(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ接点を内蔵するハウジングと、ハウジングの前面に設けられ前記スイッチ接点を押圧操作する押釦部材と、ハウジングの外周面を被覆するチャンネル形状の保持フレームとを備え、  前記保持フレームの両端部が前記押釦部材の両側で前記ハウジングの前面に固定されている押釦スイッチ。
【請求項２】
前記ハウジングの前面は、前記押釦部材が配置される前面中央部と、段差部を介してその両側に位置する前面両側部とを有し、前記前面中央部が前記前面両側部より前方に突出して設けられ、前記保持フレームの両端部が前記ハウジングの前面両側部に固定されている請求項１に記載の押釦スイッチ。
【請求項３】
前記ハウジングの前面両側部及び前記保持フレームの両端部の一方に係合突起が設けられ、他方に前記係合突起と係合する係合溝が設けられる請求項２に記載の押釦スイッチ。
【請求項４】
前記保持フレームの両端部が前記ハウジングの前面両側部に固定された際、前記保持フレームの両端部が前記ハウジングの前面中央部と面一になる請求項２又は３に記載の押釦スイッチ。
【請求項５】
前記保持フレームは、ハウジングの後面を被覆する後面側フレーム部と、ハウジングの左右側面をそれぞれ被覆する側面側フレーム部と、前記押釦部材を除いたハウジングの前面を被覆する前面側フレーム部とを備えている請求項１に記載の押釦スイッチ。
【請求項６】
前記保持フレームは、後面側フレーム部に補強リブを有している請求項１に記載の押釦スイッチ。
【請求項７】
前記補強リブは、水平方向に筋状に延びている請求項６に記載の押釦スイッチ。
【請求項８】
前記補強リブは、複数設けられている請求項６又は７に記載の押釦スイッチ。
【請求項９】
前記保持フレームは、前記後面側フレーム部の下端から下方に突出する第１の補強ピンを有している請求項５に記載の押釦スイッチ。
【請求項１０】
前記保持フレームは、側面側フレーム部の下端から外方に折れ曲がる水平フランジと、この水平フランジの下端から下方に突出する第２の補強ピンとを有している請求項５に記載の押釦スイッチ。
【請求項１１】
前記保持フレームは、一枚の金属板をチャンネル形状に形成したものである請求項１に記載の押釦スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、横押しタイプの押釦スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の横押しタイプの押釦スイッチとしては、特許文献１，２に示されるように、固定接点及び可動接点からなるスイッチ接点と、前記スイッチ接点を押圧操作する押釦部材と、この押釦部材が挿入される開口部を有し前記スイッチ接点を内蔵する樹脂製のハウジングとを備えたものが知られている。前記ハウジングの後面には前記固定接点と電気的に接続する電極部が複数設けられ、また、前記ハウジング内には前記可動接点の中央部に向けて傾斜する傾斜ガイド部が設けられている。このような構成からなる押釦スイッチは、前記押釦部材を押し込んだ時に、この押釦部材の先端部が傾斜ガイド部に突き当たり、傾斜ガイド部に沿って下方にガイドされることにより、可動接点と固定接点が接触する。前記押釦部材の水平方向のスライド動作が前記傾斜ガイド部を介してバネ性を有する可動接点に伝達され、可動接点と固定接点とのオン／オフが可能となる。
【０００３】  上記構成からなる押釦スイッチは、前記ハウジングを金属製の保持フレームで囲い、この保持フレームを回路基板に半田付けにより固定している。押釦スイッチは、携帯電話機などの小型デジタル機器の側面スイッチとして使用されることから、薄型化が要求されており、回路基板に実装した時の厚み幅を抑えた表面実装方式が多く採用されている。この表面実装に際しては、リフロー処理によって押釦スイッチのマザーボードへの固定と電気的接続とが同時に行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４４９７７号公報
【特許文献２】特開２００５−２０９５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  上記構成からなる押釦スイッチでは、一つの側面方向からの横押し操作を行うことから、スイッチ接点のオン／オフ操作に伴う外力による荷重がハウジングの後面側に掛かることになる。そのため、前記ハウジングを安定した状態で回路基板に実装するには、ハウジングの外周面の強度、特に後面の強度を確保する必要がある。【０００６】  従来においては、ハウジングの外周面をチャンネル形状の保持フレームで囲い、この保持フレームの下端を半田付けすることで回路基板との接合の強化を図っていた。しかしながら、特許文献１，２では、前記保持フレームは、押釦部材が配置されているハウジングの前面側からスイッチ接点が内蔵されているハウジングの後面側に回り込むように取り付けられているため、保持フレームの両端部がハウジングの後面側に位置することになる。このように、前記保持フレームの両端部がハウジングの後面側に位置すると、ハウジングの前面側から押釦部材を押圧操作した時の圧力によって前記保持フレームの両端部が位置ずれしたり、両端部の間に隙間が生じたりするなど、回路基板に対する実装不良が発生する場合があった。【０００７】  また、このような横押しタイプの押釦スイッチは、携帯電話機をはじめとする小型のデジタル機器の側面操作スイッチに多く採用され、携帯して使用する場合が多いため、落下などの強い衝撃を受けた場合に、スイッチ接点を内蔵するハウジングが回路基板から剥離するなどの機械的又は電気的な破壊を引き起こすおそれがあった。【０００８】  上記従来の横押しタイプの押釦スイッチにあっては、過度なスイッチ操作や落下等による大きな外圧が前記押釦部材にかかると、その荷重がハウジングの後面側に集中する結果、スイッチ接点と回路基板との電気的な接続不良が発生したり、スイッチング機能が低下するなど、押釦スイッチとしての信頼性を損なうおそれがあった。【０００９】  そこで、本発明の目的は、横押しタイプの押釦スイッチにおいて、押釦部材のスイッチング操作に伴う外力に対して特に荷重のかかるハウジングの後面側の強度を上げることによって、ハウジングを安定した状態で回路基板に実装すること、また信頼性のある確実なスイッチング操作を行うことができる押釦スイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上記課題を解決するために、本発明の押釦スイッチは、スイッチ接点を内蔵するハウジングと、ハウジングの前面に設けられ前記スイッチ接点を押圧操作する押釦部材と、ハウジングの外周面を被覆するチャンネル形状の保持フレームとを備え、前記保持フレームの両端部が前記押釦部材の両側で前記ハウジングの前面に固定されていることを特徴とする。【００１１】  また、本発明の押釦スイッチは、前記ハウジングの前面が、前記押釦部材が配置される前面中央部と、段差部を介してその両側に位置する前面両側部とを有し、前記前面中央部が前記前面両側部より前方に突出して設けられ、前記保持フレームの両端部が前記ハウジングの前面両側部に固定されている。【００１２】  また、本発明の押釦スイッチは、前記保持フレームが、ハウジングの後面を被覆する後面側フレーム部と、ハウジングの左右側面をそれぞれ被覆する側面側フレーム部と、前記押釦部材を除いたハウジングの前面を被覆する前面側フレーム部とを備えている。【００１３】  さらに、前記保持フレームは、前記後面側フレーム部に水平方向に延びる補強リブを有している。
【発明の効果】
【００１４】  本発明に係る押釦スイッチによれば、押釦スイッチのハウジングをチャンネル形状の保持フレームで被覆し、保持フレームの両端部を前記押釦部材の両側において前記ハウジングの前面で固定したので、ハウジングの後面側全体が保持フレームで被覆されることになり、前記押釦部材をスイッチング操作した際のハウジングの後面側にかかる荷重を保持フレームで受けることで、ハウジングの後面側の強度を高めることができた。【００１５】  また、前記押釦部材が配置されるハウジングの前面中央部と保持フレームの両端部が固定されるハウジングの前面両側部との間に段差部を設けたので、押釦スイッチを回路基板に実装する際、半田を溶融する際に発生するフラックスが毛細管現象などによって保持フレームの内側に侵入したとしても、ハウジングの前面中央部にまで回り込むことがない。【００１６】  また、前記保持フレームの後面側フレーム部に水平方向に延びる補強リブを設けたことで、保持フレームの曲げ変形に対する強度を一層高めることができると共に、保持フレームを形成する金属板の板厚を薄くすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る押釦スイッチを前面側から見た斜視図である。
【図２】上記押釦スイッチを後面側から見た斜視図である。
【図３】上記押釦スイッチのハウジングと保持フレームとを分離した斜視図である。
【図４】上記押釦スイッチを回路基板上に実装したときの断面図である。
【図５】上記押釦スイッチを回路基板上に実装したときの側面図である。
【図６】上記押釦スイッチを半田付けする際のフラックスの侵入例を示す正面図である。
【図７】上記押釦スイッチを半田付けする際のフラックスの侵入例を示す斜視図である。
【図８】保持フレームに第１及び第２の補強ピンを設けた押釦スイッチの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】  図１乃至図５には本発明に係る押釦スイッチの第１実施形態が示されている。この実施形態に係る押釦スイッチ１１は、スイッチ接点１２（図４参照）を内蔵し、このスイッチ接点１２をスイッチング操作するための押釦部材１４をスライド可能に保持するハウジング２２と、このハウジング２２の外周面を囲うように被覆するチャンネル形状の保持フレーム１３とによって構成されている。この押釦スイッチ１１は、図４に示したように、回路基板２０に対して、前記押釦部材１４が水平方向にスライド可能となるように実装される。
【００１９】  前記スイッチ接点１２は、図４に示したように、回路基板２０に対して直交するように配置されるスイッチ基板３１と、このスイッチ基板３１の内側面に設けられる固定接点１６と、この固定接点１６を覆うように配置されるタクトバネからなる可動接点１７とで構成されている。また、このスイッチ接点１２上には、前記可動接点１７の周囲を囲うように設けられる接着シート１８と、この接着シート１８上に配置され、前記可動接点１７の頂上部に接するように設けられる防水シート１９とが配置されている。
【００２０】  前記スイッチ基板３１は、ガラスエポキシ等の樹脂材からなり、表面には前記固定接点１６及び可動接点１７からなるスイッチ回路や配線パターンが設けられ、この表面から裏面にかけて複数の電極部２６が形成されている。この電極部２６は、スイッチ基板３１の四隅に設けられ、図５に示すように、スイッチ基板３１の下部両端に位置する一対の電極部２６は、回路基板２０上に形成されている電極パターン（図示せず）に半田付けされる。
【００２１】  前記可動接点１７は、導電性を有する板状バネであり、薄くて弾力性を有するステンレス（ＳＵＳ）や黄銅等の金属材料でドーム状に形成されている。この可動接点１７は、中央部が前記固定接点１６と接触する部分となっており、通常の状態で固定接点１６に非接触状態に保持されて、前記接着シート１８によって前記スイッチ基板３１の中央部に位置決めされる。
【００２２】  前記ハウジング２２は、図１及び図３に示したように、絶縁性のモールド樹脂によって横長の直方体形状に形成され、前記押釦部材１４をスライド可能に保持する開口部２１が前面に設けられている。このハウジング２２の前面は、前記押釦部材１４が配置される前面中央部２２ｃと、その両側の段差部２９を介してその両側に位置する前面両側部２２ｄとを有する。前記前面中央部２２ｃは、前記前面両側部２２ｄより前記段差部２９の高さ分だけ前方に突出している。また、前記一対の前面両側部２２ｄには、前記ハウジング２２に前記保持フレーム１３を固定するための係合突起３０が前面中央部２２ｃを挟んで左右に一対設けられている。この係合突起３０は、前面両側部２２ｄから前方に突出する軸部３０ａと、この軸部３０ａの先端に設けられる膨出部３０ｂとで形成されている。
【００２３】  前記押釦部材１４は、前記ハウジング２２の開口部２１に挿入されるブロック状の樹脂部材からなり、ハウジング２２には開口部２１内でスライド可能に保持される。前記押釦部材１４は、一端部が可動接点１７上に当接され、他端部がハウジング２２の開口部２１から外側に突出しており、他端部を押圧操作することでハウジング２２内に弾性的に押し込まれ、一端部で可動接点１７のドーム状の頂点付近を押圧すると共に、前記他端部の押圧を解除することによって、元の位置に弾性的に復帰する。前記押釦部材１４に押圧されて変形した可動接点１７と固定接点１６とが接触することでスイッチ接点１２の電気的接続が図られる。
【００２４】  前記保持フレーム１３は、一定の強度と弾性を有する一枚の金属板を折り曲げ加工することでチャンネル形状に形成したものである。この保持フレーム１３は、前記ハウジング２２をその外周面に密着した状態で被覆し、ハウジング２２を保持した状態で回路基板２０に固定される。また、前記保持フレーム１３は、具体的には図３に示したように、前記ハウジング２２の後面２２ａを被覆する後面側フレーム部２３と、ハウジング２２の左右の側面２２ｂをそれぞれ被覆する一対の側面側フレーム部２４と、前記押釦部材１４が設けられるハウジング２２の前面中央部２２ｃを除いた前面両側部２２ｄを被覆する一対の前面側フレーム部２５とを備え、平面視で全体がチャンネル形状をしている。
【００２５】
前記後面側フレーム部２３には、図２に示したように、ハウジング２２の後面２２ａの下部両端に設けられている一対の電極部２６を露出させるため、電極部２６に対応した形状の切欠部２７が設けられる。また、前記一対の側面側フレーム部２４の下端には、それぞれ外方にＬ字状に折れ曲がる水平フランジ３５が形成されている。一方、前記前面側フレーム部２５には、図３に示したように、前記ハウジング２２の前面両側部２２ｄに突出形成された係合突起３０と係合する係合溝２８が設けられている。この係合溝２８は前面側フレーム部２５の略中央部に形成された横長方向の大きな切り欠きによって形成され、この係合溝２８に前記係合突起３０の軸部３０aを嵌め入れ、係合突起３０の膨出部３０ｂに係合溝２８の上下の内側縁が弾性的に係合することで、ハウジング２２に保持フレーム１３を固定することができる。
【００２６】  前記保持フレーム１３は、図３に示したように、略チャンネル形状に折り曲げ形成されており、ハウジング２２に装着する際は、先ず一対の前面側フレーム部２５を外側に引っ張り、弾性的に広げた状態でハウジング２２の後面２２ａ側から保持フレーム１３を嵌め入れ、ハウジング２２の後面２２ａと一対の側面２２ｂとを、前記保持フレーム１３の後面側フレーム部２３と一対の側面側フレーム部２４とで囲むように被覆する。次に、ハウジング２２の前面両側部２２ｄにおいて、弾性的に広げた状態の一対の前面側フレーム部２５を元の状態に戻しながら、前面側フレーム部２５の係合溝２８にハウジング２２の前面両側部２２ｄから突出する係合突起３０を嵌め入れ、係合突起３０に前面側フレーム部２５を係合させる。このように、保持フレーム１３は、後面側フレーム部２３、側面側フレーム部２４及び前面側フレーム部２５が、ハウジング２２の後面２２ａ、両側側面２２ｂ及び前面両側部２２ｄにそれぞれ密着した状態でハウジング２２を被覆し、前面側フレーム部２５の両端部の係合溝２８に前記係合突起３０を係合させることで、ハウジング２２に確実に固定される。
【００２７】  また、前記保持フレーム１３の材料となる金属板の厚みを、前記ハウジング２２の前面中央部２２ｃの両側に設けられる段差部２９の高さ寸法とほぼ一致させることで、ハウジング２２に保持フレーム１３を装着した際に、ハウジング２２の前面を全体的にほぼ面一にすることができる。なお、前記係合突起３０を含むハウジング２２が金属部材で形成されている場合は、前記保持フレーム１３の前面側フレーム部２５の両端部と係合突起３０とをかしめることもでき、その場合には保持フレーム１３の固定をより強固なものとすることができる。
【００２８】
上記したように、ハウジング２２はチャンネル形状の保持フレーム１３によって被覆され、ハウジング２２の前面側で保持フレーム１３の両端部がハウジング２２に固定されている。そのため、ハウジング２２の後面２２ａの全体に保持フレーム１３の後面側フレーム部２３が密着し、且つハウジング２２の後面２２ａの全体を前記後面側フレーム部２３で被覆することになるため、ハウジング２２の後面２２ａ側の強度を高めることができ、前記押釦部材１４をスイッチング操作した際に、ハウジング２２の後面２２ａにかかる荷重を保持フレーム１３によって十分に受け止めることができる。また、保持フレーム１３は、前記後面側フレーム部２３、一対の側面側フレーム部２４及び一対の前面側フレーム部２５が一体となってハウジング２２の外周面を囲うように被覆しているため、特に、外部に露出している押釦部材１４側からの様々な衝撃に対してもハウジング２２全体を効果的に保護することができる。
【００２９】  また、この実施形態における保持フレーム１３は、図２に示すように、ハウジング２２の後面２２ａを被覆する後面側フレーム部２３に２本の補強リブ３２ａ，３２ｂを設けている。前記２本の補強リブ３２ａ，３２ｂは、前記後面側フレーム部２３をエンボス加工して内側面を押し上げ、外側面に突出させた上下２本の筋状の突起物である。２本の補強リブ３２ａ，３２ｂは水平方向に互いに平行に設けられている。上側の補強リブ３２ａはハウジング２２の後面２２ａの全体を補強するため後面側フレーム部２３の横幅ほぼ一杯に長く延び、下側の補強リブ３２ｂは前記補強リブ３２ａより短く、一対の切欠部２７の間に配置されている。このような補強リブ３２ａ，３２ｂは、後面側フレーム部２３の上下に設けられることで保持フレーム１３の強度アップを図ることができ、押釦部材１４による押圧操作を頻繁に行うような場合や押釦部材１４やハウジング２２自体が外部から強い衝撃を受けた場合に、後面側フレーム部２３が曲げ変形してしまったり、ハウジング２２の後面２２ａやハウジング２２自体が破損するのを有効に防止することができる。
【００３０】  前記の実施形態では前記補強リブ３２ａ，３２ｂを前記後面側フレーム部２３の外側面に突出させた場合について説明したが、本発明では前記補強リブ３２ａ，３２ｂを前記後面側フレーム部２３の内側面に突出させてもよい。同様の効果が得られるからである。なお、前記補強リブの形状、数、長さ、方向などは、ハウジング２２の大きさや形状、押釦部材１４をスイッチングする頻度等によって適宜選択される。
【００３１】  また、本実施形態に係る保持フレーム１３は、前記一対の側面側フレーム部２４の下端に外方にＬ字状に折れ曲がる水平フランジ３５を一体に設けているので、回路基板２０に押釦スイッチ１１を実装する際には、図５に示したように、水平フランジ３５を回路基板２０の上面に半田３６により固定することで、リフロー実装が可能となる。
【００３２】  前記回路基板２０の上面に押釦スイッチ１１をリフロー実装する際には、図６及び図７に示したように、水平フランジ３５を中心としてその周囲に半田３６が盛られるが、この半田３６を溶融する際に発生するフラックス３７が毛細管現象によって前記保持フレーム１３の内側面を伝って侵入し、保持フレーム１３の側面側フレーム部２４及び前面側フレーム部２５の内側に広がる場合がある。このような場合であっても、本発明では保持フレーム１３の前面側フレーム部２５に設けた係合溝２８がハウジング２２の前面中央部２２ｃから離れた位置で係合突起３０と係合し、且つ係合突起３０が設けられるハウジング２２の前面両側部２２ｄと前面中央部２２ｃとの間には段差部２９が設けられているために、保持フレーム１３の前面側フレーム部２５の内側に広がったフラックス３７がハウジング２２の前面中央部２２ｃにまで回り込むことがない。その結果として、押釦部材１４と開口部２１との隙間からハウジング２２内にフラックス３７が侵入するのを確実に防ぐことができ、ハウジング２２に内蔵されているスイッチ接点１２やスイッチ基板３１（図４参照）などが前記フラックス３７の影響を受けることがない。
【００３３】  上記のように、一枚の金属板からなるチャンネル形状の保持フレーム１３は、ハウジング２２の後面２２ａ、側面２２ｂ及び前面両側部２２ｄを囲むように被覆する一方、押釦部材１４が配置されている前面中央部２２ｃは被覆していないため、前記フラックス３７が保持フレーム１３の内側全体に広がったとしても、ハウジング２２の開口部２１が設けられている前面中央部２２ｃにまでフラックス３７が回り込むことがない。
【００３４】  図８には本発明に係る押釦スイッチの第２実施形態が示される。この実施形態に係る押釦スイッチ４１は、回路基板２０（図５参照）に対する位置決めの容易性及び実装強度を図るために、保持フレーム４２に複数の補強ピンを設けたものである。具体的には保持フレーム４２の後面側フレーム部４２ａの中央下端に下方に突出する第１の補強ピン４４が設けられ、一対の側面側フレーム部４２ｂの中央下端に下方に突出する第２の補強ピン４５が設けられている。前記第２の補強ピン４５は、前記側面側フレーム部４２ｂの下端から外方向にＬ字状に延びる水平フランジ４３の一部を切り起こして下向きに折り曲げることによって形成される。この第２の補強ピン４５は、回路基板２０（図５参照）に対するハウジング２２の位置決めや取り付けを容易にする。また、前記第１の補強ピン４４及び第２の補強ピン４５は、保持フレーム４２と一体に設けられているので、回路基板２０に対する保持フレーム４２の取り付け強度を高めると共に、押釦部材１４によるスイッチング操作を安定にする。なお、ハウジング２２の構成は、上記第１実施形態と同じ構成なので、同一の符号を用いることで詳細な説明は省略する。
【００３５】
上述した押釦スイッチ１１，４１は、薄型化及び小型化が進む携帯電話機や情報端末機等の側面スイッチとして採用される場合が多い。このような用途に対して、本発明の押釦スイッチ１１，４１は、押釦部材１４のスイッチング操作時に最も荷重の掛かるハウジング２２の後面２２ａ側を補強すべくチャンネル形状の保持フレーム１３，４２で被覆した構造となっているので、常に安定したスイッチング操作が確保されて押釦スイッチとしての信頼性を高めることができた。
【符号の説明】
【００３６】  １１  押釦スイッチ  １２  スイッチ接点  １３  保持フレーム  １４  押釦部材  １６  固定接点  １７  可動接点  １８  接着シート  １９  防水シート  ２０  回路基板  ２１  開口部  ２２  ハウジング  ２２ａ  後面  ２２ｂ  側面  ２２ｃ  前面中央部  ２２ｄ  前面両側部  ２３  後面側フレーム部  ２４  側面側フレーム部  ２５  前面側フレーム部  ２６  電極部  ２７  切欠部  ２８  係合溝  ２９  段差部  ３０  係合突起  ３０ａ  軸部  ３０ｂ  膨出部  ３１  スイッチ基板  ３２ａ，３２ｂ  補強リブ  ３５  水平フランジ  ３６  半田  ４１  押釦スイッチ  ４２  保持フレーム  ４２ａ  後面側フレーム部  ４２ｂ  側面側フレーム部  ４３  水平フランジ  ４４  第１の補強ピン  ４５  第２の補強ピン 
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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