(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１種類のパターンを予め基板上に形成する工程と、
前記予め形成したパターンに略等間隔に開口部をカットして複数の摺接部を形成することでロータリーエンコーダ用のスイッチパターンを形成する際に、前記カットする開口部の数を変更することで摺接部の数を変更する工程と、
前記基板をモールド樹脂製のケース内にインサート成形し、その際前記スイッチパターンを露出すると同時に、開口部の部分にモールド樹脂を充填してこの開口部から露出するモールド樹脂の面と、基板のスイッチパターンを形成した側の面とを同一面にする工程と、
を具備することによって、各種形状のスイッチパターンを形成することを特徴とする各種スイッチパターンの形成方法。
【請求項２】
開口部をプレスカットする金型と基板の外形をプレスカットする金型とを用意し、前記開口部のカットと前記基板の外形のカットとをプレスカットによって行い、且つ前記カットする開口部の数を変更する際は開口部をカットする金型のみを変更することを特徴とする請求項１に記載の各種スイッチパターンの形成方法。
【請求項３】
予め用意しておいた複数の形状・構造のパターンの内の何れか１種類のパターンを選択して基板上に形成する工程と、
何れのパターンを形成した場合でもそのパターンの不要部分を１種類のカット形状で基板に同心円上に複数の略等間隔の開口部を形成することで複数の摺接部を形成して所望のロータリーエンコーダ用のスイッチパターンを形成する工程と、
前記基板をモールド樹脂製のケース内にインサート成形し、その際前記スイッチパターンを露出すると同時に、開口部の部分にモールド樹脂を充填してこの開口部から露出するモールド樹脂の面と、基板のスイッチパターンを形成した側の面とを同一面にする工程と、
を具備することによって、各種形状のスイッチパターンを形成することを特徴とする各種スイッチパターンの形成方法。
【請求項４】
前記予め用意しておいた複数の形状・構造のパターンには、それぞれスイッチパターンとなる部分から引き出される端子接続ランド部を設け、それぞれのパターンの端子接続ランド部はその配列が変更されていることを特徴とする請求項３記載の各種スイッチパターンの形成方法。
【請求項５】
前記基板は、合成樹脂フイルム製であることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４記載の各種スイッチパターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に異なる形状・構造のスイッチパターンを形成することが容易で精度良く且つ安価に行える各種スイッチパターンの形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、摺動子を回転しながら摺接させることで所望のコード出力を出力するロータリーエンコーダ用のスイッチ基板がある。
【０００３】
この種のスイッチ基板は、金属板を打ち抜き加工することで所望のスイッチパターン形状にしたものを、モールド樹脂製のケース内に鋳込むことで金属板の表面をケースの表面に露出させて構成していた。
【０００４】
しかしながらこの種の従来のスイッチ基板において、パターンの形状を変更したい場合や、パターンから引き出す引き出し電極部の配列を変更したい場合等は、別途形状の異なる金属板を打ち抜き加工しなければならない。従って別途打ち抜き加工用のプレス金型を、スイッチパターンの形状が異なる分だけ製作しなければならず、低コスト化が図れなかった。またスイッチパターンが小型化した場合は金属板でスイッチパターンを形成するのは困難であった。
【０００５】
一方従来のロータリーエンコーダ用のスイッチ基板の中には、絶縁基板上に所望のスイッチパターンを印刷によって形成する方法もある。しかしながらスイッチパターンをペースト印刷によって形成すると、各スイッチパターンの形状が必ずしも精度良く形成できず、スイッチパターンに摺接する摺動子のコード出力にバラツキが生じ、これによって摺動子の位置に応じた正確なコード出力が得られないという問題があった。この問題は特にスイッチパターンが小型化すればするほど無視できなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、たとえ製造しようとするスイッチ基板のスイッチパターンの形状・構造が多種類あっても、これらを安価に且つ精度良く形成することができる各種スイッチパターンの形成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明は、１種類のパターンを予め基板上に形成する工程と、前記予め形成したパターンに略等間隔に開口部をカットして複数の摺接部を形成することでロータリーエンコーダ用のスイッチパターンを形成する際に、前記カットする開口部の数を変更することで摺接部の数を変更する工程と、前記基板をモールド樹脂製のケース内にインサート成形し、その際前記スイッチパターンを露出すると同時に、開口部の部分にモールド樹脂を充填してこの開口部から露出するモールド樹脂の面と、基板のスイッチパターンを形成した側の面とを同一面にする工程と、を具備することによって、各種形状のスイッチパターンを形成することを特徴とする。
また前記開口部をプレスカットする金型と基板の外形をプレスカットする金型とを用意し、前記開口部のカットと前記基板の外形のカットとをプレスカットによって行い、且つ前記カットする開口部の数を変更する際は開口部をカットする金型のみを変更することを特徴とする。
また本発明は、予め用意しておいた複数の形状・構造のパターンの内の何れか１種類のパターンを選択して基板上に形成する工程と、何れのパターンを形成した場合でもそのパターンの不要部分を１種類のカット形状で基板に同心円上に複数の略等間隔の開口部を形成することで複数の摺接部を形成して所望のロータリーエンコーダ用のスイッチパターンを形成する工程と、前記基板をモールド樹脂製のケース内にインサート成形し、その際前記スイッチパターンを露出すると同時に、開口部の部分にモールド樹脂を充填してこの開口部から露出するモールド樹脂の面と、基板のスイッチパターンを形成した側の面とを同一面にする工程と、を具備することによって、各種形状のスイッチパターンを形成することを特徴とする。
また前記予め用意しておいた複数の形状・構造のパターンには、それぞれスイッチパターンとなる部分から引き出される端子接続ランド部を設け、それぞれのパターンの端子接続ランド部はその配列が変更されていることを特徴とする。
また前記基板は、合成樹脂フイルム製であることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１，図２は本発明を用いてロータリーエンコーダ用のスイッチパターンを形成する方法を示す図である。即ち図１に示すようにまず合成樹脂フイルム（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フイルム、ポリフェニレンスルフイド（ＰＰＳ）フイルム、ポリイミドフイルム、ポリエーテルイミドフイルム等）製の基板１０を用意し、その表面に同心円状で円弧状にパターン１１とパターン１１１を同時に印刷し、次にパターン１１の上に絶縁層６０を印刷によって形成する。パターン１１とパターン１１１の印刷は銀ペーストをパターン１１，パターン１１１の形状に印刷し、更にこれを覆うようにカーボンペーストを印刷（オーバーコート）して行なわれる（印刷されるパターンの材質や形状や印刷構造は他の種々の変更が可能である）。
【０００９】
パターン１１の形状は少なくとも下記するスイッチパターン１３，１７となる部分ａ，ｂの両端に端子接続ランド部１５，１９を接続した形状となっている。またパターン１１１の形状は円弧状のコモンスイッチパターン２１の一端に端子接続ランド部２３を接続した形状となっている。
【００１０】
また絶縁層６０はパターン１１の部分ａ，ｂの内周近傍部分と、部分ａ，ｂから端子接続ランド部１５，１９を引き出す部分の上面に印刷形成されている。絶縁層６０はパターン１１，１１１上を摺動する摺動子の摺動接点（図４の３１，３３）が端子接続ランド部１５，１９を引き出した部分にオンしないようにするために設けられている。
【００１１】
次にパターン１１の部分ａ，ｂに、図２に示すようにプレスなどによる機械的カットによって、１１個のパターン１１と基板１０を貫通する開口部（パターンの不要部分）Ａを形成する。但し場合によっては開口部Ａは機械的カットの代わりにレーザカットによって形成しても良い。１１個の開口部Ａの内の中央に位置する開口部Ａは左右のパターンを分離し、それ以外の左右５個ずつの開口部Ａは左右のパターンにそれぞれ５個ずつ摺接部１４，１７を形成する。
【００１２】
つまりこのプレスカットによって、部分ａ，ｂ（図１参照）に、それぞれ櫛歯状の５つずつのコード出力用の摺接部１４，１８を有するロータリーエンコーダ用のスイッチパターン１３，１７が形成される。
【００１３】
そして図３に示すように、フレキシブル基板１０のコモンスイッチパターン２１の外周部分と中心孔２５と孔２６，２７とをプレスなどによって機械的にカットすれば、スイッチ基板１が完成する。
【００１４】
なお前記開口部Ａとスイッチ基板１の外周部分と中心孔２５と孔２６，２７とを一度にプレスなどによる機械的カットによって形成しても良い。
【００１５】
なお開口部Ａやコモンスイッチパターン２１の外周部分や中心孔２５や孔２６，２７を形成するために、プレスなどによる機械的カットの代わりにレーザカットを用いても良い。
【００１６】
以上のようにして形成された各摺接部１４，１８の端辺１２，１６（図３参照）の部分は開口部Ａによって正確に寸法精度良く形成でき、その上を摺動する摺動子（摺動軌跡は同心円の２本の一点鎖線で示す）の位置を精度良く検出でき、摺動子の位置に応じた正確なコード出力が得られるようになる。
【００１７】
ここで図４はこのスイッチ基板１に使用される摺動子３０の１例を示す平面図、図５はスイッチ基板１に対する摺動子３０の配設位置を示す図である。なお実際は摺動子３０は回転する摺動型物（図示せず）に取り付けられている。
【００１８】
両図に示すように摺動子３０は３組の摺動接点３１，３３を等間隔（１２０°間隔）に設け、３組の内の何れかの外側の摺動接点３３が常にコモンスイッチパターン２１に摺接し、内側の摺動接点３１が摺接部１４，１８にオンオフすることで以下に示すような位相のずれたコード出力が出力できるようにしている。
【００１９】
即ちスイッチパターン１３とスイッチパターン１７とは１２０°の間隔よりも少しずれる位置に設けられており、従って摺動子３０の摺動接点３１が何れかの摺接部１４にオンするタイミングと、これに対応するス摺接部１８に摺動接点３１がオンするタイミングの位相は少しずれ、これによって端子接続ランド部１５と端子接続ランド部１９から出力されるオンオフ信号の位相が少しずれるようにしている。これによって例えば摺動子３０が右回りしているか、左回りしているかを検出できる。
【００２０】
このスイッチ基板１は可撓性があるので、これを硬質の基台上に載置・固定して使用するのが一般的である。そしてこの実施形態では図６に示すようにこのスイッチ基板１をモールド樹脂製のケース４０内にインサート成形して構成している。
【００２１】
即ち図６はケース４０内にスイッチ基板１をインサート成形した状態を示す平面図であり、図７は図６のＢ−Ｂ断面図である。図６，図７に示すようにケース４０は各スイッチパターン１３，１７及びコモンスイッチパターン２１を露出する凹部４１を設けた状態でスイッチ基板１の下面と外周側面を覆うようにモールド成形されている。凹部４１内には前記摺動子３０を取り付けた図示しない摺動型物が回動自在に収納される。
【００２２】
また各端子接続ランド部１５，１９，２３にはこれらに金属板製の端子５０の一端を当接し、該当接した部分の上下を前記ケース４０の一部を構成するモールド樹脂で挟持せしめることで接続・固定している。
【００２３】
また図３に示す開口部Ａの部分には図７に示すようにモールド樹脂を充填することで、該開口部Ａから露出するモールド樹脂の面と、スイッチ基板１の各スイッチパターン１３，１７等を形成した側の面とを同一面としている。これによって図３に一点鎖線で示す摺動子３０の摺動軌跡上に凹凸はなく、従って摺動子３０を回転してその摺動接点３１をスイッチパターン１３，１７上に摺接させても抵抗がなくその操作がスムーズに行えるため、摺動寿命が増加する。
【００２４】
なおケース４０の材質としては、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やＰＥＴやＰＰＳ等の各種モールド樹脂が用いられる。
【００２５】
ところで上記図３に示すスイッチ基板１においてその摺接部１４，１８の数を減らして左右で４つずつにしたい場合は、以下のようにする。即ち図１に示す状態から、図８に示すように、カットして開ける開口部Ａの数を左右で４つずつ、全体で９個にする。この場合、開口部Ａをプレスカットする金型を変更する必要はあるが、パターンの方は同一形状・構造のパターンで良く、その分製造が容易になり、製造コストの削減が図れる。製造されるスイッチ基板１は、例えば図６に示すと同様にケース４０内にインサート成形される。なおプレスカットする金型は、開口部Ａをカットするための金型と外形等をカットする金型を用意し、開口部Ａをカットするための金型のみ変更する方法が、多種類のパターン形状に容易に対応できて好適である。
【００２６】
一方上記図３に示すスイッチ基板１のパターンの内の端子接続ランド部１５，１９の配置位置を入れ替えたい場合は、印刷するパターン１１，１１１の一部を絶縁層６０を介して積層構造にする。具体的にはまず図９に示すように、基板１０上にパターン１１を印刷によって形成する。パターン１１は少なくとも下記するスイッチパターン１３，１７となる部分ａ，ｂを具備すると共に、部分ｂの一端に端子接続ランド部１９を接続し、部分ａ側の外周に接続した連結部１１ａによって端子接続ランド部１５を接続した形状に形成されている。これによって端子接続ランド部１５，１９の位置を図３に示すものとは逆にしている。
【００２７】
次に図１０に示すようにその上に絶縁層６０を印刷によって形成する。絶縁層６０が印刷されるのは、部分ａ，ｂの内周近傍部分と、部分ｂと端子接続ランド部１９の間の部分と、連結部１１ａの全体部分である。
【００２８】
そして次に図１１に示すように絶縁層６０上に一部積層するようにパターン１１１を印刷によって形成する。パターン１１１は、前記連結部１１ａの真上を通過するようにリング状（円弧状でもよい）に形成されたコモンスイッチパターン２１とその外周に接続される端子接続ランド部２３とを具備する形状に形成されている。
【００２９】
そして図１２に示すように前記パターンａ，ｂの部分の所定部分を、プレスなどによる機械的カット（レーザカットでも良い）によって１１個の貫通する開口部（パターンの不要部分）Ａを形成する。ここでこの開口部Ａの形状は前記図２において形成した開口部Ａと全く同一の形状である。言いかえれば図２において用いたプレスカット用の金型と全く同一のものを図１２に示す開口部Ａを形成する際にも用いる。
【００３０】
そして図１３に示すようにフレキシブル基板１０のコモンスイッチパターン２１の外周部分と中心孔２５と孔２６，２７とをプレスなどによって機械的にカットすれば、スイッチ基板１が完成する。なおこれらコモンスイッチパターン２１の外周部分と中心孔２５と孔２６，２７のカット形状も前記図３に示すスイッチ基板１の場合と全く同一の形状なので、図３において用いたプレスカット用の金型と全く同一のものを用いることができる。もちろんスイッチ基板１の外周などの機械的カットと前記開口部Ａの機械的カットとを同時に行っても良い。その場合もカット用の金型は図３に示す場合と同一のものが使用できる。
【００３１】
これによって部分ａ，ｂ（図９）にそれぞれ櫛歯状の５つずつのコード出力用の摺接部１４，１８を有するスイッチパターン１３，１７が形成されるが、スイッチパターン１３から引き出される端子接続ランド部１５の位置と、スイッチパターン１７から引き出される端子接続ランド部１９の位置とは前記図３に示すスイッチ基板１の場合と逆になっている。
【００３２】
つまりこのように基板１０上に形成するパターンの形状・構造を変更することだけでこれに設ける開口部Ａの形状を全く同一にしても、異なる形状・構造のスイッチパターン１３，１７が容易に得られるのである。
【００３３】
特にこの実施形態のように３つの端子接続ランド部１５，１９，２３の位置を入れ替えたいような場合は、３つのスイッチパターン１３，１７，２１と、３つの端子接続ランド部１５，１９，２３の何れと何れを接続するかを変更するだけで良く、もし接続のための連結部を他のスイッチパターンの上又は下に通過させたい場合は、前述の連結部１１ａのように、絶縁層６０を介して積層するようにすれば良い。連結部を他のスイッチパターンの上又は下を絶縁層を介して積層するようにすれば、パターン形成面が大型化せずに容易に端子接続ランド部１５，１９，２３の位置を変更することができる。
【００３４】
上記実施形態は本発明をロータリーエンコーダ用のスイッチ基板１に適用した例を示したが、ロータリーエンコーダ以外の他のスイッチ基板に適用しても良い。スイッチパターンの形状は種々の変更が可能である。
【００３５】
開口部（パターンの不要部分）Ａは必ずしも穴である必要はなく、スイッチ基板１の外周縁又は内周縁から切り欠いた形状（例えば櫛歯形状）等であっても良い。
【００３６】
なお基板の材質やモールド樹脂の材質は上記各実施形態で記載した材質に限られず、それ以外の各種材質を用いても良い。また基板は場合によっては硬質基板であっても良い。
【００３７】
また上記各実施形態ではスイッチパターン１３，１７及びコモンスイッチパターン２１として印刷形成による例を示したが、銅箔エッチングによるスイッチパターン等、他の方法で形成したスイッチパターンであっても良い。
【００３９】
上記実施形態では、端子接続ランド部１５，１９の位置を変更することで印刷するパターンの形状を変えるようにしたが、他の部分の形状を変えることでパターンの形状を変えても良いことは言うまでもない。また図１２に示す開口部Ａの数を図８に示すように変えることもできる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば以下のような優れた効果を有する。▲１▼パターンの不要部分をカットすることで基板上に所望のスイッチパターンを形成するので、スイッチパターンの形状が正確に精度良く形成でき、その上を摺動する摺動子の位置を精度良く検出でき、小型化に十分対応できるばかりか、たとえ製造しようとするスイッチ基板のスイッチパターンの形状・構造が多種類あっても、パターンの形状・構造を変更するだけで１種類のカット形状を用いてこれらを安価に且つ精度良く形成することができる。特に予め所望の形状・構造に形成したパターンに略等間隔に１種類の形状の開口部をカットすることで複数の摺接部を形成してロータリーエンコーダ用のスイッチパターンを形成すると、多種類のロータリーエンコーダ用のスイッチ基板が容易且つ精度良く形成でき、好適である。
【００４１】
▲２▼パターンの不要部分をカットすることで基板上に所望のスイッチパターンを形成するので、スイッチパターンの形状が正確に精度良く形成でき、その上を摺動する摺動子の位置を精度良く検出でき、小型化に十分対応できるばかりか、たとえ製造しようとするスイッチ基板のスイッチパターンの形状が多種類あっても、１種類のパターンに対してそのカット形状を変更するだけでこれらを安価に且つ精度良く形成することができる。特に予め形成した１種類のパターンに略等間隔にカットする開口部の数を変更することで摺接部の数を変更せしめるようにしてロータリーエンコーダ用のスイッチパターンを形成すると、多種類のロータリーエンコーダ用のスイッチ基板が容易且つ精度良く形成でき、好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロータリーエンコーダ用のスイッチ基板のスイッチパターン形成方法を示す図である。
【図２】ロータリーエンコーダ用のスイッチ基板のスイッチパターン形成方法を示す図である。
【図３】ロータリーエンコーダ用のスイッチ基板１を示す図である。
【図４】摺動子３０を示す図である。
【図５】スイッチ基板１への摺動子３０の配設位置を示す図である。
【図６】スイッチ基板１をモールド樹脂製のケース４０内にインサート成形した状態を示す平面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】摺接部１４，１８の数を変える方法を示す図である。
【図９】端子接続ランド部１５，１９の配置位置を変更する方法を示す図である。
【図１０】端子接続ランド部１５，１９の配置位置を変更する方法を示す図である。
【図１１】端子接続ランド部１５，１９の配置位置を変更する方法を示す図である。
【図１２】端子接続ランド部１５，１９の配置位置を変更する方法を示す図である。
【図１３】端子接続ランド部１５，１９の位置を変更したスイッチ基板１を示す図である。
【符号の説明】
１  スイッチ基板
１０  基板
１１  パターン
１３，１７  スイッチパターン
１４，１８  摺接部
１５，１９，２３  端子接続ランド部
２１  コモンスイッチパターン
１１１  パターン
６０  絶縁層
Ａ  開口部（パターンの不要部分）
３０  摺動子
３１，３３  摺動接点
４０  ケース
５０  端子
１１ａ  連結部
【図１】
0003717334.tif 000002
【図２】
0003717334.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003717334.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003717334.tif 000011
【図１１】
0003717334.tif 000012
【図１２】
0003717334.tif 000013
【図１３】
0003717334.tif 000014