JP2008108557A - タッチ検出機能付きスイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチ検出用電極に対する手指の接触時に安定した静電容量を得ることができて、しかも、電気的接続の信頼性も高いタッチ検出機能付きスイッチ装置を提供する。
【解決手段】ボディ１に手指で接触される操作ボタン３を移動可能に設け、ボディ１に操作ボタン３に対応して配線部５を有するプリント配線板４を設け、このプリント配線板４に操作ボタン３が押圧操作されることに基づいて動作するスイッチ９を設けた。さらに、操作ボタン３に、一端部が操作ボタン３の操作面部３ｄに一部が露出するように固定され、他端部が板状をなして接続線６を介し配線部５に電気的に接続されたタッチ検出用電極７を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、操作部材に手指が接触した際にこれを検出するためのタッチ検出用電極を有するタッチ検出機能付きスイッチ装置に関する。

例えば、複数の選択部を画面に表示する表示装置の選択用のスイッチ装置としては、上記複数の選択部に対応して複数の操作部材としての操作ボタンを備え、使用者が選択した操作ボタンを手指にて押圧操作すると、操作ボタンの下側に配設されたスイッチ要素が動作して対応する選択部を表示状態にして選択決定するようにした構成が考えられている。
尚、本発明が解決しようとする課題に対応するような公知文献は発見できなかった。

ところで、上記したようなものにおいては、使用者は、スイッチ装置の操作ボタンを見て選択してから操作する必要がある。このため、使用者は、スイッチ装置の操作ボタンと表示装置の画面との両方を見る必要があり、操作性がよくないという問題がある。

そこで、このような問題に対処するため、発明者らは次のようなものを考えた。それは、スイッチ装置の操作ボタンに手指が接触した際に、これを検出して、その操作ボタンに対応する選択部の表示状態を変化させるような構成とするものである。このような構成のものによれば、表示画面を見れば、手指が接触している操作ボタンの位置がわかるため、スイッチ装置の操作ボタンを見ずに、表示画面のみを見て操作することが可能となる。
これを実現させるためのタッチ検出機能付きスイッチ装置として、発明者らは例えば図２３及び図２４に示す構成のもの（比較例）を２例考えた。

まず、図２３は、第１の比較例を示すタッチ検出機能付きスイッチ装置の縦断面図である。操作部材を構成する操作ボタン１０１は、プラスチックにより下面側が開口した矩形容器状をなすように形成されている。その操作ボタン１０１の上面は操作面部１０１ａをなし、操作面部１０１ａの下面にはタッチ検出用電極１０２が設けられている。また、この操作ボタン１０１の周辺には、操作ボタン１０１の移動のための空間を挟んでボディ１０３が配置されている。

操作ボタン１０１の下方には、プリント配線板１０４が配置されており、このプリント配線板１０４には、プリント配線がなされている。
上記タッチ検出用電極１０２は、弾性変形可能なフレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣと称す）１０５を介してプリント配線板１０４の図示しない配線部に電気的に接続されている。このＦＰＣ１０５は、プラスチックシート間に銅製の配線部（いずれも図示せず）を挟み込んだような構造となっていて、操作ボタン１０１の操作面部１０１ａに配置される一端側の上面部をタッチ検出用電極１０２としている。

ＦＰＣ１０５は、操作ボタン１０１の一方の側面部１０１ｂの内面、プリント配線板１０４の図２３中の左側の部品装着面及び下面に沿うように屈曲して配置され、操作ボタン１０１の内部に内ケース１０１ｃが圧入されることで固定されている。そして、ＦＰＣ１０５の他端側は、プリント配線板１０４の下面に装着されたコネクタ１０６を介して配線部に接続され、コネクタ１０６の手前部分において、固定部材１０７によってプリント配線板１０４に固定されている。

プリント配線板１０４において、操作ボタン１０１の他方の側面部１０１ｄの下方に対応する部位に位置させて、スイッチ要素としてのスイッチ１０８が配設されている。この場合、操作ボタン１０１の側面部１０１ｂとプリント配線板１０４の部品装着面との間には、操作ボタン１０１の側面部１０１ｂの下方向への移動を許容する隙間が設定されている。

尚、図示した構成では、操作ボタン１０１が１個のみであるが、実際には、表示装置の複数の選択部と対応して操作ボタン１０１を含むユニットが複数個設けられている。そして、各スイッチ１０８は、例えばマイクロコンピュータからなる制御装置（図示せず）に接続される。

上記構成において、使用者の手指が操作ボタン１０１の操作面部１０１ａに接触すると、手指がグランド側となってその手指とタッチ検出用電極１０２とによってコンデンサが形成され、これがＦＰＣ１０５及びコネクタ１０６を介してプリント配線板１０４の配線部に接続され、プリント配線板１０４の検出回路の信号レベルが変化する。制御装置は、この信号レベルの変化により操作ボタン１０１への手指の接触を検出し、図示しない表示装置の画面において、その操作ボタン１０１に対応する選択部を表示状態にする。そして、その操作ボタン１０１が下方へ押圧操作され、この操作ボタン１０１の側面部１０１ｄによりスイッチ１０８が押圧操作されると、スイッチ１０８が動作して選択信号を出力して制御装置に与え、制御装置はスイッチ１０８に対応する選択部を固定的な表示状態にしてその選択部の選択を決定する。これにより、スイッチ装置の操作ボタン１０１を見ずに、表示画面のみを見て操作することが可能となる。

一方、図２４は、第２の比較例を示すタッチ検出機能付きスイッチ装置の縦断面図である。ボディ１１０には、操作部材を構成する操作ボタン１１１が移動可能に収納されている。操作ボタン１１１は、プラスチックにより下面側が開口した矩形容器状をなすように形成されていて、その表面には、薄膜状のタッチ検出用電極１１２が設けられている。また、タッチ検出用電極１１２の表面には、絶縁被膜１１３が設けられている。

操作ボタン１１１の下方には、プリント配線板１１４が配置されており、このプリント配線板１１４には、プリント配線がなされている。更に、プリント配線板１１４の部品装着面（上面）には、配線部１１５が設けられ、この配線部１１５に接続線１１６の一端部が半田付け（或いは、かしめ）によりに接続され、接続線１１６の他端部は前記タッチ検出用電極１１２の側面の下部に半田付け（或いは、かしめ）により接続されている。

そして、プリント配線板１１４において、操作ボタン１１１の下端に対応する部位に位置させて、スイッチ要素としてのスイッチ１１７が配設されている。図示した構成では、操作ボタン１１１が１個のみであるが、実際には、表示装置の複数の選択部と対応して操作ボタン１１１を含むユニットが複数個設けられている。そして、各スイッチ１１７は、例えばマイクロコンピュータからなる制御装置（図示せず）に接続される。

上記構成において、使用者の手指が操作ボタン１１１の上面（絶縁被膜１１３）に接触すると、手指がグランド側となってその手指とタッチ検出用電極１１２とによってコンデンサが形成され、これが接続線１１６を介してプリント配線板１１４の配線部１１５に接続され、プリント配線板１１４のタッチ検出回路の信号レベルが変化する。制御装置は、この信号レベルの変化により操作ボタン１１１への手指の接触を検出し、図示しない表示装置の画面において、その操作ボタン１１１に対応する選択部を表示状態にする。そして、その操作ボタン１１１が下方へ押圧操作され、この操作ボタン１１１の下端によりスイッチ１１７が押圧操作されると、スイッチ１１７が動作して選択信号を出力して制御装置に与え、制御装置はスイッチ１１７に対応する選択部を固定的な表示状態にしてその選択部の選択を決定する。これより、スイッチ装置の操作ボタン１１１を見ずに、表示画面のみを見て操作することが可能となる。

しかしながら、上記した第１の比較例のタッチ検出機能付きスイッチ装置では、タッチ検出用電極１０２は、内ケース１０１ｃを操作ボタン１０１内に圧入することにより操作ボタン１０１内面に組立て固定されるので、組立て精度のばらつきにより操作ボタン１０１の操作面部１０１ａとタッチ検出用電極１０２との対向間隔にばらつきを生じ、このため、タッチ検出用電極１０２と手指とで構成されるコンデンサの静電容量が不安定になって、操作ボタン１０１に対する手指のタッチ検出が不安定になる問題がある。

一方、上記した第２の比較例のタッチ検出機能付きスイッチ装置では、薄膜状のタッチ検出用電極１１２に接続線１１６を半田付け（或いは、かしめ）によりに接続する作業は、困難で、作業性が悪く、接続不良が生じやすい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、タッチ検出用電極に対する手指の接触時に安定した静電容量を得ることができて、しかも、電気的接続の信頼性も高いタッチ検出機能付きスイッチ装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明のタッチ検出機能付きスイッチ装置は、手指で接触される操作部材と、この操作部材に対応して配設され、配線部を有するプリント配線板と、前記操作部材が操作されることに基づいて動作するスイッチ要素と、一端部が前記操作部材の操作面部に一部が露出するように固定され、少なくとも他端部が板状若しくは棒状をなして前記配線部に電気的に接続されたタッチ検出用電極とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、タッチ検出用電極の一端部が操作部材の操作面部に一部が露出するように固定したので、タッチ検出用電極に対する手指の接触時に安定した静電容量を得ることができる。
また、タッチ検出用電極の少なくとも他端部が板状若しくは棒状をなし、この他端部が配線部に接続された構成としたので、接続不良も生じず電気的接続の信頼性を高くすることができる。

以下、本発明の第1の実施形態について図１乃至図５を参照して説明する。尚、方向を示す必要がある場合には、後述するタッチ検出用電極をタッチ検出機能付きスイッチ装置に取付けた状態において、タッチ検出用電極が中心よりもずれている方向、例えば図１中の左方向を後方として説明する。

図１は、タッチ検出機能付きスイッチ装置の縦断面図である。この図１において、プラスチック製のボディ１は、一方の面たる下面が開口した矩形容器状をなしている。このボディ１には、ボタン収納孔部２が形成されている。このボタン収納孔部２は、上部が他の部位より小になされて両者の間に段部２ａが形成されている。そして、ボタン収納孔部２には、手指で接触及び押圧操作される操作部材としての操作ボタン３が、所定方向（図1において上下方向）に移動可能に収納されている。

操作ボタン３は、プラスチック製で下面が開口する矩形容器状に形成されている。この操作ボタン３は、上部が他の部位より小になされており、これらの小形部３ａと大形部３ｂとの間に段部３ｃが形成されている。また、操作ボタン３（小形部３ａ）の上面は、図２に示すように、操作面部３ｄとされており、この操作面部３ｄ上には、後述するスイッチ操作の機能を簡略的に示す記号３ｅが付されている。

操作面部３ｄの後部には、図４に示すように、透孔部３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉが形成されている。透孔部３ｆ，３ｇは、夫々矩形で前後方向に対向して配置されている。透孔部３ｈ，３ｉは、夫々矩形で左右方向に対向して配置されている。尚、透孔部３ｆ，３ｇは、透孔部３ｈと透孔部３ｉとを結ぶ線分の中間に配置されている。

操作ボタン３の下方には、図１に示すように、操作ボタン３の下面に対応してプリント配線板４が配置されている。このプリント配線板４には、所定のプリント配線がなされている。そして、プリント配線板４は、ボディ１の下面の開口部１ａに嵌込み装着されている。

更に、プリント配線板４の部品装着面（上面）には、配線部５が設けられている。この配線部５には、可撓性を有する接続線６の一端部が半田付けにより電気的に接続されている。接続線６の他端部は、後述するタッチ検出用電極７の他端部をなす接続部７ａの下端部に半田付けにより電気的接続されている。

そして、プリント配線板４において、操作ボタン３の下端に対応する部位に位置には、絶縁材例えばゴム製の中空円錐状（杯を伏せた状態）をなす可撓体８が固定されている。この可撓体８の上部の受圧部８ａは、操作ボタン３の下面の押圧部３ｊに下方から当接しており、上方に付勢するようになっている。これにより、操作ボタン３は上方に付勢されて、その段部３ｃがボディ１の段部２ａに当接し、操作面部３ｄがボディ１の上面より若干突出した状態（初期状態）に保持される。また、可撓体８の受圧部８ａの下面に可動接点９ａが設けられ、これと対向してプリント配線板４の部品装着面に固定接点９ｂ，９ｂが設けられ、以って、スイッチ要素たるスイッチ９が構成される。従って、操作ボタン３が押圧操作されることに基づいてスイッチ９は動作（オン）する。

操作ボタン３には、導電材例えば銅製からなり、図４に示すように、全体が略Ｔ字状に形成されたタッチ検出用電極７が設けられている。このタッチ検出用電極７の一端部をなす上部は、操作ボタン３の左右方向に延びる細長矩形板状のタッチ検出部（電極部）７ｂに形成されている。

また、タッチ検出部７ｂの中央の後部の裏面には、矩形板状をなして下方に延び、前記透孔部３ｆに挿入可能な接続部７ａが一体に形成されている。さらに、タッチ検出部７ｂの裏面にあって接続部７ａに対向する前部には、矩形板状をなしタッチ検出部７ｂから下方に延び、前記透孔部３ｇに挿入可能な爪部７ｃが形成されている。また、タッチ検出部７ｂの裏面の両端部にも、下方に延びる爪部７ｄ，７ｅがそれぞれ形成されている。これらの爪部７ｄ，７ｅは、前記透孔部３ｈ，３ｉに夫々挿入可能な形状である。

このタッチ検出用電極７は、接続部７ａが透孔部３ｇに挿入され、爪部７ｃ，７ｄ，７ｅがそれぞれ透孔部３ｆ，３ｈ，３ｉに挿入され、爪部７ｃの先端を接続部７ａ側に曲げてかしめられることにより、操作ボタン３に一体に設けられている。尚、爪部７ｄ，７ｅの各先端部は、互いが向き合う方向に曲げてかしめられている。これにより、タッチ検出用電極７の一部（タッチ検出部７ｂ）は、操作ボタン３の操作面部３ｄから露出して固定された状態となる。

上記した構成では、操作ボタン３は１個のみであるが、実際には、タッチ検出機能付きスイッチ装置の上面図を示す図２及び外観斜視図を示す図３のように、操作ボタン３を含むユニットが複数個例えば２個設けられている。尚、これら操作ボタン３は、図示しない表示装置の複数の選択部と対応している。そして、各スイッチ９は、例えばマイクロコンピュータからなる制御装置（図示せず）に接続される。また、図１に示すように、ボディ１の下面の開口部１ａには、これを閉塞するカバー１０が嵌込み装着されている。

次に、このタッチ検出機能付きスイッチ装置のタッチ検出回路１１について、図５を参照して説明する。このタッチ検出回路１１は、一般的な静電容量検出回路であり、高周波信号を出力する発振部１２（一方の端子がグランドに接続されている。）、負荷抵抗１３、高周波信号の検波及び平滑を行なう検波部１４及びオペアンプ１５を備えて構成されている。

発振部１２の出力端子（他方の端子）には、負荷抵抗１３、配線部５及び接続線６を介してタッチ検出用電極７が接続されている。検波部１４は、ダイオード及びコンデンサなどからなり、発振部１２からの高周波信号が負荷抵抗１３を介して入力される。また、検波部１４の出力は、オペアンプ１５を介して増幅及びオフセットされた信号Ｖｏｕｔとして制御装置に入力される。尚、発振部１２、負荷抵抗１３、検波部１４及びオペアンプ１５は、パッケージ化された静電容量検出ＩＣ１６として構成されている。

次に、本実施形態の作用につき説明する。
まず、使用者の手指が操作ボタン３に取付けられたタッチ検出用電極７のタッチ検出部７ｂに接近すると、使用者の手指はグランドに接続された状態になっているので、タッチ検出用電極７（タッチ検出部７ｂ）と使用者の手指とで可変のコンデンサＣ（図５参照）が構成される。このような状態において、使用者の手指がタッチ検出部７ｂに接触すると、コンデンサＣの静電容量の変化はほとんどなくなる。これにより、プリント配線板４に設けられた配線部５は、タッチ検出用電極７及び手指から構成されるコンデンサＣを介してグランドに接続されることになる。従って、発振部１２から出力された高周波信号は、負荷抵抗１３の抵抗値とコンデンサＣのインピーダンスとで分圧されて検波部１４に入力される。

その結果、タッチ検出用電極７に手指が触れていない状態と比べて、検波部１４に入力される高周波信号のレベルが小さくなるため、検波部１４及びオペアンプ１５を介して出力される信号Ｖｏｕｔのレベルも小さくなる。制御装置は、この信号Ｖｏｕｔのレベルの変化によりタッチ検出用電極７（操作ボタン３）への手指の接触を検出し、図示しない表示装置の画面において、その操作ボタン３に対応する選択部を暫定的な表示状態にする。

その後、使用者によって操作ボタン３が下方へ押圧操作されると、操作ボタン３の下方への移動と共に、操作ボタン３に一体に設けられたタッチ検出用電極７も下方に移動する。そして、操作ボタン３の押圧部３ｊによりスイッチ９が押圧操作されると、スイッチ９は動作（オン）してオン信号を選択信号として制御装置に与えるようになり、制御装置は、操作ボタン３に対応する選択部を固定的な表示状態に変化させ、その選択部の選択を決定する。
その後、使用者が操作ボタン３から手指を離すと、再び可撓体８が上方に付勢することにより、操作ボタン３に固定されたタッチ検出用電極７は、操作ボタン３と共に所定（初期状態）の位置に戻る。

このように本実施形態によれば、タッチ検出用電極７のタッチ検出部７ｂを操作ボタン３の操作面部３ｄに一部が露出するように固定し、手指が直接タッチ検出用電極７、即ちタッチ検出部７ｂに触れることができる構成にしたので、タッチ検出用電極７に対する手指の接触時に安定した静電容量を得ることができ、使用者の手指による操作ボタン３（タッチ検出部７ｂ）に対するタッチ検出を安定にして行うことができる。
また、タッチ検出用電極７の接続部７ａが板状をなし、接続線６を介して配線部５に接続部７ａを半田付けにより電気的に接続させた構成としたので、電気的接続が容易で、接続不良も生じず電気的接続の信頼性を高くすることができる。

さらに、タッチ検出用電極７のタッチ検出部７ｂが操作ボタン３の操作面部３ｄから露出するように固定したので、使用者は、スイッチ装置にタッチ検出用電極７が設けられていることを容易に認識でき、以って、このスイッチ装置がタッチ検出機能付きであることを容易に認識できる。
また、操作ボタン３の内周側にタッチ検出用電極７のタッチ検出部７ｂが位置しているので、手指をタッチ検出部７ｂに接触させた後、指を前後左右に動かすことなく、スイッチ９の動作を行うことができる。

図６、図７及び図８は、本発明の第２の実施形態を示すものであり、以下第１の実施形態と異なるところを説明する。尚、以下に述べる各実施形態においては、上記第１の実施形態と同一部分には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

第２の実施形態が上記第１の実施形態と異なる点は、操作ボタン２１及びタッチ検出用電極２２の構成にある。即ち、本実施形態の操作ボタン２１は第１の実施形態の操作ボタン３と略同形状である。ここで、第１の実施形態の小形部３ａ，大形部３ｂ，段部３ｃ，操作面部３ｄ及び記号３ｅに対応する部位を、小形部２１ａ，大形部２１ｂ，段部２１ｃ，操作面部２１ｄ及び記号２１ｅと称する。また、第２の実施形態の操作ボタン２１には、透孔部３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉが形成されていない。その代わりに、後方側の小形部２１ａ，大形部２１ｂ，段部２１ｃ及び操作面部２１ｄの表面に、後述するタッチ検出用電極２２の形状に対応する凹部２３が形成されている。この凹部２３の溝形状は、操作ボタン２１の一体成型時におけるタッチ検出用電極２２の埋設により形成される。

タッチ検出用電極２２は、全体が略Ｔ字状をなしている。このタッチ検出用電極２２の上部のタッチ検出部（電極部）２２ａは、左右方向に延びるように倒置された丸い棒状である。また、タッチ検出用電極２２の接続部２２ｂも、丸い棒状に構成されている。そして、この接続部２２ｂは、タッチ検出部２２ａの中央から後方に延び、さらに、操作ボタン２１の後方向の側面、即ち小形部２１ａ，段部２１ｃ及び大形部２１ｂの各表面に沿うように屈曲した形状である。

このタッチ検出用電極２２は、操作ボタン２１の成型時に埋設される。具体的には、図７に示すように、タッチ検出用電極２２の断面の下半分以上が操作ボタン２１に埋設され、タッチ検出用電極２２の表面（円周の上面）の一部が操作ボタン２１から露出するようになっている。図８は、その一体成型後の外観斜視図を示す。

上記構成により、操作ボタン２１の成型工程時に同時にタッチ検出用電極２２を取付けることができる。
また、タッチ検出用電極２２の半分以上が操作ボタン２１に埋設した構成としたので、タッチ検出用電極２２を、操作ボタン２１からはずれにくくすることができる。

図９は本発明の第３の実施形態を示すものであり、操作ボタン３１及びタッチ検出用電極３２が上記第２の実施形態の操作ボタン２１及びタッチ検出用電極２２と異なる。即ち、第２の実施形態のタッチ検出用電極２２のタッチ検出部２２ａは丸い棒状に構成したが、本実施形態のタッチ検出部（電極部）３２ａは、略矩形板状に構成した。具体的には、前後方向に切断した断面が台形をなし、断面の上底が下底よりも短い形状で、その台形が操作ボタン２１の左右方向に延びた板状である。

このタッチ検出用電極３２も、第２の実施形態と同様に、操作ボタン３１の一体成型時にタッチ検出用電極３２の一部（上面）が、操作ボタン３１の表面から露出するように操作ボタン３１に埋設されている。そのため、操作ボタン３１の凹部３３は、タッチ検出用電極３２の形状に対応して開口部分よりも内部の方が広いクサビ形状をなしている。
本実施形態においても、第２の実施形態と同様に、タッチ検出用電極３２が操作ボタン３１からはずれにくくすることができる。

図１０（ａ），（ｂ）及び図１１は本発明の第４の実施形態を示すものであり、操作ボタン３５及びタッチ検出用電極３６が上記第２の実施形態の操作ボタン２１及びタッチ検出用電極２２と異なる。即ち、本実施形態の操作ボタン３５は、第２の実施形態の操作ボタン２１と略同形状である。ここで、第２の実施形態の小形部２１ａ，大形部２１ｂ，段部２１ｃ，操作面部２１ｄ及び記号２１ｅに対応する部位を、小形部３５ａ，大形部３５ｂ，段部３５ｃ，操作面部３５ｄ及び記号３５ｅと称する。また、第２の実施形態の凹部２３に対応する部位に、凹部３７が形成されている。凹部３７の溝形状は、後述するタッチ検出用電極３６の形状に対応している。また、小形部３５ａの凹部３７には、後方に突出し、さらに凹部３７の内側に屈曲した爪部３８が設けられている（図１０（ａ），（ｂ）参照）。

一方、タッチ検出用電極３６は、全体が略Ｔ字状をなしている。このタッチ検出用電極３６のタッチ検出部（電極部）３６ａは、操作ボタン３５の左右方向に延びる矩形板状である。また、タッチ検出用電極３６の接続部３６ｂも矩形板状からなる。この接続部３６ｂは、タッチ検出部３６ａの中央から後方に延び、さらに、操作ボタン３５の後方向の側面、即ち小形部３５ａ，段部３５ｃ及び大形部３５ｂの各表面に沿うように屈曲した形状である。また、小形部３５ａの爪部３８に対応する接続部３６ｂには、切欠き部３６ｃが形成されている。
この構成において、この切欠き部３６ｃに爪部３８を嵌込み、凹部３７全体にタッチ検出用電極３６を嵌込むと、図１１に示すように、タッチ検出用電極３６は、凹部３７と爪部３８とに挟まれた状態となり、タッチ検出用電極３６は操作ボタン３５に固定される。

本実施形態の構成では、操作ボタン３５の成型後にタッチ検出用電極３６を取付けることが可能となり、タッチ検出用電極３６の交換においては、凹部３７と爪部３８との空間を広くすることにより、容易にタッチ検出用電極３６を取外すことができる。
尚、本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、タッチ検出用電極３６のタッチ検出部３６ａを矩形板状に構成した。このようにタッチ検出部３６ａの形状は、操作性及び意匠性を考慮して、任意に変更できる。

図１２及び図１３は本発明の第５の実施形態を示すものであり、操作ボタン４１及びタッチ検出用電極４２が上記第４の実施形態の操作ボタン３５及びタッチ検出用電極３６と異なる。即ち、本実施形態の操作ボタン４１は、第４の実施形態の操作ボタン３５と同様な小形部４１ａ，大形部４１ｂ，段部４１ｃ，操作面部４１ｄ及び記号４１ｅを有し、凹部３７と同形状の凹部４３が形成されている。

ここで、凹部３７に設けた爪部３８の代わりに、凹部４３の一箇所、例えば、小形部４１ａの凹部４３の窪みの中心に雌ねじ部４４が設けられている。
一方、タッチ検出用電極４２は、第４の実施形態のタッチ検出用電極３６と略同形状であり、タッチ検出部（電極部）４２ａ及び接続部４２ｂが形成されている。尚、図１２及び図１３では、タッチ検出部４２ａは、上面が円弧形状をなしている場合を示している。
また、このタッチ検出用電極４２の雌ねじ部４４に対応する部位に孔部４５が設けられている。そして、雌ねじ部４４に対応するねじ４６を孔部４５に通し、雌ねじ部４４に螺着固定することにより、タッチ検出用電極４２は操作ボタン４１に取付けられる。

本実施形態の構成においても、タッチ検出用電極４２を操作ボタン４１の成型後に取付けることが可能であり、タッチ検出用電極４２の着脱も可能である。
また、スイッチ装置の使用により、タッチ検出用電極４２の固定が緩くなった場合においても、ドライバなどの工具で容易に締付けることができる。

図１４及び図１５は本発明の第６の実施形態を示すものであり、操作ボタン５１及びタッチ検出用電極５２が上記第５の実施形態の操作ボタン４１及びタッチ検出用電極４２と異なる。即ち、本実施形態の操作ボタン５１は、第５の実施形態の操作ボタン４１と同様な小形部５１ａ，大形部５１ｂ，段部５１ｃ，操作面部５１ｄ及び記号５１ｅを有し、凹部４３と同形状の凹部５３が形成されている。

ここで、第５の実施形態では凹部４３に雌ねじ部４４を設けたが、本実施形態では凹部５３の雌ねじ部４４に対応する部位に、後方に突出するプラスチック製の突起部５４を設けた。尚、突起部５４は、操作ボタン５１に一体に設けても、成型後に接着剤等により取付けても良い。
一方、タッチ検出用電極５２は、第５の実施形態のタッチ検出用電極４２と略同形状であり、タッチ検出部（電極部）５２ａ及び接続部５２ｂが形成されている。また、タッチ検出用電極５２には、第４の実施形態のタッチ検出用電極４２の孔部４５に対応する部位、即ち突起部５４に対応する部位には、突起部５４が挿入可能な大きさの孔部５５が設けられている。

タッチ検出用電極５２の操作ボタン５１への取付け方は、まず、孔部５５に突起部５４を挿入し、凹部５３全体にタッチ検出用電極５２を嵌込む。その後、突起部５４の先端に熱等を加えて溶着させる。これにより、溶着された突起部５４の先端は、孔部５５よりも大きい形状の留め部５６となり、タッチ検出用電極５２を操作ボタン５１に固定させることができる。また、本実施形態の構成においても、タッチ検出用電極５２を操作ボタン５１の成型後に取付けることが可能となる。

図１６は本発明の第７の実施形態を示すものであり、タッチ検出用電極５７が上記第６の実施形態のタッチ検出用電極５２と異なる。即ち、本実施形態のタッチ検出用電極５７は、第５の実施形態のタッチ検出用電極５２と略同形状であり、タッチ検出部（電極部）５７ａ及び接続部５７ｂが形成されている。また、接続部５７ｂにあって突起部５４に対応する部位に、突起部５４の断面の円形よりやや小さい孔部５８が設けられている。さらに、孔部５８の外周の上下左右方向には、孔部５８と連続するように、外側に延びる略矩形状の切欠きの開口部５９が４箇所設けられている。

この構成において、孔部５８に突起部５４を圧入すると、接続部５７ｂの孔部５８及び開口部５９の周囲部分は、突起部５４の挿入と共に後方に撓んで突起部５４に食込む。これにより、タッチ検出用電極５７は操作ボタン５１に固定される。尚、圧入後の突起部５４の先端に熱等を加えて溶着させても良い。
本実施形態の構成においても、タッチ検出用電極５７を操作ボタン４１の成型後に取付け可能である。

図１７及び図１８は本発明の第８の実施形態を示すものであり、操作ボタン６１及びタッチ検出用電極６２が上記第６の実施形態の操作ボタン５１及びタッチ検出用電極５２と異なる。即ち、本実施形態の操作ボタン６１は、第６の実施形態の操作ボタン５１と同様な小形部６１ａ，大形部６１ｂ，段部６１ｃ，操作面部６１ｄ及び記号６１ｅを有し、凹部５３と同形状の凹部６３が形成されており、この凹部６３は、大形部６１ｂの下部まで連続して形成されている。尚、操作ボタン６１には、突起部５４は設けていない。

一方、タッチ検出用電極６２は、第６の実施形態のタッチ検出用電極４２と略同形状であり、タッチ検出部（電極部）６２ａ及び接続部６２ｂが形成されている。ただし、接続部６２ｂは、上記第１乃至第７の実施形態の接続部よりも下方に長い形状である。ここで、第１乃至第７の実施形態の接続部よりも長い部分を折曲げ部６４と称する。
この構成において、タッチ検出用電極６２を操作ボタン６１の凹部６３に嵌込んだ後、折曲げ部６４を操作ボタン６１の内側に屈曲させる。これにより、タッチ検出用電極６２を操作ボタン６１に固定することができる。

本実施形態の構成においても、タッチ検出用電極６２を操作ボタン６１の成型後に取付けることが可能である。また、操作ボタン６１やタッチ検出用電極６２を単純な形状にすることができる。尚、図１７は分解図を示しており、タッチ検出用電極６２を操作ボタン６１に取付ける前は、折曲げ部６４は下方に延びた形状である。尚、予め折曲げ部６４を屈曲させておいても良い。また、本実施形態では、折曲げ部６４は操作ボタン６１の内側に屈曲させたが、さらに、折曲げ部６４の先端を上方に屈曲させても良い。

図１９は本発明の第９の実施形態を示すものであり、操作ボタン７１へ取付けるタッチ検出用電極７２の取付け方向が、上記第２乃至第８の実施形態の取付け方向と異なる。即ち、例えば第２の実施形態のタッチ検出用電極２２の接続部２２ｂは操作ボタン２１の後方向の側面（小形部、段部、大形部の各表面）に沿うように設けたが、本実施形態のタッチ検出用電極７２の接続部７２ｂは、操作ボタン７１の左右側面のうちの一側面、本実施形態では操作ボタン７１の右側に沿って下方に延びるように設けた。尚、タッチ検出部（電極部）７２ａは前後方向に延びた形状である。
本実施形態においては、タッチ検出用電極７２の接続部７２ｂの屈曲箇所を減らすことができ、操作ボタン７１の成形型を簡単な構成にすることができる。

図２０は本発明の第１０の実施形態を示すものであり、タッチ検出用電極のタッチ検出部（電極部）８１の形状が、上記第１の実施形態のタッチ検出用電極７のタッチ検出部７ｂの形状と異なる。即ち、第１の実施形態のタッチ検出用電極７のタッチ検出部７ｂは左右方向に延びた形状であったが、本実施形態のタッチ検出用電極のタッチ検出部８１は、図２０に示すように、上面から見て略Ｌ字状である。

尚、図２０には、操作ボタン３の操作面部３ｄを１つのみ示したが、実際には、同構成の操作ボタン３が左右方向に配置されている。また、下記の各実施形態の操作ボタン３も１つのみ記載して説明する。
本実施形態においては、タッチ検出部８１をＬ字状にすることにより、タッチ検出できる範囲が増え、タッチ検出を行う際に手指の移動量が少なくてすむ。

図２１は本発明の第１１の実施形態を示すものであり、タッチ検出用電極のタッチ検出部（電極部）８２の形状が、上記第１０の実施形態のタッチ検出用電極のタッチ検出部８１の形状と異なる。即ち、本実施形態のタッチ検出用電極のタッチ検出部８２は上面から見て略コ字状である。
本実施形態においては、第１０の実施形態よりもさらに手指の移動量を減らすことができる。

図２２は本発明の第１２の実施形態を示すものであり、タッチ検出用電極のタッチ検出部（電極部）８３の形状が、上記第１１の実施形態のタッチ検出用電極のタッチ検出部８２の形状と異なる。即ち、本実施形態のタッチ検出用電極のタッチ検出部８３は上面から見て略ロ字状である。
本実施形態においては、第１１の実施形態よりもさらに手指の移動量を減らすことができる。

尚、本発明は、上記しかつ図面に示す実施形態に限定されず、次のような変形、拡張が可能である。
上記各実施形態において、操作ボタンは、下面を開口する矩形容器状に形成するようにしたが、例えば下面が開口する円形容器状に形成するようにしてもよい。
上記実施形態において、操作ボタンは、ボディに押圧操作されるように設けたが、スライド操作可能に設けるようにしてもよい。

上記実施形態では、複数の選択部を有する表示装置を設け、スイッチの動作によりその選択部の選択を決定するようにしたが、例えば、単に複数の操作ボタンに対応する複数の表示部を有する表示装置を設けるようにしてもよい。
上記実施形態では、タッチ検出機能付きスイッチ装置を上下方向（垂直方向）に配置するようにしたが、例えば、水平方向に配置するようにしてもよく、若しくは、その他の方向でもよい。

上記実施形態の操作ボタンを透光性の材料により成型し、操作ボタンの下方にＬＥＤ等の光源を設け、操作ボタンを照らす構成としても良い。
第４乃至第８の実施形態では、操作ボタンの一部に係合、ねじ止め、溶着、圧入及び折曲げ手段を設けることにより、タッチ検出用電極を操作ボタンに固定するようにしたが、前記手段の部分以外の部分を接着しても良いし、前記手段を用いずに、全体を接着しても良い。

さらには、上記した構成部品の材料の質や構成等についても、一例を挙げたものに過ぎず、適宜変更及び構成の組合わせが可能であり、タッチ検出部の形状を板状又は棒状以外、例えば上下方向に延びる円柱形状や、球状にすることができる。

本発明の第１の実施形態を示すタッチ検出機能付きスイッチ装置の縦断面図 タッチ検出機能付きスイッチ装置の上面図 タッチ検出機能付きスイッチ装置の斜視図 タッチ検出用電極と操作ボタンの斜視図 タッチ検出回路の等価回路を示す図 本発明の第２の実施形態を示す図４相当図 図６中のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図 図３相当図 本発明の第３の実施形態を示す図７相当図 （ａ）は本発明の第４の実施形態を示す図４相当図、（ｂ）は爪部の拡大図 図３相当図 本発明の第５の実施形態を示す図４相当図 図３相当図 本発明の第６の実施形態を示す図４相当図 図３相当図 本発明の第７の実施形態を示す図４相当図 本発明の第８の実施形態を示す図４相当図 図３相当図 本発明の第９の実施形態を示す図３相当図 本発明の第１０の実施形態を示し、操作面部を１つのみ記載した図２相当図 本発明の第１１の実施形態を示し、操作面部を１つのみ記載した図２相当図 本発明の第１２の実施形態を示し、操作面部を１つのみ記載した図２相当図 第１の比較例を示す図１相当図 第２の比較例を示す図１相当図

符号の説明

図面中、３，２１，３１，３５，４１，５１，６１，７１は操作ボタン（操作部材）、３ｄ，２１ｄ，３５ｄ，４１ｄ，５１ｄ，６１ｄは操作面部、４はプリント配線板、５は配線部、７，２２，３２，３６，４２，５２，５７，６２，７２はタッチ検出用電極、９はスイッチ（スイッチ要素）を示す。

Claims (1)

1. 手指で接触される操作部材と、
   この操作部材に対応して配設され、配線部を有するプリント配線板と、
   前記操作部材が操作されることに基づいて動作するスイッチ要素と、
   一端部が前記操作部材の操作面部に一部が露出するように固定され、少なくとも他端部が板状若しくは棒状をなして前記配線部に電気的に接続されたタッチ検出用電極とを備えていることを特徴とするタッチ検出機能付きスイッチ装置。

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