２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、このような従来のスイッチ１００においては、ＯＮ−ＯＦＦ動作を成すスイッチ単品としての物流が可能であるものの、スイッチ１００を電気機器に組み込む際には、スイッチ１００を実装するための電気回路基板（図示せず）およびキーステム００５を押すためのキートップ（図示せず）は必ず必要となる。またスイッチ１００はターミナル００２を一体成形したハウジング００１、接触片００３、弾性体００４、キーステム００５といった５点もの部品からなり、大きな部品コスト、組み立てコストが生じるものである。また動作ストロークが大きいが故にハウジング００１とキーステム００５との摺動距離も大きくなり、塵埃等によりこの摺動動作が妨げられ易いという問題点を有するものであった。【０００５】  そこで本発明は上述の問題を鑑み、少ない部品点数で構成され、且つ大きな動作ストロークをもってしてもスムーズな動作が可能であり、また物流においても問題なく、さらに電気機器に組み入れる際においても従来のスイッチ１００同様、実装するための電気回路基板およびキートップのみを必要とすることでＯＮ−ＯＦＦ動作が可能となるスイッチを構成することが出来る接触部材を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】この従来の問題を解決するために、請求項１記載の接触部材は、底板と側壁とによって収容部が形成されたケースと、弾性変形可能な押圧部材と、からなる接触部材において、前記底板には開口部が形成され、前記押圧部材は、前記底板に載置される台座部と、前記開口部に臨む位置に導電性を有する接点部が形成された動作部と、前記台座部から延出し前記動作部へと連続する変形部とを有し、前記動作部に押圧力が加わることにより前記変形部が変形し、前記接点部が開口部を経て前記収容部の外側に突出可能となり、前記底板において、前記押圧部材が載置される面とは反対側の面には絶縁処理が施されていることを特徴とするものである。【０００７】  請求項２記載の接触部材は、請求項１の構成に加え、前記押圧部材はラバーであり、前記接点部はカーボンを含む材料からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】  請求項１の発明によると、収容部が形成されたケースと弾性変形可能な押圧部材との２点のみの部品によって接触部材が構成されるため、部品コスト、組立コストを小さくすることが可能であり、且つ動作部に形成された導電性を有する接点部が電気的機能を負うこととなるため、押圧部材の接点部を除く部分の材質の選択範囲は大きくなり、これによって動作特性等の設定の自由度も大きくなり、耐久性においてもより高い性能を得ることができる。また押圧部材のストロークが容易に大きくできることにより動作ストロークを大きくすることが容易に可能で、動作ストロークの設定も自在に出来る。そして、本接触部材を実装するための電気回路基板および押圧するためのキートップを電気機器に備えることのみで、ＯＮ−ＯＦＦ動作が行なえるスイッチを構成することが容易に可能であり、更には電気回路基板において２つの独立した回路パターンからなる中央接点部を、押圧部材の接点部に対向させた位置に設けることのみで、スイッチを構成することが可能であるため、電気回路基板の引き廻しが容易にでき、これによって回路を引き廻す際の制約を大きく減少させることが可能となる。また、底板の収容部とは反対側の面、つまり底板の電気回路基板側の面に絶縁処理が施されているため電気回路基板の電気回路パターンに絶縁処理を施す必要がなくなり、自由度の大きな電気回路パターンの引き廻しが可能となる。【０００９】  請求項２の発明によると、接点部をカーボンを含む弾性材料とすることにより、より安定した電気的、機械的接触が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る接触部材の正面斜視図
【図２】本発明に係る接触部材の分解正面斜視図
【図３】本発明に係る接触部材と電気回路基板の分解正面斜視図
【図４】本発明に係る接触部材を電気回路基板に実装した状態の正面斜視図
【図５】図４のａ−ａ線における断面図
【図６】本発明に係る接触部材が押圧力により動作された状態での図４のａ−ａ線における断面図
【図７】本発明に係るその他の接触部材の実施例についての分解正面斜視図
【図８】従来のスイッチの分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】  以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１乃至図７は本発明の実施の形態を示したものであり、図１は本発明に係る接触部材の正面斜視図、図２は本発明に係る接触部材の分解正面斜視図、図３は本発明に係る接触部材と電気回路基板の分解正面斜視図、図４は本発明に係る接触部材を電気回路基板に実装した状態の正面斜視図、図５は図４のａ−ａ線における断面図、図６は本発明に係る接触部材が押圧力により動作された状態での図４のａ−ａ線における断面図、図７は本発明に係るその他の接触部材の実施例についての分解正面斜視図である。接触部材０１は、ケース１０、押圧部材３０とからなる。
【００１２】  ケース１０は、金属板を加工したものであり、略正方形状の底板１１には、円状に空いた開口部１２が形成され、底板１１の外周からはほぼ垂直方向に立ち上がる側壁２０が形成され、この側壁２０と前述の底板１１とによって略立方形状の空間を有する収容部１８が形成される。ここで側壁２０の上辺より一定幅の梁を設けて下方に底面まで開口する略長方形状の嵌合部２３が穿設される。さらに側壁２０には、底板１１から上方が切り欠かれた切り欠き部２２が形成され、切り欠き部２２においては底板１１から底板１１と同一平面で形成され収容部１８の外側へ延出する実装用はんだ付け部２１が形成される。また、底板１１の開口部１２の周囲には、後述の押圧部材３０の位置を維持するために上方に凸状に形成された環状位置決め凸部１６が形成される。
【００１３】  押圧部材３０はラバー等の弾性材料からなり、一定肉厚を有しケース１０の底板１１の外形よりも僅かに小さな外形を有する略立方形状に形成された台座部３１と、上面に平面状の押圧面３６を有する略円筒状の動作部３２と、が薄肉で形成された変形部３３によって連結されており、全体の形状として、すり鉢状の空間を上下反対にした空間が内側に形成される。そして動作部３２押圧面３６の反対側の面には前述の内側のすり鉢状の空間３７に臨む押圧部３４が突出しており、その先端部には押圧面３６にほぼ平行な平面を有するカーボンを含む弾性材料からなる導電性を有する接点部３８が接着または一体成形により形成されている。また、略立方形状の台座部３１の側壁からは水平方向に突出する略長方形状の凸部が形成されている。
【００１４】  次に以上の構成部品による接触部材０１の組み立ておよび電気回路基板４０への実装について説明する。接触部材０１はケース１０に押圧部材３０を組み入れることによって完成する。押圧部材３０の台座部３１を撓ませながら凸部３９をケース０１の嵌合部２３に嵌合することによって収容部１８から押圧部材３０が抜け出ることが出来なくなり、組み立ておよび物流時の運搬等において押圧部材３０が収容部１８から抜け落ちる等の事故を防止できることとなる。また、このような組み立てはケース１０の側壁２０に押圧部材３０の凸部３９が嵌合する嵌合部２３が形成されるスペースさえあれば可能であることから側壁２０の高さを低く設定することが可能となり、これによって、組み立てられた接触部材０１が後に述べるように電気回路基板４０に実装され電気機器に組み入れられる場合において、側壁２０と電気機器に備えられた諸部品との干渉をより容易に回避できることが可能となる。
【００１５】  このように完成した接触部材０１は電気機器に組み入れられる際には図３乃至図６に示すように電気機器に備えられる電気回路基板４０に実装され、これによって電気回路基板を含んだ状態でスイッチとして機能することとなる。
【００１６】  電気回路基板４０には、接触部材０１の実装用はんだ付け部２１に対応する位置にはんだ付け可能な実装パターン４３が形成され、上方向からの矢視において接点部３８に対応する位置に実装パターン４３とは独立した接点部３８と接触可能な電気回路パターンである中央接点パターン４１が形成され、接触部材０１の実装用はんだ付け部２１が実装パターン４３にはんだ付けされることにより、接触部材０１の電気回路基板への実装が完了し、これによって接点部３８は中央接点パターン４１のほぼ真上に離間して位置することとなる。ここで中央接点パターン４１は図３に示すように独立した２つの接点パターンが一定の間隔を隔てて同心円状または櫛歯状に配置されたものである。またこの際、中央接点パターン４１から延出する電気回路パターンは底板１１の下に配置され底板１１に接触する可能性が有るため、相当する電気回路パターンの表面には絶縁処理が施されるか、または中央接点パターン４１から延出する電気回路パターンにはレジスト処理が施され底板１１とは絶縁されることとなる。
【００１７】  このように完成および実装された接触部材０１は以下のように動作される。図５、図６に示すように、まず、押圧部材３０の動作部３２の押圧面に電気機器に備えられたキートップ（図示せず）を介して押圧力が加わる。これによって変形部３３が弾性変形しながら動作部３２が下方向へ変位し、押圧部３４の先端にある接点部３８が中央接点４１に接触することとなる。
【００１８】  これによって電気回路基板４０の中央接点パターン４１を形成する２つの独立した接点パターンが接点部３８を介して電気的に短絡することになり、接触部材０１と電気回路基板４１とによって構成されたスイッチがＯＮ状態となる。
【００１９】  このように本発明における接触部材０１はケース０１と押圧部材３０のみによって構成されるにもかかわらず、電気回路基板に実装するのみでスイッチの構成の一部として機能する。また、押圧部材３０の使用により大きな動作ストロークを得ることが可能となる。
【００２０】  また、押圧部材３０の接点部３８のみが電気回路基板４０の中央接点パターン４１に接触することによりスイッチの電気的動作をすることとなるため、押圧部材３０の接点部３８を除く部分には特に導電性を有する等の電気的性能に係る性能が必要ではなくなり、これによって接点部３８を除く部分の材質の選択自由度が広がり、これによって動作ストローク、動作荷重を含む荷重特性の設定が自由にできることとなる。
【００２１】  更には、押圧部材３０の接点部３８と電気回路基板４０の中央接点パターン４１のみによってスイッチの電気的開閉が行なわれるため、電気回路基板４０に必要とされる接点パターンは中央接点パターン４１のみとなり、これによって電気回路基板４０に回路を引き廻す際の制約を大きく減少させることが可能となる。
【００２２】  なお、以上の実施例において本接触部材０１に用いるケース１０は、収容部１８が略立方形状の空間を成すものとしたが、これに限るものではなく、図７（ａ）および図７（ｃ）示すように収容部が略円筒形状を成すケースを用いることも可能であり、押圧部材も前述の各種ケースに対応する形状のものであれば、本発明に係る接触部材に用いることは可能である。また、ケース１０の材質においても金属板のみならずプラスチック材料等により形成することが可能であり、この場合、ケース１０において底板１１に対して垂直方向に弾性を有する係止片を形成することにより、該係止片を電気回路基板４０に係止することが可能となる。すなわち、はんだ接続を行なうことなく接触部材を電気回路基板に実装することが可能となる。
【００２３】  さらに本発明に係る接触部材は、図７（ｂ）、（ｃ）に示すようにケース１０の側壁の上端部は収容部の内側方向へ折り返され、側壁との角度を９０度未満とする折り返し部１９が形成され、押圧部材３０の台座部３１を撓ませながら折り返し部１９を乗り越えさせ台座部３１の台座底面３５を底板１１に載置し、押圧部材３０が収容部１８に収容されることとなる。これによって台座部３１の上面が折り返し部１９の下端部と同じ高さあるいは僅かに下側に位置することとなり、折り返し部１９によって台座部３１が折り返し部１９を超えることができなくなる。つまり、収容部１８から押圧部材３０が抜け出ることが出来なくなり、組み立ておよび物流時の運搬等において押圧部材３０が収容部１８から抜け落ちる等の事故を防止できることとなる形状および構造とすることも可能である。
【符号の説明】
【００２４】  ０１  接触部材
１０  ケース
１１  底板
１２  開口部
１６  環状位置決め凸部
１８  収容部
１９  折り返し部
２０  側壁
２１  実装用はんだ付け部
２２  切り欠き部
２３  嵌合部
３０  押圧部材
３１  台座部
３２  動作部
３３  変形部
３４  押圧部
３５  台座底面
３６  押圧面
３７  内側の空間
３８  接点部
３９  凸部
４０  電気回路基板
４１  中央接点パターン
４３  実装パターン
１００  スイッチ
００１  ハウジング
００２  ターミナル
００３  接触片
００４  弾性体
００５  キーステム
【図１】
0005429315.tif 000002
【図２】
0005429315.tif 000003
【図３】
0005429315.tif 000004
【図４】
0005429315.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005429315.tif 000007
【図７】
0005429315.tif 000008
【図８】
0005429315.tif 000009