JP2008027704A

JP2008027704A - スイッチ装置

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Publication number: JP2008027704A
Application number: JP2006198225A
Authority: JP
Inventors: Kinji Muraki; 均至村木
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: JP4662283B2

Abstract

【課題】ライトガイドを利用した照明機能を有するスイッチ装置において、コストアップを極力抑え、且つ光源からの光を効率良くライトガイド内に取り込むようにする。
【解決手段】スイッチ装置１のゴム接点シート５にあって光源４と対応する部位に、光源４から発せられた光を基板２の一面に沿う方向に反射させる光反射膜１０を有する光反射部１１を設ける。この構成により、ライトガイド１６自身に特別な加工をしなくても、光源４からの光を、光反射膜１０にて反射させて、ライトガイド１６内に取り込むことができる。ライトガイド１６内に入った光は、凹部２０などで反射し、最終的に射出部１７から上方向に射出され、各被照明部２６を下方から照明する。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明機能を有するスイッチ装置に関する。

従来より、例えばハンドルスイッチやパワーウインドウレギュレータスイッチの車両用のスイッチ装置には照明機能が設けられている。スイッチ装置に照明機能を設けることにより、夜間時にスイッチ操作部を容易に特定することが可能となる。

照明機能を有するスイッチ装置の照明構造は、例えば特許文献１に示すように、光源と、透光性を有する材料から形成されているライトガイドと、照明が行われる被照明部（透光標示部）とから構成されている。この構成において、光源から発せられた光はゴム接点シート（カバーの隆起部）を貫通して光源の上方に設けられたライトガイドに入射し、ライトガイドの所定の部分（張出部）から射出する。その結果、射出した光は各被照明部を下方から照明し、スイッチ装置の照明が行われる。
また、本件発明の課題とは直接関係はないが、先行技術としては特許文献２に示すものがある。この文献は、液晶表示の照明に用いられるライトガイドについて説明している。
特開２００３−２４２８６３号公報特開２００４−１９３０５１号公報

スイッチ装置の照明において、光源から発せられる光の照射面積よりも被照明部の面積が広いスイッチ装置の場合には、光を効率良くライトガイド内に取り込む必要がある。ライトガイド内に光を取り込む方法としては例えば次の２つの方法が考えられる。

１つ目の方法としては、ライトガイドにあって光源からの光を取り込む部分に、空気との屈折率のみで光を反射させる光反射部を形成する方法である。この方法によって、光源から発せられた光をライトガイドに形成された光反射部で反射させ、ライトガイド内部に取り込むことができる。しかし、この方法では光反射部の設計が複雑となる欠点がある。また、ライトガイドは透光性を有する材料で形成されているため、この光反射部に光が当たった一部の光は反射せずにそのまま透過し、外部に出てしまい、光源からの光を効率良く取り込むことができない。

２つ目の方法としては、光が入射するライトガイド部分に、例えば金属材料からなる光反射膜を成膜し、入射した光をその光反射膜にて反射させる方法である。この方法によって、光反射膜に当たった光はすべて反射し、ライトガイド内に取り込むことが可能となる。しかし、この方法においては、ライトガイドに金属材料の光反射膜を成膜する工程が新たに必要となり、コストアップしてしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストアップを極力抑え、且つ光源からの光を効率良くライトガイド内に取り込むことができるスイッチ装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のスイッチ装置は、一面に固定接点を有する基板と、この基板の前記一面上に設けられ、前記一面に対して交差する方向に光を発する光源と、弾性及び透光性を有する材料により形成されて前記基板の一面を前記光源ごと覆うように設けられ、前記固定接点と対応する部位に弾性変形可能な接点設置部を有すると共にこの接点設置部の前記固定接点側の面に前記固定接点に対して接離する可動接点を有するゴム接点シートと、被照明部を有して前記接点設置部の前記可動接点とは反対側に配置され、押圧操作されることに伴い前記接点設置部を介して前記可動接点を前記固定接点に接触させるスイッチ操作部と、前記ゴム接点シートと前記スイッチ操作部との間に配置され、入射した光を前記被照明部に導く板状のライトガイドと、前記ゴム接点シートにあって前記光源と対応する部位に設けられ、前記光源から発せられた光を前記基板の前記一面に沿う方向に反射させる光反射膜を有する光反射部とを備え、前記光反射膜にて反射させた光を前記ライトガイドの側面から当該ライトガイド内に入射させ、このライトガイドを介して前記被照明部を照明する構成としたことを特徴とする。
この場合、光反射膜は、可動接点と同じ金属材料により形成されていることが好ましい（請求項２の発明）。

本発明によれば、光源から発せられた光を、ゴム接点シートに設けられた光反射膜で反射させ、反射された光をライトガイド内に入射させ、ライトガイドを介して被照明部を照明させる構成としたので、ライトガイド自身に特別な加工を必要とせずコストアップを極力抑えて被照明部を照明することができる。さらに、光源から発せられた光はすべてライトガイド内に入射するので、光を効率良くライトガイド内に取り込むことができる。

光反射膜を可動接点と同じ金属材料にすることにより、ゴム接点シートに可動接点を設ける工程時に、光反射膜もゴム接点シートに設けることが可能となる。そのため、新たに光反射膜を設ける工程を必要とせず、コストアップを一層抑えることができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、方向を示す必要がある場合には、後述する基板に対して基板の一面に固定接点が設けらている側を上方向として説明することとする。また、本実施形態では自動車に用いられるスイッチ装置について説明する。

スイッチ装置１の基板２は、矩形板状をなしていて、この基板２の一面である上面には、固定接点３が複数個所、本実施形態の場合５箇所（図２参照）に設けられていると共に、光源４などの電気部品が設けられている。尚、各固定接点３は、図１に示すように、２個が１組となっていて互いが離れている。この５箇所の固定接点３は、図２に示すように、基板２の略中心と、基板２の四隅付近に配置されている。
光源４には、例えば発光ダイオードが用いられている。この光源４は、基板２の一面に対して交差する方向、この場合直交する上方向（図１中の矢印Ａ方向）に光を発するように配置されている。

固定接点３及び光源４が設けられた基板２の一面を覆うように、ゴム接点シート５が設けられている。ゴム接点シート５は、弾性及び透光性を有する材料、例えばシリコンゴムにより形成されている。このゴム接点シート５には、接点設置部６及び可動接点７が５箇所ずつ設けられている。

接点設置部６は、ゴム接点シート５の各固定接点３と対応する部位に設けられ、ゴム接点シート５の他の上面より高い円柱状を成している。そして、この接点設置部６の周囲を薄肉部８でゴム接点シート５の他の部分と連ね、これによって、図１中の上下方向に弾性変形可能としている。また、可動接点７は、ゴム接点シート５の各接点設置部６の固定接点３側の面に、固定接点３に対して接離するように設けられている（図１に１個の可動接点７のみ示す）。そして、接点設置部６に外部から力が加わらない場合には、可動接点７は固定接点３に対して絶縁上必要な距離分、離れた所で保持されている。可動接点７は、導電性に優れた金属材料、例えば金の薄膜で形成されている。

ゴム接点シート５にあって光源４と対応する部位には、斜面部９と光反射膜１０とからなる光反射部１１が設けられている。この斜面部９は、光源４と対応するゴム接点シート５の部位が、上方向に突き出した形状のうちの斜面である。突き出した形状の断面は、図１に示すように、略直角三角形である。この斜面部９の内面に、光反射膜１０が設けられている。光反射膜１０は可動接点７と同じ材料、例えば金の薄膜で形成されており、ゴム接点シート５に可動接点７を設ける際に、その可動接点７と同様の工程で設けられている。この光反射膜１０を金属材料で形成することにより、この光反射膜１０に当たった光は透過せずに、すべて反射する構成となる。

断面が略直角三角形をなす部分の縦の面１２は、矩形状をなしている。断面が略直角三角形をなす部分の底面には、開口部１３が形成されている。
ゴム接点シート５上には、図２に示すように、円柱状の位置合わせ突起１４が３箇所に設けられている。この各位置合わせ突起１４は、後述する位置合わせ部１５と嵌合する構成になっている。

ゴム接点シート５上には、基板２よりも小さな矩形板状のライトガイド１６が、基板２の一面に沿うように設けられている。ライトガイド１６は、透光性を有する材料、例えばアクリル樹脂から形成され、ライトガイド１６内に入射した光を、後述する所定の射出部１７から射出するように光を導く機能を有している。

ライトガイド１６の外周の側面の一部には、ゴム接点シート５に設けられた縦の面１２と略一致する大きさの矩形状の入射部１８が形成されている。この入射部１８は滑らかな平坦面となっている。そして、ライトガイド１６の入射部１８と縦の面１２とが接するように、ライトガイド１６はゴム接点シート５上に配置されている。この配置によって、ライトガイド１６の入射部１８に向かう光は、ゴム接点シート５を貫通して入射部１８からライトガイド１６内に入射する。一方、ライトガイド１６の上面は光の射出部１７として機能し、ライトガイド１６内に入射した光は、この射出部１７から射出する。射出部１７も、滑らかな平坦面となっている。

ライトガイド１６の入射部１８以外の３箇所の側面の各中心付近には、ライトガイド１６の厚さ方向に延びる切り欠き形状の位置合わせ部１５がそれぞれ形成されている。この切り欠き形状はライトガイド１６の中心に向かって窪む円弧形状である。この切り欠きの円弧形状は、位置合わせ突起１４の円柱形状と一致する構成となっている。従って、各位置合わせ突起１４と、それに対応する位置合わせ部１５を嵌合させると、ゴム接点シート５上の所定の位置にライトガイド１６を配置することができる。

ライトガイド１６の入射部１８と位置合わせ部１５を除く側面には、鋸刃形状のプリズム加工部１９が形成されている。プリズム加工部１９は、ライトガイド１６の内部からプリズム加工部１９に達した光を、再度、ライトガイド１６内に戻す機能を有している。
ライトガイド１６の底面には、複数の微小な凹部２０が形成されている。この凹部２０については後述する。
ライトガイド１６の中央付近にはライトガイド１６の厚さ方向に貫通する孔２１が設けられている。この孔２１は接点設置部６よりやや大きく、ゴム接点シート５の略中心に位置する接点設置部６が孔２１に挿通する構成となっている。尚、本実施形態では、この孔２１の側面にもプリズム加工部１９は形成されていない。

上記のように、光反射部１１をゴム接点シート５に設け、ライトガイド１６をゴム接点シート５上の所定の位置に配置し、光源４から光を矢印Ａ方向に照射すると、光は開口部１３を通って光反射部１１の斜面部９に設けられた光反射膜１０に当たる。光反射膜１０に当たった光は、略９０度向きを変えて基板２の一面に沿う方向（図１中の矢印Ｂ方向）に反射される。そして、反射した光は、ゴム接点シート５の縦の面１２を貫通して、ライトガイド１６の側面に形成された入射部１８からライトガイド１６内に入射する。

接点設置部６の可動接点７の反対側の面のライトガイド１６の上方には、これらを覆うように、スイッチカバー２２が設けられている。スイッチカバー２２は、底面が開放した略箱形状であり、透光性を有しない樹脂材料などから成型されている。このスイッチカバー２２の上面には、５箇所の接点設置部６に対応してそれぞれ開口部２３が形成されていて、各開口部２３にそれぞれスイッチ操作部２４が設けられている。

各スイッチ操作部２４は底面が開放した略箱形状である。このスイッチ操作部２４は２色成形により作られ、内周側が透光性を有する樹脂材料で、外周の側面が透光性を有しない樹脂材料で成型されている。また、このスイッチ操作部２４は、押圧伝達部２５と被照明部２６とを有している。
押圧伝達部２５は、接点設置部６の真上に位置する部分である。この押圧伝達部２５の下端面は接点設置部６の上端面に接している。従って、スイッチ操作部２４の上面を押圧操作すると、押圧伝達部２５の下端面は接点設置部６を介して可動接点７を押圧し、この押圧により可動接点７は固定接点３に接触する構成となっている。

スイッチ操作部２４の上面は、上述の透光性を有する樹脂材料からなる被照明部２６を有し、この被照明部２６は光を透過する機能を有している。
また、ライトガイド１６の底面に形成されている凹部２０は、被照明部２６と対応する部分に設けられている。この構成により、矢印Ｂ方向の光が凹部２０に当たると、ライトガイド１６の上方向（図１中の矢印Ｃ方向）に反射し、ライトガイド１６の射出部１７から射出する。射出した光は各被照明部２６を下方から照明する構成となっている。

次に、上記構成の作用と効果について述べる。
自動車の夜間照明の電源をオンにすると、照明機能を有するスイッチ装置１の光源４が通電され、光源４は発光する。光源４から発せられた矢印Ａ方向の光は、開口部１３を通って、光反射部１１の光反射膜１０に当たる。光反射膜１０に当たった光は、矢印Ｂ方向に反射し、ゴム接点シート５の縦の面１２を貫通し、ライトガイド１６の側面に形成された入射部１８からライトガイド１６内に入射する。

ライトガイド１６内に入射した光が、ライトガイド１６の側面に形成されたプリズム加工部１９に達すると、プリズム加工部１９で反射し、再度、ライトガイド１６内に戻る。一方、ライトガイド１６に設けた凹部２０に当たった光は矢印Ｃ方向に反射し、射出部１７から射出する。このようにして、ライトガイド１６内に入射した光は、最終的に射出部１７から射出し、各被照明部２６を下方から照明する。

本発明によれば、光源４から発せられた光は、ゴム接点シート５に設けられた光反射膜１０によって反射され、ライトガイド１６内に入射する。そして、この光がライトガイド１６を介して被照明部２６を照明する構成とした。この構成により、ライトガイド１６自身に光源４からの光を取り込むための特別な加工を必要せず、コストアップを極力抑えて被照明部２６を照明することができる。さらに、光反射膜１０を利用することにより、光源４から発せられた矢印Ａ方向の光は、この光反射膜１０を透過することなく、すべての光をライトガイド１６内に入射させることができるので、光を効率良くライトガイド１６内に取り込むことができる。

また、ライトガイド１６の側面にプリズム加工部１９を設けたので、一度ライトガイド１６内に入射した光を射出部１７以外から出ることを極力抑えることができ、入射した光を効率良く射出部１７から射出することができる。
光反射膜１０を可動接点７と同じ金属材料にし、可動接点７をゴム接点シート５に設ける工程時に、光反射膜１０もゴム接点シート５に設けるようにしたので、新たに光反射膜１０を設ける工程を必要とせず、コストアップを一層抑えることができる。

なお、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
上記実施形態の可動接点７と光反射膜１０とは同じ金属材料で形成したが、異なる金属材料でも良い。また、この光反射膜１０を斜面部９の外面に設けても良い。

上記実施形態の位置合わせ部１５及び孔２１の側面にプリズム加工部１９を設け、光の反射の効果をさらに高めても良い。
上記実施形態のスイッチ操作部２４全体を、透光性を有する樹脂材料で形成し、スイッチ操作部２４全体を照明することも可能である。また、スイッチ操作部２４全体を、透光性を有しない樹脂材料で形成し、被照明部となる部分をレーザーにより抜き、その部分を照明することも可能である。
上記実施形態のスイッチ装置１は、上述の自動車用のスイッチ装置１に限定されず、構成的に同様の事情を有するスイッチ装置一般として広く適用できる。

本発明の一実施形態を示すスイッチ装置の縦断面図基板とゴム接点シートとライトガイドの分解斜視図

符号の説明

図面中、１はスイッチ装置、２は基板、３は固定接点、４は光源、５はゴム接点シート、６は接点設置部、７は可動接点、１０は光反射膜、１１は光反射部、１６はライトガイド、２０は凹部、２２はスイッチカバー、２４はスイッチ操作部、２６は被照明部を示す。

Claims

一面に固定接点を有する基板と、
この基板の前記一面上に設けられ、前記一面に対して交差する方向に光を発する光源と、
弾性及び透光性を有する材料により形成されて前記基板の一面を前記光源ごと覆うように設けられ、前記固定接点と対応する部位に弾性変形可能な接点設置部を有すると共にこの接点設置部の前記固定接点側の面に前記固定接点に対して接離する可動接点を有するゴム接点シートと、
被照明部を有して前記接点設置部の前記可動接点とは反対側に配置され、押圧操作されることに伴い前記接点設置部を介して前記可動接点を前記固定接点に接触させるスイッチ操作部と、
前記ゴム接点シートと前記スイッチ操作部との間に配置され、入射した光を前記被照明部に導く板状のライトガイドと、
前記ゴム接点シートにあって前記光源と対応する部位に設けられ、前記光源から発せられた光を前記基板の前記一面に沿う方向に反射させる光反射膜を有する光反射部とを備え、
前記光反射膜にて反射させた光を前記ライトガイドの側面から当該ライトガイド内に入射させ、このライトガイドを介して前記被照明部を照明する構成としたことを特徴とするスイッチ装置。
光反射膜は可動接点と同じ金属材料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。