(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（１）の内部に電気回路を備え、筐体（１）の外部から前記電気回路の動作状況の変化を促す操作手段を具備し、前記筐体（１）の側部に、前記電気回路に接続し且つ回路基板（３）の取付孔（９）に対応させて形成されたコンタクト面へ弾性的に対面接触する外部端子（４，５）を設け、前記回路基板（３）を表裏から挟持する支持手段を前記筐体（１）に設け、前記支持手段は前記回路基板（３）の前記取付孔（９）に前記筐体が嵌め入れられた状態で前記回路基板（３）の前面に当接して該前面を支える前方支持部（１７）と、前記筐体の外縁から延出した金属製の帯片を、各々の基部から前方に向けて折曲げ、前記筐体の側面と前記帯片との離隔長が前方にいくに従って徐々に大きくなるように形成し、該帯片の先端部を前記筐体の側面に向けて折曲げて前記回路基板（３）を後方から支える後方支持部（２０）とを備えていることを特徴とする機構部品。
【請求項２】
前記電気回路は複数の電気回路を含み、前記複数の電気回路は連結可能な機能ブロック内に組み込まれてこれら連結可能な機能ブロックを組合わせて成ることを特徴とする前記請求項１記載の機構部品。
【請求項３】
前記筐体（１）に、抵抗体（６）と該抵抗体（６）に接する摺動子（７）による可変抵抗回路を前記電気回路として内包したことを特徴とする請求項１又は２記載の機構部品。
【請求項４】
前記筐体（１）に、操作手段の操作によって開閉する接点（８）を具備するスイッチ回路を前記電気回路として内包したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の機構部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に操作パネル用として用いられる機構部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日における電子部品の実装作業は、作業工数の削減と生産性の観点からほとんどがウエーブソルダー（Ｗａｖｅ  Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）槽などを採用した自動化によるもの（以下、「自動半田」と記す）であるが、耐熱性に劣る半導体素子や、電子部品であって機械的構造を有する機構部品にあっては、高熱に晒されることによる不具合を回避すべく、大まかな電子部品の自動半田工程を経た後に作業者が半田鏝による手作業で半田付けを行う（以下、「手半田」と記す）のが一般的であり、ＬＳＩ（ｌａｒｇｅ  ｓｃａｌｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の高価な半導体素子や交換頻度の高いリレーなどの実装にあっては、専用のソケットを自動半田にて実装し後の工程で装着することが通例であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記機構部品、即ち、スイッチや定数可変素子（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｒｅｓｉｓｔｏｒ，ｖａｒｉａｂｌｅ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ等）には、リレーを除いて、自動半田工程後に半田付けを行わずして回路基板へ装着し得るものが存在せず、該自動半田工程後の手半田に専ら頼るしかない実情にある。その他、従来の機構部品は、一体物であることが常であるために、機能の異なる機構部品を得るには、該機構部品の全体を個々に設計しなければ成らなかった。
【０００４】
本発明は、上記実情に鑑みて成されたものであって、自動半田工程を経た後に半田付けを行わずして回路基板へ装着でき、容易且つ多彩に製造し得る機構部品の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために成された本発明による機構部品は、筐体の内部に電気回路を備え、筐体の外部から電気回路の動作状況の変化を促す操作手段を具備し、筐体の側部に、前記電気回路に接続し且つ回路基板上に形成されたコンタクト面へ弾性的に対面接触する外部端子を設け、回路基板を表裏から挟持する支持手段を設けて成ることを特徴とする。この機構部品は、連結可能な機能ブロックを組合わせて構成することも可能であり、筐体に、抵抗体と該抵抗体に接する摺動子による可変抵抗回路を内包しても良いし、操作手段の操作によって開閉する接点を具備するスイッチ回路を内包しても良い。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による機構部品を、予め、回路基板３に取付孔９を設け、該取付孔８の周囲を囲む様に配設した枠状のソケット１０へ装着する例を挙げて説明する。
【０００７】
図１乃至図１０は、機構部品の一実施の形態を示したものである。この機構部品は、前方から、抵抗体６及びそれに接する摺動子７より成る可変抵抗回路を内包した抵抗ブロック１１と、接点８，８及び接点開閉部材１２より成るスイッチ回路を内包したスイッチブロック１３と、有底円筒状のシリンダーブロック１４を、各々機能ブロックとしてリベット１５で連結すると共に、図１０の如く抵抗ブロック１１並びにスイッチブロック１３の内部へ連通し、且つ前記摺動子７及び接点開閉部材１２並びにクリック感を発生するための摺接片３６が配設された各ローター３７，３８，３９を自らに対して旋回不能に支持する操作棒２から構成され、該操作棒２を、抵抗ブロック１１及びスイッチブロック１３に対して回転自在に且つ付勢部材を収容した前記シリンダーブロック１４の中空部の長さに応じたストロークを以て出没自在に設けたものである。尚、該操作棒２の出没態様は、押し入れた該操作棒２が筐体１内へ所定長侵入した状態でロックされ、再度その操作棒２を押すことによって該ロックが解除されるものである。以下これをプッシュロック式の操作棒２と呼称する。
【０００８】
可変抵抗回路の摺動子７は、図１０の如く操作棒２の出没にかかわらず常に基板３４上に形成された抵抗体６と接触しており、該操作棒２を回転させることによって摺動子７は該抵抗体６上を移動する。又、接点開閉部材１２も操作棒２の出没にかかわらず常に操作棒２にしたがって回転し、回転中は、表面に放射上の凹凸より成るギアが付いたブッシング３５と摺接片３６との関係で微小なクリック感が伴い、左回りで限界に至るまで回すと、比較的大きなクリック感を伴って前記スイッチブロック１３内の接点８，８が開き、それと同時に前記摺動子７も抵抗体６の端へ達する。以上のように、この実施の態様における操作棒２の出没は、電気的作用の変化には結び付かず、電気機器の操作摘みを図４の如く常時操作パネル１６の表面下へ収納するといった、主にデザイン的な配慮によるものである。
【０００９】
抵抗ブロック１１の前縁は四辺共に側方へ迫り出し、実装される回路基板３の前面を支える前方支持部１７として成形され、そのうち対向する一対の辺には取り付け方向を示すキー部１８が設けてある。又、抵抗ブロック１１とスイッチブロック１３との間には、例えば金属を素材とした方形枠状の支持リング（機能ブロックの一つ）１９が介在し、該支持リング１９の、前記キー部１８が形成されている側に面する外縁から、実装される回路基板３を後方から支える後方支持部２０が一体的に延設されている。各後方支持部２０は、支持リング１９の外縁から延出した帯片を、各々の基部から前方に向けて折曲げ、筐体１の側面と帯片との離隔長が前方へいくに従って徐々に大きくなるように成形し、該帯片の先端部を筐体１の側面に向けて折曲げたものである。この機構部品においては、これら前方支持部１７と後方支持部２０をもって回路基板３、時には操作パネル１６を挟持する支持手段として体を成すものである。この支持手段は、機構部品の取付状態に遊びが生じないよう適当に強く挟持できることが望ましく、前記例においては比較的厚肉な帯片が用いられている。
【００１０】
筐体１の後方支持部２０が存在しない側面のうち、一方の側面には可変抵抗回路の抵抗体６の両端及び摺動子７から抵抗ブロック１１の側面へ引出された各外部端子４，４，４が、それらの基部で前方へ向けて屈曲した状態で前方支持部１７の一片に沿って三つ並設され、他方の側面には前記接点８，８からスイッチブロック１３の側面へ引出された各外部端子５，５が、それらの基部で前方へ向けて屈曲した状態で前方支持部１７の一片に沿って二つ並設され、これらが前記ソケット１０に支持されたコンタクト２２を介して回路基板３の回路パターン２１との接続を果たすものである。各外部端子４，５は、機構部品の取付状態に多少遊びが生じたとしてもコンタクト２２の表面との接触が確保できるように、少なからず弾性をもたせておくことが望ましい。
【００１１】
尚、この機構部品の場合、可変抵抗回路とスイッチ回路とは電気的接続は成されておらず外部端子４，４，４，５，５を適宜繋げることによって所望の回路を構成すれば良い。又、上記構成（図６参照）からスイッチブロック１３を外し短い操作棒２を用いるだけで、図７に示す様な単なる可変抵抗器として機能する機構部品を構成する事も可能である。
【００１２】
図１には、本発明による機構部品の一例と共に、前記ソケット１０の一実施の形態を示してある。このソケット１０は、絶縁性をもった合成樹脂を用いて前記機構部品の前端部が嵌まる支持孔２４を持った方形枠状のソケット本体２５を成形し、その成形工程においてソケット本体２５の対向する二辺に、機構部品の外部端子４，５へ弾性的に接し且つ回路基板３の回路パターン２１へ半田固定されるコンタクト２２を配設したものである。コンタクト２２は導電性金属を素材として成形され、各々がソケット本体２５の二辺の前部において支持孔２４側からソケット１０の側方へ貫通し、ソケット本体２５に中間部がインサートされた状態で支持される。各コンタクト２２の支持孔２４側は、機構部品の側方に配設された外部端子４，５を弾性的に受けることができるよう後方へ彎曲してあり、一方、各コンタクト２２の反対側は、ソケット本体２５の側方へ面して後方へ折り曲げられ、その先端は回路基板３のスルーホール２６へ挿通し得るようにピン状に成形されている。
【００１３】
又、ソケット本体２５には、裏面の対角より下方へ突出するメインストッパー２７と、対向する二辺の裏面から突出するサブストッパー２８が設けてあり、それらによって、ソケット１０の回転及び縦横ずれ防止の確実を期している。該ソケット本体２５には、更に、前記コンタクト２２を設けた辺の下部内縁から開口面に沿って延出し各々前記支持孔２４のほぼ半分を覆う被覆片２９が設けてあり、ソケット本体２５の前方内縁には、機構部品を装着する際に方向違いに嵌合することのないよう、支持孔２４に面し機構部品のキー部１８が嵌まる切欠部３０が、両辺の中央から偏った位置に設けてある。ストッパー２７，２８は、支持状態を補強する役割を果たすので四隅に設けることが望ましく、フラックスの付着防止を確実にするためにも被覆片２９は、できる限り設けた方が良い。その際、被覆片２９を設ける位置としては、機構部品の後方支持部２０の回路基板３への掛止を阻害しない位置であってソケット１０のコンタクト２２の支持孔２４側の下方であることが不可欠である。即ち、ソケット１０のコンタクト２２や被覆片２９は、機構部品の外部端子４，５が収まる箇所に設け、機構部品の後方支持部２０は、被覆片２９が折れ曲がる領域を避けて設けることが原則となる。
【００１４】
前記機構部品の実装にあたっては、先ず、回路基板３にソケット１０のみを実装し自動半田を行う。前記ソケット１０には被覆片２９が設けてあるために、ウエーブソルダー槽へ通す前工程としてフラックスを塗布する場合にも、図９の如く該ソケット１０のコンタクト２２にフラックス２３が付着することはないし、各コンタクト２２が回路基板３のスルーホール２６へ差し込んである上に上記のごとくメインストッパー２７やサブストッパー２８が設けてある結果、移送時の揺れやウエーブソルダー槽における噴流で、半田付け前にソケット１０の実装位置がずれる心配も無い。加えて、前記メインストッパー２７やサブストッパー２８の先端に、実装によって回路基板３の裏面に引掛かる例えば鉤状の掛止部３１（図１参照）を形成すれば、ソケット１０の上下方向のずれが抑制され、回路基板３への固定をより確実にすることができる。
【００１５】
機構部品は、上記自動半田工程を経た後に図２の如くソケット１０へ嵌め入れられる。そのため、合成樹脂を主材とする機構部品の筐体１にあっても、自動半田工程における熱雰囲気で変形したり、機能的不具合を引き起こすおそれが無く、押し込めばスナップ式に装着されるのでその作業も極めて容易であり、装着後も前方支持部１７と後方支持部２０で回路基板３の表裏面を挟持する結果、機構部品自体が操作時に離脱する心配もない。回路基板３におけるソケット１０の取り付け位置には、該ソケット１０のストッパー２７，２８及び機構部品を挿入し得る取付孔９を予め設けておくが、機構部品の回転やずれをより確実に抑制するには、機構部品の上部断面とほぼ等しい形状の取付孔９を設けておくことが望ましい。
【００１６】
被覆片２９は、支持孔２４への機構部品の挿入に伴って図８の如く下方へ折れ曲がり支持孔２４が全開する。被覆片２９と一体物であるソケット本体２５の素材として例えばポリアミド系樹脂など屈折しても割れにくい樹脂を選定すれば、機構部品を装着する際にも被覆片２９が基部から折れて脱落することはない。
【００１７】
従来、プッシュロック式であるか否かにかかわらず、操作手段たる操作棒２或いは操作棒２を保持し得る操作手段を有する比較的大型の機構部品は、回路基板３に対して倒伏した状態で実装されたり、電気機器の操作パネル１６を挟持する状態で固定されたりするものであるが、前者にあっては、操作パネル１６に対して回路基板３を立設する必要があるために、例えばＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）３２等のディスプレイ素子などを固定する回路基板３が別個に必要となる他、電気機器の内部空間がその回路基板３によって仕切られて内部空間のレイアウトに支障を来すことが多く、後者にあっては、機構部品の外部端子４，５から回路基板３へリード線やコネクターを用いた配線を行う必要性が生じる等の問題があった。
【００１８】
一方、上記本発明による機構部品は、図４の如く回路基板３に対して起立した状態で固定できるために、回路基板３を操作パネル１６とほぼ平行に固定することができ、電気機器の内部空間を有効に利用することができる他、共通の回路基板３に前記ディスプレイ素子と機構部品を並設することができる。また、この様に機構部品が、操作パネル１６と平行に固定された回路基板３に立設されていると、光漏れ防止材（ゴム等）３３を、該機構部品の前面と操作パネル１６との間へ容易に密着して介在させることができるが、前記従来の倒伏した状態で実装するタイプの機構部品では、光漏れ防止材３３の密着状態が極めて不安定であったために、操作パネル１６の機構部品が露出している孔の隙間から光がリークすることが多かった。
【００１９】
以上は、本発明の一態様例を示したものであり、選択する機構部品としては例えばトグルスイッチ、プッシュスイッチ、ロータリースイッチ、押しボタンであっても良い。又、機構部品の構造及び外部端子と回路基板の回路パターンとを連絡する手段にあっても上記構成に限定するものではなく、例えば、前記外部端子の本数は適宜変更可能であり、筐体の側方において後方へ面して設けても良い。この際、機構部品の上下動が生じないような支持手段を備えることはもちろん、上下動が生じた際の接触を確保する外部端子自体の弾性もより重要となる。この構成のように外部端子が前方から後方へ向けてコンタクトに圧着される場合には、該コンタクトはソケット或いは回路基板の表面上に上向きで存在すべきであるから、コンタクトの表面にフラックスが付着する可能性は自ずと少なくなるし、更にソケットの肉厚を厚くしたりして回路基板表面からの間隔を広く取ることによって、その可能性はより小さくなる。このように、コンタクトの設け方は多様に存在し、コンタクトの設け方を工夫することによって、被覆片を設けなくともコンタクトへのフラックスの付着を防止できる場合もある。
【００２０】
外部端子と回路基板の回路パターンとを連絡する手段にあっては、外部端子を受けるコンタクトをソケットとして支持することなくコンタクト単体を回路基板へ直接実装しても良いし、回路基板の回路パターンの一部として形成したコンタクトへ外部端子を直接接触させても良い。その際、機構部品の支持は、機構部品と回路基板との固着強度を考えると、できるだけコンタクトや前記ソケットに依存せずに、機構部品が回路基板の取付孔の縁にしっかりと支持されることが望ましく、そうすることによって、外部端子とコンタクトとの接触不良やコンタクトの脱落等の問題を回避できる。その他、取付孔に対する機構部品の回転も前記問題が生じる原因となるので、筐体の断面形状を、例えば、方形などの回転不能な形状とすることが望ましい。尚、その際回路基板の取付孔も、該筐体が丁度嵌まる形状とすることが望まれることは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
以上のごとく本発明による機構部品を使用すればコンタクトやソケットだけがウエーブソルダー槽を通るので、機構部品の熱による不具合が回避できると共に、回路基板に対し機構部品を確実に支持できるために、乱暴な操作にあっても、連絡基板や回路パターンの破損は生じない。又、従来のフロントパネル用機構部品と比較して部品点数が少ない他、該機構部品をディスプレイ素子やその他の回路を含む回路基板へ合わせて搭載することができ、必要であれば比較的容易に取り外すこともできるので、回路基板などをシャーシに組み込む際、或いは製品として出荷する前の調整時における作業工数を大幅に削減することができる他、デザイン面における自由度も高い。更に、従来において外部端子を自動半田にて回路基板へ接続できなかった機構部品についても、後の工程で嵌め込むだけの作業を行えば良いという実質的には自動実装と同様の結果を生み出すことができるのでコストダウンに大きく貢献するものである。また更に連結可能な機能ブロックを組合わせれば、その効果はより高まる結果と成る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による機構部品の一例を示す使用態様図である。
【図２】  本発明による機構部品の取付態様例を示す斜視図である。
【図３】  機構部品内部の回路構成例を示すブロック図である。
【図４】  本発明による機構部品の取付態様例を示す断面図である。
【図５】  コンタクトを支持するソケットの一例を示す平面図である。
【図６】  本発明による機構部品の一例を示す側面図である。
【図７】  本発明による機構部品の一例を示す側面図である。
【図８】  コンタクトを支持するソケットにおける被覆片の動きを示す断面図である。
【図９】  コンタクトを支持するソケットにおける被覆片の作用を示す断面図である。
【図１０】  本発明による機構部品の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  筐体
３  回路基板
４，５  外部端子
６  抵抗体
７  摺動子
８  接点
【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】
0003768587.tif 000008
【図８】
0003768587.tif 000009
【図９】
0003768587.tif 000010
【図１０】
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