JP2002157940A

JP2002157940A - スイッチユニット

Info

Publication number: JP2002157940A
Application number: JP2000351364A
Authority: JP
Inventors: Yasuyoshi Serizawa; 泰義芹澤; Minoru Kubota; 実久保田; Keizo Nishitani; 啓三西谷
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2002-05-31
Also published as: DE10156262B4; US20020060146A1; DE10156262A1; US6528742B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スイッチの操作性等に好適な湾曲構造を確保
でき、スイッチ操作時にラバーコンタクトの曲げ変形に
起因した動作信頼性の低下を防止できるスイッチユニッ
トを得る。【解決手段】ＦＰＣ２３とこのＦＰＣ２３の上に重ね
られるラバーコンタクト２７とをアンダーケース３０及
びアッパーケース４０によって収容保持し、ラバーコン
タクト２７によりＦＰＣ２３上のスイッチ接点２３ａを
開閉操作するキートップ２９ａ〜２９ｇがアッパーケー
ス４０に装備されるスイッチユニットにおいて、アンダ
ーケース３０は、アッパーケース４０のスイッチ取付部
位４３ａ〜４３ｅに対向する底壁３１上面の部位が平坦
面に形成されており、ＦＰＣ２３は、アンダーケース３
０の平坦面３４上に配置される領域に、電子部品２５が
集約配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のド
アパネル等に組み込まれるスイッチユニットに関するも
ので、詳しくは、電子部品が半田付け実装される配線回
路体としてのフレキシブルプリント回路体やフレキシブ
ルプリント回路体上のスイッチ接点を開閉するラバーコ
ンタクトを、アンダーケース及びアッパーケースの上下
に２分割された湾曲構造のケースで収容保持した形態の
スイッチユニットの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車の窓ガラスを開閉するた
めのパワーウインド用のスイッチユニットとして、電子
部品が半田付け実装された配線回路体と、この配線回路
体を収容保持するアンダーケース及びアッパーケースの
上下２分割のケースとを備え、アッパーケースの上面に
ケース内の回路接点を開閉操作するスイッチ類を配置し
て、ドアパネルに組み込む形式のものが種々開発されて
いる。

【０００３】このようにスイッチユニットは、スイッチ
の操作性の向上や、室内デザインに調和する意匠性等か
ら、例えばスイッチ類が配置されるアッパーケースの表
面が湾曲構造にデザインされることが多い。そして、湾
曲構造のケースへの収容性を向上させることから、スイ
ッチユニットに収容する配線回路体には、ケース内曲面
に応じた布線に無理が生じないように、可撓性を持たせ
ることが要求されている。また、自動車のドアパネル等
に組み込まれる電気回路は、前述したパワーウインド用
の他、例えば、パワーシートの調整用や、カーテシラン
プ用など、多種に及ぶ。そこで、ドア内の限られたスペ
ース内での高密度な回路実装を実現するため、スイッチ
ユニットで使用する配線回路体には、省スペース化も要
求されている。

【０００４】このような要求に応えるため、最近では、
電子部品が半田付け実装される配線回路体として、フィ
ルム状又はシート状の薄い可撓性絶縁基材上に配線回路
を印刷形成したフレキシブルプリント回路（以下、ＦＰ
Ｃと呼ぶ）が普及している。

【０００５】図１０及び図１１は、電子部品が実装され
る配線回路体としてＦＰＣを使用した従来のスイッチユ
ニットを示したものである。ここに示したスイッチユニ
ット１は、自動車のパワーウインド用のスイッチやその
他のスイッチを配備してドアパネルに組み込むスイッチ
ユニットで、電子部品３が半田付け実装される配線回路
体としてのＦＰＣ５とＦＰＣ５上のスイッチ接点を開閉
するスイッチ機構であるラバーコンタクト７とを、アン
ダーケース９及びアッパーケース１０の上下に２分割さ
れた湾曲構造のケース１１で収容保持した構成である。

【０００６】ラバーコンタクト７は、ＦＰＣ５の上面に
重ねて装備されると共に、ＦＰＣ５に形成したスイッチ
接点５ａを開閉するための接点開閉導体７ａを、隆起し
たラバー壁７ｂによって該スイッチ接点５ａから離間状
態に支持した構造のスイッチ機構である。

【０００７】アッパーケース１０には、図１１にも示す
ように、ラバーコンタクト７を介してスイッチ接点５ａ
を開閉操作をするためのスイッチ操作手段であるキート
ップ１３が、ラバーコンタクト７側に変位可能に取り付
けられている。このキートップ１３は、ラバーコンタク
ト７側への変位によって、ラバーコンタクト７のラバー
壁７ｂをＦＰＣ５側に弾性変形させることで、ラバーコ
ンタクト７上の接点開閉導体７ａをＦＰＣ５上のスイッ
チ接点５ａに接触させる。

【０００８】以上のアンダーケース９及びアッパーケー
ス１０は、滑らかな湾曲構造を呈していて、ＦＰＣ５及
びラバーコンタクト７も、ケース９，１０の湾曲構造に
対応した湾曲状態でこれらのケース内に収容保持されて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うに、全体が湾曲構造で、スイッチ機構も湾曲面に装着
された形態では、例えば、図１２に矢印（イ）で示した
ように、キートップ１３を押下操作して、ラバーコンタ
クト７のラバー壁７ｂを弾性変形させた際、ラバー壁７
ｂは、本来想定したラバー壁７ｂの隆起方向に沿う垂直
荷重ではなく、矢印（ロ）に示したように、ラバー壁７
ｂの隆起方向に対して傾斜した曲げ荷重によって曲げ変
形を受けるようになり、この結果、変形が一部に偏って
ラバー壁７ｂが破損し易くなるという問題があった。ま
た、ラバー壁７ｂの曲げ変形によって、接点開閉導体７
ａの変位位置がずれて、接点開閉導体７ａとスイッチ接
点５ａとの電気的な接触不良等を生じる虞もあった。

【００１０】また、図１３に示すように、電子部品３の
ＦＰＣ５に半田付けした部位１５が、アンダーケース９
の湾曲構造のためアンダーケース９の底壁面から浮いた
状態にされるため、車両走行時の振動等によって加振さ
れ、半田による接合部に亀裂や剥離等の不都合が生じる
虞があった。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、フレキシブルプリント回路やラバーコンタクトを収
容するケースに、スイッチの操作性等に好適な湾曲構造
が確保できて、しかも、耐久性及び信頼性に優れたスイ
ッチユニットを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るスイッチユニットは、フィルム状又はシ
ート状の絶縁基材上に配線回路を形成したフレキシブル
プリント回路と、上面に電子部品が実装された前記フレ
キシブルプリント回路の下面を覆う底壁を有して該フレ
キシブルプリント回路を保持するアンダーケースと、前
記フレキシブルプリント回路の上面に重ねて装備される
と共に前記フレキシブルプリント回路に形成したスイッ
チ接点を開閉するラバーコンタクトと、前記ラバーコン
タクトを覆う上壁と前記アンダーケースとの結合を果た
す係合手段とを備えたアッパーケースと、前記アッパー
ケースに変位可能に取り付けられたキートップとを備
え、前記アッパーケースの表面形態が前記キートップの
操作性等に適した湾曲構造に設けられるスイッチユニッ
トにおいて、前記アンダーケースは、前記キートップが
取り付けられる前記アッパーケースのスイッチ取付部位
に対向する前記底壁上面の部位を平坦面に形成し、前記
フレキシブルプリント回路は、前記スイッチ取付部位に
対応した前記アンダーケースの底壁の平坦面に載置され
る領域にスイッチ接点及び電子部品の配置を集約させた
ことを特徴とする。

【００１３】そして、上記構成によれば、アンダーケー
スは、キートップが取り付けられるアッパーケースのス
イッチ取付部位に対向する底壁上面の部位が、平坦面に
形成されているため、接点開閉導体を有したラバーコン
タクトのラバー壁を本来想定されている垂直方向に的確
に弾性変形させることができる。この結果、スイッチ操
作時にラバーコンタクトが本来の想定とは異なる曲げ変
形を受けることに起因したラバーコンタクトの破損を防
止することができる。また、フレキシブルプリント回路
上の電子部品が、アンダーケースの平坦面に載置される
領域に集約配置されるため、アンダーケースと密着性を
良好にする。そのため、電子部品の半田付けした部位が
アンダーケースから浮き上がることを防止できる。従っ
て、アンダーケースから浮き上がった接合部が車両の振
動等による加振作用で破損されることを防止でき、スイ
ッチ機構の耐久性及び信頼性を向上させることができ
る。

【００１４】なお、好ましくは、上記のスイッチユニッ
トにおいて、前記フレキシブルプリント回路は、電子部
品の配置が集約される領域と隣接領域との境界部に、折
曲げ部又は可撓性を向上させる折曲補助構造を設けたこ
とを特徴とするとよい。このようにすると、フレキシブ
ルプリント回路上の電子部品を半田付けした領域をより
安定してアンダーケースの平坦面に密着状態にすること
ができ、車両の振動等による半田接合部の破損防止効果
を向上させることができる。

【００１５】また、好ましくは、上記のスイッチユニッ
トにおいて、前記アンダーケースは、前記アッパーケー
スのスイッチ取付部位に対応する底壁の平坦面相互が薄
肉ヒンジで折曲可能に連結され、各薄肉ヒンジの折曲度
の調整によって、前記アッパーケースに対応した湾曲構
造を得ることを特徴とするとよい。このようにすると、
アンダーケースは、各薄肉ヒンジの折曲度を調整するこ
とで、多様な湾曲形態を選択することが可能になり、１
種類のアンダーケースで、湾曲形態の異なる多種類のア
ッパーケースに共通利用することが可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスイッチユニ
ットの好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。図１乃至図６は本発明に係るスイッチユニットの第
１の実施の形態を示したもので、図１は本発明に係るス
イッチユニットの上面図、図２は図１のII−II線に沿う
概略断面矢視図、図３は図１のIII −III 線に沿う概略
断面矢視図、図４は図３に示す湾曲形態のケースの変形
例を示す概略図、図５は図１におけるＶ−Ｖ線に沿う拡
大断面図、図６は図１に示したスイッチユニットで使用
するフレキシブルプリント回路を示す斜視図である。

【００１７】この第１の実施の形態のスイッチユニット
２１は、例えば、自動車の窓の開閉を電動で行うパワー
ウインド用のスイッチやその他の数種のスイッチを搭載
して、自動車のドアパネル等に組み込まれるものであ
る。

【００１８】このスイッチユニット２１は、図５に示す
ように、フィルム状又はシート状の薄い可撓性絶縁基材
上に配線回路を印刷形成したＦＰＣ２３と、上面に電子
部品２５が半田付け実装されたＦＰＣ２３の下面を覆う
底壁３１を有してＦＰＣ２３を収容保持するアンダーケ
ース３０と、ＦＰＣ２３の上面に重ねて装備されると共
にＦＰＣ２３の上面に形成されたスイッチ接点２３ａを
開閉する接点開閉導体２７ａをラバー壁２７ｂによって
スイッチ接点２３ａから離間した状態に支持する構造の
ラバーコンタクト２７と、ラバーコンタクト２７の上面
側を覆う上壁４１とアンダーケース３０との結合を果た
す不図示の係合手段とを備えたアッパーケース４０と、
ラバー壁２７ｂを弾性変形させて接点開閉導体２７ａを
スイッチ接点２３ａに接触させるべくアッパーケース４
０に変位可能に取り付けられたスイッチ操作手段として
のキートップ２９ａ〜２９ｇとを備えた構成である。

【００１９】アッパーケース４０は、図１に示すよう
に、キートップ２９ａ〜２９ｇが取り付けられるスイッ
チ取付部位（斜線を施した領域）４３ａ〜４３ｅを何れ
も平坦壁に形成すると共に、これらのスイッチ取付部位
４３ａ〜４３ｅ間に位置する非スイッチ取付部位４５ａ
〜４５ｄまたは隣接するキートップ２９ａ〜２９ｇ相互
の配置面を折曲壁又は湾曲壁とすることで、図２にも示
すように、全体的な表面形態が、キートップ２９ａ〜２
９ｇの操作性が良く、且つ意匠性にも優れた湾曲構造に
形成されている。なお、本実施の形態の場合、アンダー
ケース３０及びアッパーケース４０によって形成される
ケースは、スイッチの操作性や意匠性から、図３に示す
ように幅方向には中央部が上に隆起した場合や、図４に
示すように中央部を下方に窪んだ湾曲形態とする場合も
ある。

【００２０】アンダーケース３０は、図５に示すよう
に、ＦＰＣ２３が載置される底壁３１の上面のスイッチ
取付部位４３ａ〜４３ｅに対向する部位が、スイッチ取
付部位４３ａ〜４３ｅに平行な平坦面３４に形成されて
おり、また、平坦面３４間の連結部位をアッパーケース
４０の非スイッチ取付部位４５ａ〜４５ｄと同様な折曲
壁又は湾曲壁とすることで、全体としてはアッパーケー
ス４０に相応した湾曲構造に形成されている。

【００２１】一方、ＦＰＣ２３は、図６に示すように、
アッパーケース４０のスイッチ取付部位４３ａ〜４３ｅ
に対応してアンダーケース３０の平坦面３４上に配置さ
れる領域Ｓ１〜Ｓ４に、電子部品２５が集約配置されて
いる。即ち、電子部品２５の実装領域は、全て、これら
の領域Ｓ１〜Ｓ４に設定されている。そして、ＦＰＣ２
３は、電子部品２５の配置が集約される領域Ｓ１〜Ｓ４
と、これらの領域に挟まれる隣接領域Ｌ１〜Ｌ３との境
界部に、折曲げ部２２又は可撓性を向上させる折曲補助
構造２３ｘを設けている。折曲補助構造２３ｘは、本実
施の形態の場合、ＦＰＣ２３の絶縁基材に貫通形成され
た複数個の微小の貫通孔であるが、領域相互の境界に沿
って延在するスリット状であってもよい。

【００２２】以上のスイッチユニット２１では、アッパ
ーケース４０は、複数箇所の平坦なスイッチ取付部位４
３ａ〜４３ｅを非平坦な非スイッチ取付部位４５ａ〜４
５ｄによって連続させる構成で、非スイッチ取付部位４
５ａ〜４５ｄにおける折曲度や湾曲度を適宜に調整する
ことで、全体としては、スイッチの操作性や意匠性等に
優れた所望の湾曲構造を確保することができる。

【００２３】そして、アッパーケース４０のスイッチ取
付部位４３ａ〜４３ｅに対向して、ＦＰＣ２３を収容保
持するアンダーケース３０の底壁３１上面は、スイッチ
取付部位４３ａ〜４３ｅと平行な平坦面３４に形成され
ているため、アッパーケース４０に装備されるキートッ
プ２９ａ〜２９ｇを操作して、接点開閉導体２７ａを有
したラバーコンタクト２７のラバー壁２７ｂを本来想定
されている垂直方向に的確に弾性変形させることがで
き、従って、スイッチ操作時にラバーコンタクト２７が
本来の想定とは異なる曲げ変形を受けることに起因した
ラバーコンタクト２７の破損を防止することができる。

【００２４】また、ＦＰＣ２３上の電子部品２５の配置
が、アッパーケース４０のスイッチ取付部位４３ａ〜４
３ｅに対応して形成されるアンダーケース３０の平坦面
３４上の領域Ｓ１〜Ｓ４に集約されるため、電子部品２
５の接合部周辺でのアンダーケース３０との密着性が良
好に設定される。そのため、半田付けされる電子部品２
５がアンダーケース３０から浮き上がるのを防止するこ
とができる。従って、アンダーケース３０から浮き上が
った接合部が車両の振動等による加振作用で破損される
ことも防止でき、半田付けによる接合部やスイッチ機構
の耐久性及び信頼性を向上させることができる。

【００２５】更に本実施の形態の場合は、ＦＰＣ２３
が、電子部品２５の配置が集約される領域Ｓ１〜Ｓ４と
隣接領域Ｌ１〜Ｌ３との境界部に、折曲げ部２２又は可
撓性を向上させる折曲補助構造２３ｘが設けられ、ＦＰ
Ｃ２３が境界部で折れ曲げ易くなっているので、電子部
品２５を半田付けした領域Ｓ１〜Ｓ４をより安定してア
ンダーケース３０の平坦面３４に密着状態に設定するこ
とができ、スイッチユニット２１の組立性を一層良好な
ものにすることができる。

【００２６】なお、ＦＰＣ２３を支えるアンダーケース
３０は、図７に示すように、アッパーケース４０のスイ
ッチ取付部位４３ａ〜４３ｅに対応する平坦面３４相互
が薄肉ヒンジ３６で折曲可能に連結された構成として、
図８に示すように、薄肉ヒンジ３６の折曲度の調整によ
って、アッパーケース４０の湾曲構造に追従した湾曲構
造を得るように構成することもできる。

【００２７】このようにすると、アンダーケース３０
は、各薄肉ヒンジ３６の折曲度を調整することで、多様
な湾曲形態を選択することが可能になり、１種のアンダ
ーケース３０で、例えば、図９の（ａ），（ｂ）に示す
ように湾曲形態の異なるアッパーケース４０Ａ，４０Ｂ
に対し共通利用することが可能になる。

【００２８】また、図７に示したように、平坦面３４を
ヒンジ結合したアンダーケース３０は、薄肉ヒンジ３６
の開き角度を調整することで、複数個の平坦面３４が平
坦に並んだ状態とすることができる。このように平坦化
されたアンダーケース３０は、ＦＰＣ２３上への電子部
品の実装工程や半田付け工程において、ＦＰＣ２３の位
置決め固定用として用いられる搬送用支持板として活用
することもでき、ＦＰＣ２３に対する電子部品の実装工
程や半田付け工程における従来の専用の搬送用支持板を
省略して、スイッチユニットの製造コストの低減を図る
ことも可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明のスイッチユニットによれば、ア
ッパーケースは、複数箇所の平坦なスイッチ取付部位を
非平坦な非スイッチ取付部位によって連続させる湾曲形
態で、非スイッチ取付部位における折曲度や湾曲度を適
宜に調整することで、全体としては、スイッチの操作性
や意匠性等で優れた湾曲構造を確保することができる。
そして、アッパーケースのスイッチ取付部位と、このス
イッチ取付部位に対向するアンダーケースの底壁上面の
部位とは、互いに平行をなす平坦面に形成されているた
め、アッパーケースに装備されるスイッチ操作手段を操
作して、接点開閉導体を有したラバーコンタクトのラバ
ー壁を本来想定されている垂直方向に的確に弾性変形さ
せることができ、スイッチ操作時に本来の想定とは異な
る曲げ変形を受けることに起因したラバーコンタクトの
破損を防止することができる。

【００３０】また、フレキシブルプリント回路上の電子
部品の配置が、アッパーケースのスイッチ取付部位に対
応してアンダーケースの底壁の平坦面上に載置される領
域に集約されるため、電子部品は半田付けによる接合部
周辺とアンダーケースとの密着性を良好にできる。その
ため、電子部品は半田付けされる部位の、アンダーケー
スからの浮き上がりが防止される。従って、アンダーケ
ースから浮き上がった接合部が車両の振動等による加振
作用で破損されることも防止することができ、半田付け
による接合部やスイッチ機構の耐久性及び信頼性を向上
させることができる。

【００３１】そして、請求項２に記載の構成にすると、
フレキシブルプリント回路上の電子部品を半田付けした
領域をより安定してアンダーケースの平坦面に密着状態
にすることができ、車両の振動等による半田接合部の破
損防止効果を向上させることができる。また、請求項３
に記載の構成にすると、アンダーケースは、各薄肉ヒン
ジの折曲度を調整することで、多様な湾曲形態を選択す
ることが可能になり、１種類のアンダーケースで、湾曲
形態の異なる多種類のアッパーケースに共通利用するこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスイッチユニットの第１の実施の
形態の上面図である。

【図２】図１のII−II線に沿う概略断面矢視図である。

【図３】図１のIII −III 線に沿う概略断面矢視図であ
る。

【図４】図３に示す湾曲形態のケースの変形例を示す概
略図である。

【図５】図１におけるＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図であ
る。

【図６】図１に示したスイッチユニットで使用するフレ
キシブルプリント回路の構造を示す斜視図である。

【図７】本発明に係るスイッチユニットで使用するアン
ダーケースの第２の実施の形態の概略側面図である。

【図８】図７に示したアンダーケースの作用説明図であ
る。

【図９】図７に示したアンダーケースが適合するアッパ
ーケースの湾曲構造例の説明図である。

【図１０】従来のスイッチユニットの分解斜視図であ
る。

【図１１】図１０におけるXI−XI線に沿う断面図であ
る。

【図１２】図１１に示したスイッチ機構を操作した際の
問題点の説明図である。

【図１３】図１０に示した従来のアンダーケース構造に
おける問題点の説明図である。

【符号の説明】

２１スイッチユニット２３ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）２３ａスイッチ接点２３ｘ折曲補助構造２５電子部品２７ラバーコンタクト２７ａ接点開閉導体２７ｂラバー壁２９ａ〜２９ｇキートップ（スイッチ操作手段）３０アンダーケース３１底壁３４平坦面３６薄肉ヒンジ４０アッパーケース４１上壁４２係合手段４３ａ〜４３ｅスイッチ取付部位４５ａ〜４５ｄ非スイッチ取付部位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西谷啓三静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社内Ｆターム(参考） 5G006 AA01 AC07 AZ01 BA01 BA02 BA06 BB03 BB07 BC04 FB04 FB29 LG07 5G051 AC20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルム状又はシート状の絶縁基材上に
配線回路を形成したフレキシブルプリント回路と、上面
に電子部品が実装された前記フレキシブルプリント回路
の下面を覆う底壁を有して該フレキシブルプリント回路
を保持するアンダーケースと、前記フレキシブルプリン
ト回路の上面に重ねて装備されると共に前記フレキシブ
ルプリント回路に形成したスイッチ接点を開閉するラバ
ーコンタクトと、前記ラバーコンタクトを覆う上壁と前
記アンダーケースとの結合を果たす係合手段とを備えた
アッパーケースと、前記アッパーケースに変位可能に取
り付けられたキートップとを備え、前記アッパーケース
の表面形態が前記キートップの操作性等に適した湾曲構
造に設けられるスイッチユニットにおいて、前記アンダーケースは、前記キートップが取り付けられ
る前記アッパーケースのスイッチ取付部位に対向する前
記底壁上面の部位を平坦面に形成し、前記フレキシブルプリント回路は、前記スイッチ取付部
位に対応した前記アンダーケースの底壁の平坦面に載置
される領域にスイッチ接点及び電子部品の配置を集約さ
せたことを特徴とするスイッチユニット。
【請求項２】前記フレキシブルプリント回路は、電子
部品の配置が集約される領域と隣接領域との境界部に、
折曲げ部又は可撓性を向上させる折曲補助構造を設けた
ことを特徴とする請求項１記載のスイッチユニット。
【請求項３】前記アンダーケースは、前記アッパーケ
ースのスイッチ取付部位に対応する底壁の平坦面相互が
薄肉ヒンジで折曲可能に連結され、各薄肉ヒンジの折曲
度の調整によって、前記アッパーケースに対応した湾曲
構造を得ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
のスイッチユニット。