(57)【要約】【課題】  携帯電話、ビデオカメラ等用の多方向スイッチをマザーボードに実装する際、半田作業のフラックスが隙間から侵入して動作不良や部品腐蝕を生じるのを防ぐ。【解決手段】  基板１を底部とし、タクトばねを入れる穴のあるスペーサ２２、カバーシート２３、空所２４ａを設けた上枠２４を積層してケースを構成し、中央にタクトばね２５、その周囲に方形タクトばね２６を配置し、その上に中央プランジャ２７と、これにはまる周辺プランジャ２８を乗せ、プランジャの下面の突起２７ｃ、２８ａを、カバーシート越しに各タクトばねに当てる。タクトばねや接点電極は基板とスペーサの穴で形成される凹部内にカバーシートで密閉され、フラックスの侵入を受けない。各タクトばねはカバーシートを介してプランジャにより操作される。【選択図】      図１−１
2006164805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点を設けた基板を底部とし、タクトばね収容穴を設けたスペーサ、内側に設けた空所が上面に開口している上枠を積層してケースを構成し、
ケース内の基板中央および周辺にタクトばね群を配置し、その上方の上枠空所にプランジャを収容し、
プランジャの下面の突起でタクトばねを押圧する多方向スイッチにおいて、
スペーサ上面にカバーシートを接合してタクトばね群を基板とスペーサの穴で形成される凹部に密閉し、プランジャ下面の突起はカバーシートを介してタクトばね群に接することを特徴とする多方向スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、ポータブルステレオ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、車載オーディオ等に組み込んで、これらの操作に用いる多方向スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
多方向スイッチは複数のスイッチ接点を備えていて、操作部に加えられる力の着力点や方向によって、それらのスイッチ接点のうちのあるものが選択されて動作するように構成されており、操作の違いに応じて何通りかの異なる信号を出力する。操作方法として、例えば直立して設けた操作レバーあるいはステムを前後左右に傾けることにより、４通りの入力を行うものがある。さらに操作レバーを傾けるのでなく、軸方向に押し込む動きにも対応するスイッチ接点を設けて、入力の種類を５通りにしたものもある。
【０００３】
図６はそのような多方向スイッチの従来例の断面図で、下記の特許文献１に開示されたものである。
この多方向スイッチは、ハウジング１と蓋体１１で形成されるケースの内部に中央固定接点２、コモン接点３、周辺固定接点４が設けてあり、その上に中央タクトばね６と周辺タクトばね７を置いてある。中央タクトばね６は円形で、浅い皿状であり、周辺部がコモン接点３に乗って接触しているが、中央部は中央固定接点２から離れている。周辺タクトばね７は三つの平行な矩形片が両端の連結部でつながって一体になっているもので、外側の矩形片がコモン接点３に接触しているが、中央の矩形片は中高のアーチ状に湾曲しており、周辺固定接点４から離れて上方にある。中央タクトばね６は中央の１個だけであるが、周辺タクトばね７は図に現れている左右の２個のほか、紙面の前後に１個ずつの計４個ある。
【特許文献１】特開平１０−１８８７３８号公報
【０００４】
これらのタクトばねの上に第１のステム８と第２のステム１０が置かれている。第１のステム８は円柱部８ａと半球状のスカート部８ｂが重なった形であり、スカート部の半球状表面が蓋体１１の中央の穴の円錐状ないし球面状の内周面に接して、ハウジング１内に保持さる。スカート部８ｂの下面周辺に突部８ｃがあって、周辺タクトばね７に接している。
【０００５】
第２のステム１０は四角柱であって、第１のステム８の四角のガイド孔９にはまっていて軸方向に摺動可能であり、鍔部１０ａがあるので抜け出さない。第１のステム８から突き出している軸の上端部にキートップ（図示せず）などを装着する。下部の押圧突起１０ｂが中央タクトばね６に接している。
【０００６】
この多方向スイッチは第２のステム１０を動かして操作する。周辺の接点を動作させるには、例えば第２のステム１０の上端に取り付けたキートップを右から押して左に倒すと、第１のステム８も一体になって左に傾き、左側の突部８ｃが周辺タクトばね７の中央部の湾曲をスナップ的に反転させて周辺固定接点４に接触させる。これによって左側のコモン接点３と周辺固定接点４が周辺タクトばね７を介して導通する。第２のステム１０を右側、あるいは紙面の向こう側または手前側に倒した場合にも、各方向についてそれぞれ同様に動作する。
【０００７】
第２のステム１０を倒すのでなくキートップの上端面を軸方向に押すと、第２のステム１０は第１のステム８のガイド孔９に沿って下降し、押圧突起１０ｂが中央タクトばね６を変形させ、中央固定接点２とコモン接点３を導通させる。この時、第１のステム８は動かないから周辺タクトばね７は動作しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来の多方向スイッチには次の問題があった。すなわち、多方向スイッチを電子機器のマザーボードに実装するために半田のリフローを行う際、第１のステム８のスカート部８ｂの半球状表面と蓋体１１の中央穴の内周面の間からフラックスがスイッチ内に侵入し、タクトばねや接点に付着して導通不良を起こしたり、腐蝕を生じたりすることである。本発明はこの問題に対して改良された構造の多方向スイッチを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の多方向スイッチは、中央および周辺のタクトばねを、それぞれ基板上に形成した凹部に置いて位置決めし、可撓性のカバーシートで凹部を覆って密閉する。プランジャはカバーシート越しにタクトばねに作用する。
【発明の効果】
【００１０】
上記の構造によれば、タクトばねやスイッチ接点はカバーシートによって密閉されるので、半田のリフロー時にフラックスがこれらの部品の収容箇所に侵入して付着することがなくなる。こうしてフラックスや水分の侵入のためにスイッチが導通不良を起こしたり、タクトばねや接点が腐蝕することが防がれ、信頼性に富む長寿命の多方向スイッチが実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１−１、２は本発明の多方向スイッチで、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。基板２１と、スペーサ２２およびカバーシート２３と、上枠２４を積層してケースを構成している。
【００１２】
図（Ｂ）に見るように、ガラス入りエポキシ等の基板２１の中央にタクトばね２５を置き、その左右、およびこれと９０°隔たった紙面の前後の４箇所に方形タクトばね２６を配置してある。中央のタクトばね２５は皿を伏せたような浅いドーム状であり、方形タクトばね２６は、図２に外観の例を示すように、三つの矩形片の両端を連結部でつないだ形状で、中央の矩形片がアーチ状に湾曲している。図１−１（Ｂ）に見るようにタクトばね２５、方形タクトばね２６とも２枚重ねにして用いているが、これはばね力や使用感の調節のためであって、１枚ずつ用いれば足りる場合もある。また、周辺にも皿状タクトバネを使ったり、中央にも方形タクトばねを使ったりしてよいのはもちろんであるが、通常、図１のような構成が小型化の上で便利である。
【００１３】
ポリイミド等のスペーサ２２には、タクトばねの輪郭に僅かの余裕を設けた形状の貫通穴がタクトばねの数だけ開けてあり、スぺーサ２１を基板２１に接合することによって、この穴がタクトばねを収容して位置ずれしないよう保持する基板上の凹部となる。その様子を図３に示す。タクトばねの乗る基板上面には接点電極が形成してあり、タクトばねとともにスイッチを構成する。
【００１４】
スペーサ２２の上面には、同じくポリイミド等で可撓性のカバーシート２３が接合してある。従ってカバーシート２３は、タクトばね２５と４個の方形タクトばね２６を覆い、これらを基板２１とスペーサ２２の穴によって形成される各凹部内に密閉する。
【００１５】
タクトばね２５と方形タクトばね２６の上方に、中央プランジャ２７と周辺プランジャ２８が配置してある。中央プランジャ２７はステム２７ａの下端にフランジ２７ｂのある形状で、ステム２７ａは平面図（Ａ）に見るように面取りした四角柱で、必要に応じてこれにキートップを取り付ける。中央プランジャ２７は、四角のステム２７ａが周辺プランジャ２８の中央の四角のガイド穴にはまっているので、両者は相互には回転せず、下端にフランジ２７ｂがあるので、中央プランジャ２７が抜け出すこともない。周辺プランジャ２８の外側表面はほぼ球面をなしている。
【００１６】
中央プランジャ２７のフランジ２７ｂ下面に突起２７ｃがあって、突起２７ｃはカバーシート２３を介してタクトばね２５のドームの頂点に接し、また、周辺プランジャ２８の下面外周には等間隔の４箇所に突起２８ａがあって、同じくカバーシート２３を介して方形タクトばね２６のアーチの頂点に接している。
【００１７】
プラスチック成型品の上枠２４は、内側に空所２４ａが形成され、これが上面に開口している形状であって、開口部の内周はほぼ球面であり、周辺プランジャ２８の球面状の外形が、この上枠２４の開口部内周に接して保持されている。
【００１８】
図１−１（Ａ）に示すように、周辺プランジャ２８は、球面外形の４箇所に三角形の張り出し部２８ｂのついた形状である。上枠２４の内側には、空所２４ａに加えて、この張り出し部２８ｂを収めるための空所２４ｂを４箇所に設けてある。図（Ａ）の断面Ｃ−Ｃを図１−２（Ｃ）に示す。
【００１９】
周辺プランジャ２８とこれにはまっている中央プランジャ２７がケースに対して回転しようとしても、周辺プランジャ２８の張り出し部２８ｂが空所２４ｂの壁に当たって制止され、周辺プランジャ２８の下面の突起２８ａが方形タクトばね２６から外れることはない。張り出し部２８ｂが空所２４ｂ内であまりがたつかないよう、両者の隙間ａは小さくしておく。図１−１（Ａ）から分かるように、四つの張り出し部２８ｂは正方形の四隅である。すなわち周辺プランジャ２７の外形は、球面と正方形の組み合わせ形状である。
【００２０】
次に、この多方向スイッチの動作を説明する。図４に見るように、まず中央プランジャ２７を下に押す操作の場合は、中央プランジャ２７だけが周辺プランジャ２８の中央のガイド穴に沿って下降し、フランジ２７の下面の突起２７ｃが、カバーシート２３を介して、中央の皿状のタクトばね２５の頂点を押し、ドームの湾曲を反転させてタクトばね２５の下部の接点が導通する。この時、周辺プランジャ２８は変位せず、周辺プランジャ２８の下面の突起２８ａが周辺に配置した方形タクトばね２６に作用してスイッチ接点を導通させることはない。
【００２１】
中央プランジャ２７を横に傾ける操作の場合は、図５に見るように、周辺プランジャ２８の球状外形が上枠２４の空所２４ａの球状内面に沿って滑り、中央プランジャ２７と周辺プランジャ２８が一体となって傾斜し、傾斜した方向の周辺プランジャ２８下面の突起２８ａが、カバーシート２３を介して、方形タクトばね２６を押して湾曲を反転させスイッチをオンする。この時、中央のタクトばね２５は動作しない。
【００２２】
このように本発明の多方向スイッチの動作自体は、図６の従来例と同様である。しかしながら、前述のように本発明においては、カバーシート２３がスペーサ２２の上面を覆って、タクトばね２５と方形タクトばね２６とさらにその下部の基板２１上のスイッチ接点をスペーサ２２の穴が作る凹部に密閉している。これによって、本発明の多方向スイッチを機器のマザーボードに半田付けで実装する際に、周辺プランジャ２８の外形と上枠２４の開口部の間からフラックスの一部が侵入することがあっても、フラックスはカバーシート２３に遮られてタクトばねや接点に到達せず、多方向スイッチの動作や寿命に悪影響を及ぼすことがない。
【００２３】
なお、以上の説明ではプランジャが中央プランジャと周辺プランジャの２体構成である実施形態を示したが、両者を合体した単体のプランジャを用いて多方向スイッチを構成することもでき、本発明はそのような多方向スイッチにも応用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１−１】本発明の多方向スイッチで、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１−２】図１−１の続きで、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図２】図１の多方向スイッチに用いる方形タクトばねの外観の一例である。
【図３】図１の多方向スイッチのスペーサとタクトばねの関係を示す平面図である。
【図４】図１の多方向スイッチを下に押す時の動作を示す断面図である。
【図５】図１の多方向スイッチを横に押す時の動作を示す断面図である。
【図６】従来の多方向スイッチの断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ハウジング
６  中央タクトばね
７  周辺タクトばね
８  第１のステム
１０  第２のステム
１１  蓋体
２１  基板
２２  スペーサ
２３  カバーシート
２４  上枠
２５  タクトばね
２６  方形タクトばね
２７  中央プランジャ
２８  周辺プランジャ
【図１−１】
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【図１−２】
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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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