(57)【要約】【課題】押圧操作方向が略直交する複数のスイッチ素子を共通の回路基板に容易に実装でき強い操作力にも耐え得るスイッチ装置を提供すること。【解決手段】スイッチ装置１は、配線用金属板３が埋設されているハウジング２の２箇所に、押圧操作方向が略直交する第１のスイッチ素子４と第２のスイッチ素子５を配設してユニット化したものであり、回路基板４０の主面４１から側端面４２へと至るコーナー部分に実装される。ハウジング２は、第１のスイッチ素子４を保持して回路基板４０の主面４１に搭載される上向き載置部６と、第２のスイッチ素子５を保持して回路基板４０の側端面４２に搭載される横向き載置部７とを有する。配線用金属板３は上向き載置部６に埋設された部分と横向き載置部７に埋設された部分との間に略直角に折り曲げられた折曲部３ａを有し、上向き載置部６から外方へ突出する端部を接続端子１２となしている。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の主面に搭載される上向き載置部と該回路基板の側端面に搭載される横向き載置部とを有するハウジングと、前記上向き載置部に保持されて前記主面と略直交する向きに押圧操作力が付与される第１のスイッチ素子と、前記横向き載置部に保持されて前記側端面と略直交する向きに押圧操作力が付与される第２のスイッチ素子と、これら第１および第２のスイッチ素子から導出されて一部が前記ハウジングに埋設された配線用金属板とを備え、
前記配線用金属板が前記上向き載置部に埋設された部分と前記横向き載置部に埋設された部分との間に略直角に折り曲げられた折曲部を有すると共に、前記配線用金属板のうち前記上向き載置部から外方へ突出する端部を接続端子となし、この接続端子が前記回路基板の前記主面でランドに半田付けされるようにしたことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記配線用金属板が前記ハウジングの成形時に金型内にインサートされるフープ材を切断して形成されたものであることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記ハウジングが前記配線用金属板によって連結された前記上向き載置部と前記横向き載置部とに分割されており、これら上向き載置部と横向き載置部との間に前記折曲部が露出していることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項４】
請求項１または２の記載において、前記ハウジングが前記上向き載置部と前記横向き載置部とが連続するＬ字状に形成されており、このハウジング内に前記折曲部が埋設されていることを特徴とするスイッチ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項の記載において、前記配線用金属板のうち、前記上向き載置部の内底面に露出する端部を前記第１のスイッチ素子の固定接点となすと共に、前記横向き載置部の内底面に露出する端部を前記第２のスイッチ素子の固定接点となしたことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項６】
請求項５の記載において、前記上向き載置部の内底面上に配置される円椀状の反転ばねを前記第１のスイッチ素子の可動接点となし、かつ、前記横向き載置部の内底面上に配置される円椀状の反転ばねを前記第２のスイッチ素子の可動接点となしたことを特徴とするスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押圧操作方向が略直交する複数のスイッチ素子をユニット化してなるスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲーム機などにおいては、上方から押圧操作されるスイッチ装置に加えて側方から押圧操作されるスイッチ装置が要望されているが、このような場合、従来は、回路基板の側端面等に小基板を横向きに設置し、これら回路基板の主面と小基板の主面にそれぞれプッシュスイッチを配設するという手法が多用されている。通常、このようなスイッチ装置に用いられるプッシュスイッチは、ハウジングに固定された固定接点に可動接点を接離可能に対向させるという接点構造になっており、押圧操作力が付与されると可動接点が固定接点に接触してスイッチオン信号が出力されるようになっている。そして、少ない部品点数で操作時にクリック感が得られるようにするために、可動接点として円椀状の反転ばね（タクトばね）を用いたプッシュスイッチが広く採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２９４０７９号公報（第５−６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述したように、回路基板の側端面等に設置した小基板の主面にプッシュスイッチを実装すれば、側方から強い力で押圧操作されても破損しにくいため信頼性を確保することができるが、この場合、回路基板とは別に小基板を用意して両基板どうしを電気的に接続しておかねばならないため、大幅なコストアップを余儀なくされるという問題があった。また、上方から押圧操作されるプッシュスイッチを回路基板上に実装する作業と、側方から押圧操作されるプッシュスイッチを小基板上に実装する作業は別々に行わねばならないので、実装作業が煩雑になるという問題もあった。
【０００４】
なお、押圧操作方向が実装面に対して略垂直なバーティカル型スイッチ素子と押圧操作方向が実装面に対して略平行なホリゾンタル型スイッチ素子とを併用し、これら両スイッチ素子を回路基板の主面に並べて配設すれば、前述した小基板を設置しなくても上方からの押圧操作と側方からの押圧操作のいずれにも対応させることが可能となる。しかしながら、ゲーム機などではユーザからの強い力で押圧操作されることが多いため、ホリゾンタル型スイッチ素子を使用すると接続端子の半田付け部位が操作力によって破損しやすくなり、信頼性が著しく低下してしまうことになる。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、押圧操作方向が略直交する複数のスイッチ素子を共通の回路基板に容易に実装できて強い操作力にも耐え得るスイッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明のスイッチ装置では、回路基板の主面に搭載される上向き載置部と該回路基板の側端面に搭載される横向き載置部とを有するハウジングと、前記上向き載置部に保持されて前記主面と略直交する向きに押圧操作力が付与される第１のスイッチ素子と、前記横向き載置部に保持されて前記側端面と略直交する向きに押圧操作力が付与される第２のスイッチ素子と、これら第１および第２のスイッチ素子から導出されて一部が前記ハウジングに埋設された配線用金属板とを備え、前記配線用金属板が前記上向き載置部に埋設された部分と前記横向き載置部に埋設された部分との間に略直角に折り曲げられた折曲部を有すると共に、前記配線用金属板のうち前記上向き載置部から外方へ突出する端部を接続端子となし、この接続端子が前記回路基板の前記主面でランドに半田付けされるように構成した。
【０００７】
このように構成されたスイッチ装置は、ハウジングの上向き載置部から外方へ突出する接続端子を、配線用金属板を介して第１のスイッチ素子だけでなく第２のスイッチ素子とも導通させることができるため、ハウジングの横向き載置部には接続端子を別途設ける必要がなくなる。そして、このスイッチ装置は、回路基板の主面から側端面に至るコーナー部分にハウジングをあてがうことによって、これら主面と側端面にそれぞれハウジングの上向き載置部と横向き載置部を搭載して該主面のランド上に接続端子を配置させることができるため、実装作業が極めて容易に行える。しかも、こうしてスイッチ装置が実装されると、回路基板の主面と側端面がそれぞれハウジングの上向き載置部と横向き載置部を裏側から支持することになるので、第１および第２のスイッチ素子に強い押圧操作力が作用しても破損する危険性は少なく、それゆえ回路基板の側端面等に小基板を設置しなくても信頼性が確保できてトータルコストが大幅に低減可能となる。
【０００８】
上記の構成において、配線用金属板がハウジングの成形時に金型内にインサートされるフープ材を切断して形成されたものであると、配線用金属板とハウジングの一体品が連続的に製造できるため、生産性が高まってスイッチ装置の低コストが図れる。
【０００９】
また、上記の構成において、ハウジングが配線用金属板によって連結された上向き載置部と横向き載置部とに分割されており、これら上向き載置部と横向き載置部との間に配線用金属板の折曲部が露出している場合は、該折曲部を介して連結された上向き載置部と横向き載置部のなす角度を実装時に調整して寸法誤差等を吸収することが可能となるため、不良品の発生率を大幅に低減することができる。
【００１０】
また、上記の構成において、ハウジングが上向き載置部と横向き載置部とが連続するＬ字状に形成されており、このハウジング内に折曲部が埋設されている場合は、スイッチ装置の機械的強度が高まり取扱い性も向上する。
【００１１】
また、上記の構成において、配線用金属板のうち、上向き載置部の内底面に露出する端部を第１のスイッチ素子の固定接点となすと共に、横向き載置部の内底面に露出する端部を第２のスイッチ素子の固定接点となしておけば、部品点数が少なく製造が容易なスイッチ装置を実現できる。この場合において、上向き載置部の内底面上に配置される円椀状の反転ばねを第１のスイッチ素子の可動接点となし、かつ、横向き載置部の内底面上に配置される円椀状の反転ばねを第２のスイッチ素子の可動接点となしておけば、接点構造が簡素化できて信頼性も高まる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスイッチ装置は、ハウジングの上向き載置部から外方へ突出する接続端子を配線用金属板を介して第１および第２のスイッチ素子と導通させることができるため、ハウジングの横向き載置部に接続端子を設ける必要はなく、実装作業が極めて容易に行える。また、このスイッチ装置が実装されると、回路基板の主面と側端面がそれぞれハウジングの上向き載置部と横向き載置部を裏側から支持することになるので、第１および第２のスイッチ素子に強い押圧操作力が作用しても破損する危険性は少なく、それゆえ回路基板の側端面等に小基板を設置しなくても信頼性が確保できてトータルコストが大幅に低減可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係るスイッチ装置の斜視図、図２は該スイッチ装置の正面図、図３は該スイッチ装置の分解斜視図、図４は該スイッチ装置の平面図、図５は該スイッチ装置の側面図、図６は該スイッチ装置の内部構造を示す正面図、図７は該スイッチ装置の内部構造を示す平面図、図８は該スイッチ装置の内部構造を示す側面図、図９は該スイッチ装置を回路基板に実装した状態を示す斜視図である。
【００１４】
これらの図に示すスイッチ装置１は、配線用金属板３が埋設されているハウジング２の２箇所に、押圧操作方向が略直交する第１のスイッチ素子４と第２のスイッチ素子５を配設してユニット化したものである。このスイッチ装置１は図９に示すような姿勢で回路基板４０に実装されるため、第１のスイッチ素子４が上方から押圧操作されて第２のスイッチ素子５が側方から押圧操作されるようになっている。
【００１５】
ハウジング２は、第１のスイッチ素子４を保持する上向き載置部６と、第２のスイッチ素子５を保持する横向き載置部７とに分割されている。これら上向き載置部６と横向き載置部７はいずれも、配線用金属板３の母材であるフープ材を金型内にインサートして成形された樹脂モールド品であって、かかるインサート成形後に、上向き載置部６と横向き載置部７との間に露出する配線用金属板３を略直角に折り曲げて折曲部３ａを形成することにより、配線用金属板３を介して連結された上向き載置部６と横向き載置部７の向きが略直交したものとなる。図３に示すように、上向き載置部６は略円形の収納凹所６ａを有する板状に形成されており、この収納凹所６ａの内底面に第１のスイッチ素子４の構成要素となる中央固定接点８と一対のコモン固定接点９が配設されている。図７に示すように、これら各固定接点８，９は電気的に独立な２片の配線用金属板３（３１，３２）の各端部を収納凹所６ａの内底面に露出させたものである。同様に、横向き載置部７は略円形の収納凹所７ａを有する板状に形成されており、この収納凹所７ａの内底面に第２のスイッチ素子５の構成要素となる中央固定接点１０と一対のコモン固定接点１１が配設されている。図８に示すように、これら各固定接点１０，１１は電気的に独立な２片の配線用金属板３（３３，３２）の各端部を収納凹所７ａの内底面に露出させたものである。
【００１６】
配線用金属板３は前記フープ材を切断して形成されたものであり、電気的に独立な３片の配線用金属板３（３１，３２，３３）がハウジング２に一体化されている。つまり、中央固定接点８から導出された配線用金属板３１と、コモン固定接点９，１１から導出されて途中に折曲部３ａが形成されている配線用金属板３２と、中央固定接点１０から導出されて途中に折曲部３ａが形成されている配線用金属板３３とが、互いの絶縁を保って配設されている。また、これら３片の配線用金属板３の一端部がそれぞれ上向き載置部６の側面から外方へ突出して接続端子１２となっており、各接続端子１２が回路基板４０の主面４１で対応するランド４３に半田付けされるようになっている。なお、配線用金属板３２，３３の他端部は横向き載置部７の側面から外方へ突出しているが、これらはダミー端子であって電気的には機能していない。
【００１７】
上向き載置部６の収納凹所６ａ内には、第１のスイッチ素子４の可動接点として、金属薄板からなる円椀状の反転ばね１３が収納されている。この反転ばね１３の周縁部はコモン固定接点９と常時接触しており、反転ばね１３の中央部は中央固定接点８と接離可能に対向している。また、収納凹所６ａの開口端は絶縁性フィルムからなる防塵シート１４によって覆われているため、各固定接点８，９や反転ばね１３に異物が付着する虞はない。同様に、横向き載置部７の収納凹所７ａ内には、第２のスイッチ素子５の可動接点として、金属薄板からなる円椀状の反転ばね１５が収納されている。この反転ばね１５の周縁部はコモン固定接点１１と常時接触しており、反転ばね１５の中央部は中央固定接点１０と接離可能に対向している。また、収納凹所７ａの開口端は絶縁性フィルムからなる防塵シート１６によって覆われているため、各固定接点１０，１１や反転ばね１５に異物が付着する虞はない。
【００１８】
図９に示すように、上記の如き構成のスイッチ装置１は回路基板４０の主面４１から側端面４２に至るコーナー部分に実装され、主面４１に配置された第１のスイッチ素子４が上方から押圧操作されると共に、側端面４２に配置された第２のスイッチ素子５が側方から押圧操作されるようになっている。すなわち、回路基板４０の上方から防塵シート１４を介して反転ばね１３の中央部に押圧操作力が付与されると、該中央部が反転して中央固定接点８に当接するため、反転ばね１３を介して中央固定接点８とコモン固定接点９とが導通され、配線用金属板３１の接続端子１２から第１のスイッチ素子４のスイッチオン信号が出力されるようになっている。そして、かかる押圧操作力が除去されると、反転ばね１３は自身の弾性で元の形状に復帰するため、中央固定接点８とコモン固定接点９との導通は解除される。同様に、回路基板４０の側方から防塵シート１６を介して反転ばね１５の中央部に押圧操作力が付与されると、該中央部が反転して中央固定接点１０に当接するため、反転ばね１５を介して中央固定接点１０とコモン固定接点１１とが導通され、配線用金属板３３の接続端子１２から第２のスイッチ素子５のスイッチオン信号が出力されるようになっている。そして、かかる押圧操作力が除去されると、反転ばね１５は自身の弾性で元の形状に復帰するため、中央固定接点１０とコモン固定接点１１との導通は解除される。
【００１９】
このように本実施形態例に係るスイッチ装置１は、ハウジング２の上向き載置部６から外方へ突出する各接続端子１２が、配線用金属板３を介して第１のスイッチ素子４や第２のスイッチ素子５と導通させてあるので、ハウジング２の横向き載置部７には接続端子を設ける必要がない。そして、このスイッチ装置１は、回路基板４０の主面４１から側端面４２に至るコーナー部分にハウジング２をあてがうことによって、主面４１と側端面４２にそれぞれ上向き載置部６と横向き載置部７を搭載して該主面４１のランド上に各接続端子１２を配置させることができるため、実装作業が極めて容易に行える。しかも、こうしてスイッチ装置１が実装されると、回路基板４０の主面４１と側端面４２がそれぞれ上向き載置部６と横向き載置部７を裏側から支持することになるので、第１および第２のスイッチ素子４，５にユーザからの強い押圧操作力が作用しても破損する危険性は少なく、それゆえ回路基板４０とは別に小基板を設置しなくても、信頼性を確保できてトータルコストを大幅に低減することができる。
【００２０】
また、このスイッチ装置１は、配線用金属板３がハウジング２の成形時に金型内にインサートされるフープ材を切断して形成されたものなので、配線用金属板３とハウジング２の一体品が連続的に製造できて生産性が向上し、低コストが図りやすくなっている。
【００２１】
また、このスイッチ装置１は、ハウジング２が上向き載置部６と横向き載置部７とに分割されており、これら上向き載置部６と横向き載置部７との間に配線用金属板３の折曲部３ａが露出するという構成にしてあるため、折曲部３ａを介して連結された上向き載置部６と横向き載置部７のなす角度を実装時に調整して寸法誤差等を吸収することができ、不良品の発生率を大幅に低減することができる。
【００２２】
さらに、このスイッチ装置１は、配線用金属板３のうち、上向き載置部６の内底面に露出する端部を第１のスイッチ素子４の固定接点となし、かつ、横向き載置部７の内底面に露出する端部を第２のスイッチ素子５の固定接点となすという構成にしてあるため、部品点数が少なくて製造が容易である。しかも、このスイッチ装置１は、上向き載置部６の内底面上に配置される反転ばね１３を第１のスイッチ素子４の可動接点となし、かつ、横向き載置部７の内底面上に配置される反転ばね１５を第２のスイッチ素子５の可動接点となすという構成にしてあるため、接点構造が簡素化できて信頼性も高い。
【００２３】
なお、上記した第１実施形態例では、第１のスイッチ素子４に対応する配線用金属板３１と第２のスイッチ素子５に対応する配線用金属板３３とを離隔させ、押圧操作時に各スイッチ素子４，５から出力される信号が区別できるように構成されているが、例えば第１のスイッチ素子４と第２のスイッチ素子５のいずれが押圧操作されても良いようなアプリケーションの場合、配線用金属板３１，３３を連続させて第１および第２のスイッチ素子４，５から同じ信号が出力されるように構成することも可能である。また、第１のスイッチ素子４の近傍に上向き載置部６に保持された別のスイッチ素子を並設したり、第２のスイッチ素子５の近傍に横向き載置部７に保持された別のスイッチ素子を並設するなどして、３個以上のスイッチ素子をユニット化した構成にすることも可能である。
【００２４】
図１０は本発明の第２実施形態例に係るスイッチ装置の斜視図、図１１は該スイッチ装置の正面図、図１２は該スイッチ装置の平面図、図１３は該スイッチ装置の側面図、図１４は該スイッチ装置の内部構造を示す正面図、図１５は該スイッチ装置の内部構造を示す平面図、図１６は該スイッチ装置の内部構造を示す側面図であり、これらの図において図１〜図９と対応する部分には同一符号が付してある。
【００２５】
図１０〜図１６に示すスイッチ装置２１は、ハウジング２の形状が前述した第１実施形態例と異なっている。すなわち、このスイッチ装置２１のハウジング２は、上向き載置部６と横向き載置部７とが連続するＬ字状に形成されており、このＬ字状のハウジング２内に配線用金属板３の折曲部３ａが埋設されている（図１４参照）。したがって、このスイッチ装置２１は、ハウジング２全体の機械的強度が高くて取扱い性に優れている。なお、このスイッチ装置２１のその他の構成ならびに動作は第１実施形態例と同様なので、その説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態例に係るスイッチ装置の斜視図である。
【図２】該スイッチ装置の正面図である。
【図３】該スイッチ装置の分解斜視図である。
【図４】該スイッチ装置の平面図である。
【図５】該スイッチ装置の側面図である。
【図６】該スイッチ装置の内部構造を示す正面図である。
【図７】該スイッチ装置の内部構造を示す平面図である。
【図８】該スイッチ装置の内部構造を示す側面図である。
【図９】該スイッチ装置を回路基板に実装した状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２実施形態例に係るスイッチ装置の斜視図である。
【図１１】該スイッチ装置の正面図である。
【図１２】該スイッチ装置の平面図である。
【図１３】該スイッチ装置の側面図である。
【図１４】該スイッチ装置の内部構造を示す正面図である。
【図１５】該スイッチ装置の内部構造を示す平面図である。
【図１６】該スイッチ装置の内部構造を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，２１  スイッチ装置
２  ハウジング
３（３１，３２，３３）  配線用金属板
３ａ  折曲部
４  第１のスイッチ素子
５  第２のスイッチ素子
６  上向き載置部
７  横向き載置部
８，１０  中央固定接点
９，１１  コモン固定接点
１２  接続端子
１３，１５  反転ばね
４０  回路基板
４１  主面
４２  側端面
【図１】
2007184161.tif 000003
【図２】
2007184161.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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