JP2016103406A - 接点ゴムスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】係合部を有するボス部を有する接点ゴムスイッチについて、接点ゴムスイッチとしての適切な荷重特性をもち、取付対象部材に対する確実な固定を実現しつつ、成形金型からの脱型を容易に行えるようにする技術の提供。【解決手段】接点ゴムスイッチ１０のベース部１１の下面１１ｂに、回路基板Ｐの係合穴Ｐ２に挿入するボス部１３を設ける。ボス部１３には膨出する係合部１３ｂが設けるとともに、ボス部１３の外周面から膨出せずに係合部１３ｂの側面を形成する平面部１３ｈとを有する。この平面部１３ｈを設けることで、全周に亘って係合部１３ｂを設ける場合よりも小さな抵抗力で成形金型からの脱型を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板の導電接点に対して導通接触して入力を行う接点ゴムスイッチに関する。

接点ゴムスイッチは、電子機器の内部で固定され、接点部への押圧によって回路基板の導電接点への導通入力を行うために使用される。この接点ゴムスイッチの電子機器の内部での固定方法としては、筐体等の構造部材や回路基板にネジ留めしたり、前記構造部材を形成する樹脂部品で挟持する方法がある。しかしながら、これらの方法では接点ゴムスイッチを固定するネジや挟持構造を持つ樹脂部品が必要となることから、部品点数が多くなり組立工数も増える不都合がある。

これに対して、回路基板や構造部材を形成する樹脂部品に係合穴を設ける一方で、接点ゴムスイッチにはそこに差し込んで固定するボス部を設けることで、接点ゴムスイッチを固定する方法も考えられる。図５はその一例であり、シリコーンゴム等のゴム状弾性体なる接点ゴムスイッチ１のベース部２には下方に突出するボス部３が設けられ、ボス部３には回路基板等に係合する係合部４がボス部３の外周を一周囲むように環状に膨出する形態で設けられている（特許文献１、２参照）。これによれば部品点数を削減し、組立工数を減らしながらも、接点ゴムスイッチ１を容易に回路基板等に固定することができる。

実開平２−１０４３９８号公報、第３図、第４図 実開平２−３７４２５号公報、第２図（Ａ）

ところで、接点ゴムスイッチ１を固定する係合部４は、ボス部３から突出する高さが高いほど、回路基板や構造部材等の取付対象部材に対して強く係合して抜け止めしないように固定することができる。しかしながらそうすると、金型成形された接点ゴムスイッチ１を金型から外す際に、係合部４の脱型が困難であり、ボス部３が千切れて製品不良となるばかりか、千切れたボス部３が金型内に残ってしまう。こうした不都合が生じないよう、脱型に時間が掛かりサイクルタイムを短縮するのが難しい。

そうしたボス部３の千切れ対策としては、例えば接点ゴムスイッチ１のゴム硬度を低硬度にして柔らかくして抜け易くすることが考えられる。しかしながらそうすると、接点ゴムスイッチ１の押圧荷重が小さく必要な荷重特性を得ることが難しくなる。またいくらかゴム硬度を低くしても、脱型性が大きく改善することはないため、結局サイクルタイムの短縮には繋がらないのが実際である。

以上のような従来技術を背景になされたのが本発明である。その目的は、係合部を有するボス部を有する接点ゴムスイッチについて、接点ゴムスイッチとしての適切な荷重特性をもち、取付対象部材に対する確実な固定を実現しつつ、成形金型からの脱型を容易に行えるようにすることにある。

上記目的を達成すべく本発明は以下の接点ゴムスイッチを提供する。

即ち、本発明は、ゴム状弾性体でなり取付対象部材に固定されるベース部と、導電接点と接触する接点部とを有する接点ゴムスイッチについて、前記ベース部における前記取付対象部材との対向面に、前記取付対象部材に挿入するボス部を有しており、前記ボス部には、ボス部の軸方向と交差方向へ膨出する係合部と、ボス部の外周面から膨出せずに前記係合部の側面を形成する平面部とを有することを特徴とする。

本発明のボス部には、ボス部の軸方向と交差方向へ膨出する係合部と、ボス部の外周面から膨出せずに前記係合部の側面を形成する平面部とを有する。したがって本発明の係合部はボス部の全周に亘って環状に突出していない。つまりボス部の外周面から膨出せずに前記係合部の側面を形成する平面部を有する。このため成形金型からの脱型時において、平面部が金型のキャビティに引っ掛からない。よってボス部の係合部が全周に亘ってキャビティに引っ掛かって千切れてしまう従来の接点ゴムスイッチとは異なり、千切れることなく容易に脱型できる。そして破損しないため、接点ゴムスイッチを形成するゴム状弾性体のゴム硬度を低くする必要がなく、接点ゴムスイッチとして適切な荷重特性を発揮することができる。もちろん取付対象部材への確実な固定はボス部の係合部によって実現することが可能である。

前記ベース部は、前記対向面に前記ボス部を複数有しており、該複数のボス部の平面部は互いに平行に形成できる。

これによれば、複数のボス部の係合部でベース部の確実な固定を実現しながらも、脱型時には平面部を引っ張り方向に沿わせることで、複数のボス部を成形金型から従来よりも容易に脱型することができる。

前記ボス部は、前記係合部を挟んだ基端側よりも先端側を細く形成する。

これによれば、ボス部を取付対象部材に対して差し込みやすく作業性を向上することができる。また、基端側が太いので取付対象部材における係合穴等の取付部にボス部１３を隙間無く係合させることができる。

前記係合部は、前記交差方向における太さが前記ボス部の先端側よりも基端側において大きく膨出する。

これによれば、係合部が基端側では太く先端側では細いので、係合部を取付対象部材に対して挿入しやすく、また抜け方向への引っ張りに対しては係合部の基端側で引っ掛かり抜けにくくすることができる。

前記係合部は、前記軸方向に対する膨出面の傾斜角度が、前記ボス部の先端側よりも基端側において大きい角度で傾斜する。

これによれば、係合部の外形面をなす膨出面の傾斜角度が、先端側よりも基端側で大きく傾斜するので、係合部を取付対象部材に対して挿入しやすく、また抜け方向への引っ張りに対しては係合部の大きく傾斜する基端側の膨出面で引っ掛かり抜けにくくすることができる。

本発明の接点ゴムスイッチによれば、接点ゴムスイッチとしての適切な荷重特性をもち、取付対象部材に対する確実な固定を実現しつつも、係合部の平面部によって固定対象とする取付対象部材への差し込みと固定が容易であり、また成形金型からの脱型もボス部が千切れることなく容易に行える。したがって取付対象部材への固定作業を効率的に行うことができ、金型成形のサイクルタイムを短縮できる。

一実施形態による接点ゴムスイッチの正面図。 図１の右側面図。 図１の平面図。 図１のＳＡ−ＳＡ線断面図。 一従来例による接点ゴムスイッチの断面図。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。

本実施形態による接点ゴムスイッチ１０は、ゴム状弾性体の金型成形にて形成される成形体である。その構造としてベース部１１と、ベース部１１の上面１１ａから上方へ突出する接点部１２、ベース部１１の下面１１ｂから下方に突出するボス部１３を有する。

接点ゴムスイッチ１０の素材となるゴム状弾性体としては、公知の合成ゴムや熱可塑性エラストマーを用いることができる。その中でも圧縮永久歪みが小さく耐熱性などの特性が良いシリコーンゴムが好ましい。ゴム硬度はＪＩＳＫ６２５３に基づくタイプＡデュロメータを用いて測定され、Ａ３０〜７０の間のものが、後述する押圧操作を行う接点ゴムスイッチ１０に適するものとして使用できるが、特にＡ４０〜６０のものが好ましい。Ａ４０より小さいと、接点ゴムスイッチ１０として求められる荷重特性を満たすことが難しく、また成形金型からの脱型性も悪くなる。またＡ６０より大きいと、成形金型からの脱型性が低下して破損しやすくなる。本実施形態ではゴム硬度をＡ５０とする。

ベース部１１はシート状に形成される。その平面形状は図３で示すように略正方形状であるが、それに限定するものではなく、任意の形状に形成することができる。ベース部１１の下面１１ｂは、接点部１２とボス部１３を除いて凹凸の無い平坦面として形成されており、取付対象部材としての回路基板Ｐの基板面の面形状に沿わせるように載置される。したがって下面１１ｂの直下に実装素子等があれば、それを覆うように載置される。なお、本実施形態では「取付対象部材」として回路基板Ｐを例示するが、電子機器の筐体等の構造部材となる樹脂部品を「取付対象部材」としてもよい。また、例えば筐体等の構造部材の上に回路基板を設置して、その双方又はそれらに加えて他の部材を含めてボス１３を挿通して固定する「取付対象部材」としてもよい。

接点部１２は、基部１２ａと、可撓部１２ｂと、基部１２ａの先端に設けられた導電接点１２ｃとで形成されている。押圧操作により基部１２ａを下方に変位させる荷重が加わると、可撓部１２ｂが撓み、導電接点１２ｃが下方にある回路基板Ｐの回路接点Ｐ１と接触することで、スイッチ入力がなされる。基部１２ａは厚肉の円板状に形成されており、その上面１２ｄには図外の電子機器の筐体に露出して押圧操作する硬質樹脂製の操作ボタン（図示略）が設置される。なお、そうした操作ボタンを設けずに、基部１２ａの上面１２ｄを電子機器の筐体の外面に露出する押圧操作部としてもよい。可撓部１２ｂは、基部１２ａの下端からスカート状に広がる円錐台形状に形成されている。可撓部１２ｂは屈曲し易いよう基部１２ａより薄肉に形成されており、押圧操作によって座屈することでクリック感のある操作感を発揮する。導電接点１２ｃは、導電部材にて形成されており、例えば導電性塗膜や金属層により形成されている。

ボス部１３は、本実施形態ではベース部１１の下面１１ｂから下方に２本突出して形成されている。なお、２本ではなく１本以上であれば何本としてもよい。それらのボス部１３は同一形状とされており、ベース部１１の側から順に、基端部１３ａ、係合部１３ｂ、先端部１３ｃが形成されている。

基端部１３ａと先端部１３ｃはいずれも円柱形状であり、基端部１３ａよりも先端部１３ｃの方が細径として形成されており、回路基板Ｐの係合穴Ｐ２に対して挿入し易くなっている。他方、先端部１３ｃよりも径の太い基端部１３ａは係合穴Ｐ２よりも僅かに小径とされており、そこに挿通されると確実に固定されるようになっている。

また、基端部１３ａの長さは、回路基板Ｐの係合穴Ｐ２の孔軸方向に沿う深さ、即ち回路基板Ｐの板厚と略同じ長さとして形成されている。他方、先端部１３ｃは、回路基板Ｐの板厚や基端部１３ａよりも長く形成されていて、まず始めに係合穴Ｐ２に挿入される先端部１３ｃの挿入状態を保持できるようにしている。即ち、係合部１３ｂが係合穴Ｐ２を通過すればボス部１３は容易には抜けないが、先端部１３ｃが短いと、それのみを挿入した状態では係合穴Ｐ２から抜け出る可能性があるため、先端部１３ｃの長さを長くすることで、そこのみを挿入した状態でも抜け難くなるようにしている。具体的には先端部１３ｃのみを係合穴Ｐ２に挿入した状態で、先端部１３ｃの先端が係合穴Ｐ２を貫通してその孔縁から突出する長さとしている。

係合部１３ｂは、１つのボス部１３について２箇所に形成されている。即ち、ボス部１３の軸心を中心として相互に反対側に位置する外周面部分である。係合部１３ｂは全体的に基端部１３ａの側が太く、先端部１３ｃの側が細くなる形状である。係合部１３ｂの基端部１３ａの側には肩部１３ｄが形成されており、これが回路基板Ｐの係合穴Ｐ２の穴縁と穴壁（内壁）に引っ掛かって抵抗力を発揮し、ボス部１３を抜け止めする。したがって、肩部１３ｄを形成する膨出面（傾斜面）１３ｅは、ボス部１３の軸方向に対して急な傾斜角度で立ち上がり突出している。肩部１３ｄの下端は係合部１３ｂにおいて係合穴Ｐ２の孔径を超えて最も外方に突出する突出部１３ｆが形成されている。突出部１３ｆは回路基板Ｐの係合穴Ｐ２に圧入させる部分である。突出部１３ｆの下端にはボス部１３の軸心方向に向かって緩やかに傾斜する膨出面１３ｇが形成されている。この膨出面１３ｇは徐々に挿入抵抗が大きくなるようにボス部１３の係合穴Ｐ２への圧入をガイドする。

以上のように膨出する係合部１３ｂの両側面には、ボス部１３の基端部１３ａの外形面の延長線上に伸長して、かつボス部１３の径方向で基端部１３ｂや先端部１３ｃから突出しない平面部１３ｈが形成されている。平面部１３ｈは２つのボス部１３、１３のそれぞれの係合部１３ｂの側面として形成されている。平面部１３ｈ間の間隔は基端部１３ａの外径と同じ長さとなっている。したがって平面部１３ｈ間の間隔は先端部１３ｃの外径よりは長くなっている。

１つのボス部１３が有する２つの平面部１３ｈは互いに平行に形成されていて、成形後に成形金型のキャビティから脱型する際に金型内で引っ掛かって千切れないよう平面部１３ｈを設けることで、容易に脱型できるようにしている。また、２つのボス部１３がそれぞれ有する平面部１３ｈどうしも互いに平行に形成されている。これも成形後の脱型を容易にするためである。そして、回路基板Ｐの係合穴Ｐ２に挿入する際には、ボス部１３の全周に亘って挿入抵抗が発生するのではなく、平面部１３ｈで発生する挿入抵抗を係合部１３ｂよりも小さくすることができるので、従来よりも容易に接点ゴムスイッチ１０を回路基板Ｐに対して取付けることができる。

２つのボス部１３の平面部１３ｈは、互いに平行であることに加えて、平面部１３ｈどうしが対面するよう並列に配置されている。平面部１３を平行・並列に配置することで、接点ゴムスイッチ１０を安定して回路基板Ｐに固定することができる。もし２つのボス部１３の平面部１３が同一直線上に沿うように配置されていると、ベース部１１を平面部１３ｈの延長方向へ捲るように引っ張ると、捲り方向で前後するボス部１３が時間差を持って１本ずつ係合穴Ｐ２と係合して抜け止めされるため小さな抜去力で外れ易い。これに対して、互いのボス部１３の平面部１３ｈが並列に配置されていると、同じように捲るようにして引っ張った際に、捲り方向で並列に配置されている２つのボス部１３が同時に係合穴Ｐ２と係合して抜け止めされる。したがってより外れ難くすることができるのである。

さらに本実施形態では、接点部１２を中心とする両側にボス部１３の平面部１３が平行・並列に配置されている。これによって押圧操作により弾性変形を伴って接点部１２が繰り返し変位して動いても、接点部１２の両側で確実にベース部１１を回路基板Ｐに固定し続けておくことができる。

以上のような本実施形態の接点ゴムスイッチ１０は、ボス部１３を回路基板Ｐの係合穴Ｐ２に挿入して固定される。この際にボス部１３をベース部１１の上面１１ａの側から押圧するようにして係合穴Ｐ２に圧入する。この圧入をより容易にするためには、ボス部１３の係合部１３ｂが片側ずつ係合穴Ｐ２に挿入させるように少し斜めにして挿入するとよい。２つのボス部１３の膨出面１３ｇ、突出部１３ｆを同時に係合穴Ｐ２に圧入すると挿入抵抗が最も大きくなるからである。

なお、接点ゴムスイッチ１０を回路基板Ｐから取り外す際には、取付時の挿入と同じように、各ボス部１３の肩部１３ｄが同時に係合穴Ｐ２に引っ掛からないようにする。また、２つのボス部１３のすべての肩部１３ｄが同時に係合穴Ｐ２に引っ掛からないようにする。このようにして肩部１３ｄによる引っ掛かりを時間的にずらすことで、より容易に取り外すことができる。

そして、以上のような接点ゴムスイッチ１０によれば、脱型性を考慮してゴム状弾性体のゴム硬度を低硬度にする必要がないので、接点ゴムスイッチ１０として接点部１２（可撓部１２ｂ）における適切な荷重特性を発揮することが可能である。また、回路基板Ｐ（取付対象部材）に対する確実な固定も実現できる。さらに、平板部１３ｈが形成されているため、固定対象とする回路基板Ｐへの差し込みと固定を容易に行うことができ、また成形金型からの脱型も容易に行える。したがって固定作業を効率的に行うことができ、また成形のサイクルタイムを短縮できる利点がある。

以上の実施形態ではボス部１３を同一形状のものを示したが、係合穴Ｐ２の大きさによっては複数のボス部１３の大きさを変えても良い。また、ボス部１３の長さ方向における係合部１３ｂの形成位置を変更してもよい。

前記実施形態のボス部１３は、平面部１３ｈが平行・並列に配置する例を示したが、前述のような並列配置による作用・効果を発揮できなくてもよければ、並列配置にしなくてもよい。

以上の実施形態では接点部１２が１つの例を示したが複数設けてもよく、接点部１２の形状も他の形状に変更してもよい。

１０ 接点ゴムスイッチ
１１ ベース部
１１ａ 上面
１１ｂ 下面
１２ 接点部
１２ａ 基部
１２ｂ 可撓部
１２ｃ 導電接点
１２ｄ 上面
１３ ボス部
１３ａ 基端部
１３ｂ 係合部
１３ｃ 先端部
１３ｄ 肩部
１３ｅ 膨出面
１３ｆ 突出部
１３ｇ 膨出面
１３ｈ 平面部
Ｐ 回路基板（取付対象部材）
Ｐ１ 接点
Ｐ２ 係合穴

Claims (5)

1. ゴム状弾性体でなり取付対象部材に固定されるベース部と、
   導電接点と接触する接点部とを有する接点ゴムスイッチにおいて、
   前記ベース部における前記取付対象部材との対向面に、前記取付対象部材に挿入するボス部を有しており、
   前記ボス部には、ボス部の軸方向と交差方向へ膨出する係合部と、ボス部の外周面から膨出せずに前記係合部の側面を形成する平面部とを有することを特徴とする接点ゴムスイッチ。
2. 前記ベース部は、前記対向面に前記ボス部を複数有しており、
   該複数のボス部の平面部が互いに平行に形成されている請求項１記載の接点ゴムスイッチ。
3. 前記ボス部は、前記係合部を挟んだ基端側よりも先端側の方が細く形成されている請求項１又は請求項２記載の接点ゴムスイッチ。
4. 前記係合部は、前記交差方向における太さが、前記ボス部の先端側よりも基端側において大きく膨出する請求項１〜請求項３何れか１項記載の接点ゴムスイッチ。
5. 前記係合部は、前記軸方向に対する膨出面の傾斜角度が、前記ボス部の先端側よりも基端側において大きい角度で傾斜する請求項１〜請求項４何れか１項記載の接点ゴムスイッチ。

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