JP2009104939A - 表示装置付き押ボタンスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】長寿命で操作においても極めて安定しており、視野角が広く、かつ省電力化を図ることができる表示装置を有する押ボタンスイッチを提供する。
【解決手段】スイッチ本体とこのスイッチ本体内にスイッチ素子１０を配設するとともにケースカバー１３の丸孔１４の上面に突出したプランジャ１２を配備し、このプランジャ１２の上下動をスイッチ本体内で案内し、スイッチ素子１０と連動させて電路の開閉を行う表示装置付き押ボタンスイッチであって、ケース１の外側面３の四隅に縦溝６を設け、この縦溝６に摩擦係数の少ない金属製の丸ピン１１を固定し、ケース１とプランジャ１２を有するケースカバー１３からなるスイッチ本体を備え、前記操作ボタン２１内に押さえ板１７によって固定されるホルダ１８を設け、このホルダ１８に装着される有機発光表示装置（有機発光ダイオードパネル）１９を具備するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、押ボタンスイッチに係り、特に操作頻度の激しい機器の使用に適した押ボタンスイッチであって、長寿命で操作を安定かつ円滑に行うことができる表示装置付き押ボタンスイッチの構造に関するものである。

従来の押ボタンスイッチは、一般的に操作ボタンとスイッチ本体の摺動部に、ポリアセタールや繊維強化プラスチック等の樹脂で耐久性に優れたものが使用されていた。また、特に操作頻度が多く、滑らかな操作感を必要とする機器にあっては、摺動部分にグリース等の円滑材を塗布していた。

摩擦係数の少ない樹脂で形成したプランジャやケースを使用しても、操作頻度が激しい機器の押ボタンスイッチとして使用された場合には、樹脂同士の摩擦により表面が削れたり、操作ボタンのガタが大きくなったり、そのガタにより操作感を損ねたりするなど、その耐久性に問題があった。特に、放送機器分野に使用される押ボタンスイッチについては、常に安定した操作力と操作感が求められており、更には操作時においても指が疲れない極めて操作性の良い押ボタンスイッチを市場が要求していた。

更に、本願出願人は、ケースとプランジャ間に丸ピンを配置し、丸ピンをレールとしてケースに対してプランジャを移動させることにより、滑らかな操作感を生み出すようにした押ボタンスイッチを開発した（下記特許文献１）。

一方、表示装置としては、ＳＴＮ液晶を用いており、バックライトを必要とし、構成が複雑になるとともに、電力の消費が嵩むといった問題があった。また、視野角も狭いといった問題があった。
特開２００５−９３２５４号公報

上記した従来の丸ピンをレールとした押ボタンスイッチでは、ケースの内壁及びプランジャの外壁の縦方向にそれぞれ係合溝を有し、その係合溝に丸ピンを遊嵌するようにしていた。

また、表示装置として液晶を用いているため、バックライトが必要となり、構造が複雑になるといった問題があった。また、液晶の場合は視野角が狭く、かつ電力の消費が嵩むといった問題があった。

本発明は、上記状況に鑑みて、長寿命で操作においても極めて安定しており、操作力や操作感が初期の状態と変わらず、さらに、視野角が広く、かつ省電力化と構造の簡素化を図ることができる表示装置付き押ボタンスイッチを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕上方を開口部としたケースとこのケースを覆うケースカバーからなるスイッチ本体とこのスイッチ本体内に接触機構部を配設するとともに前記ケースカバーの穴より上面に突出したプランジャを配備し、このプランジャの上下動を前記スイッチ本体内で案内し、前記接触機構部と連動させて電路の開閉を行う表示装置付き押ボタンスイッチであって、前記ケースの外側面の四隅に縦溝を設け、この縦溝に摩擦係数の少ない金属製の丸ピンを固定し、前記ケースと前記プランジャを有する前記ケースカバーからなるスイッチ本体を備え、このスイッチ本体を覆う操作ボタンを前記プランジャと凹凸嵌合して配設するとともに、前記操作ボタン内に押さえ板によって固定されるホルダを設け、このホルダに装着される有機発光表示装置を具備するようにしたことを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の表示装置付き押ボタンスイッチにおいて、前記有機発光表示装置の接続線は制御用ＩＣを備えるフレキシブルプリント基板を介して前記ケースの接続端子に接続することを特徴とする。

〔３〕上記〔２〕記載の表示装置付き押ボタンスイッチにおいて、前記制御用ＩＣを前記有機発光表示装置の裏面にＣＯＧ（チップオングラス）として実装することを特徴とする。

〔４〕上記〔１〕記載の表示装置付き押ボタンスイッチにおいて、前記有機発光表示装置と前記ホルダ上の前記フレキシブルプリント基板との間に弾性両面接着テープを設けて、前記有機発光表示装置のガタツキを抑えることを特徴とする。

〔５〕上記〔１〕記載の表示装置付き押ボタンスイッチにおいて、前記ホルダと前記押さえ板との間に弾性シートを設け、前記有機発光表示装置のガタツキを抑えることを特徴とする。

上述したように本発明の表示装置付き押ボタンスイッチは、スイッチ本体内でプランジャの上下動を案内するだけでなく、ケースの外側面の四隅に縦溝を設け、この縦溝に摩擦係数の少ない金属製の丸ピンを固定し、そのスイッチ本体を操作ボタンが覆う構造から、スイッチ本体が操作ボタンの上下動を案内するとともに、丸ピンと操作ボタンの内側面が直線状の接触となり、操作ボタンの上下動に対し他の方向へ無理な力が加わらず、操作力や操作感が極めて安定した押ボタンスイッチが得られる。

また、操作ボタンの内側面に丸ピンと係合する凹所を設ける（図示なし）ようにしたので、この凹所が操作ボタンの上下方向の案内となり、操作ボタンの動作時にガタつきのない極めて安定した操作性を有する表示装置付き押ボタンスイッチを提供することができる。

さらに、視野角が広く、かつ省電力化を図ることができる表示装置をガタツキがないように配置することができる表示装置付き押ボタンスイッチを提供することができる。

また、バックライトが不要となり、構造の簡素化を図ることができるため、バックライトを使用したスイッチと高さ寸法を変更することなく、操作ストロークが容易に調整できる表示装置付き押ボタンスイッチを提供することができる。

さらに、制御用ＩＣはフレキシブルプリント基板に実装され、有機発光表示装置の裏面に配置されるので、コンパクトな構成とすることができる。

本発明は、上方を開口部としたケースとこのケースを覆うケースカバーからなるスイッチ本体とこのスイッチ本体内に接触機構部を配設するとともに前記ケースカバーの穴より上面に突出したプランジャを配備し、このプランジャの上下動を前記スイッチ本体内で案内し、前記接触機構部と連動させて電路の開閉を行う表示装置付き押ボタンスイッチであって、前記ケースの外側面の四隅に縦溝を設け、この縦溝に摩擦係数の少ない金属製の丸ピンを固定し、前記ケースと前記プランジャを有する前記ケースカバーからなるスイッチ本体を備え、このスイッチ本体を覆う操作ボタンを前記プランジャと凹凸嵌合して配設するとともに、前記操作ボタン内に押さえ板によって固定されるホルダを設け、このホルダに装着される有機発光表示装置を具備するようにしたので、操作ボタンの上下動に対し他の方向へ無理な力が加わらず、操作ボタンのガタつきが抑えられる。また、構造の簡素化とともに、視野角が広く、かつ省電力化を図ることができる表示装置を配置することができる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの分解斜視図、図２は本発明の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの断面図、図３は本発明の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチのスイッチ本体の斜視図、図４は図３のケースカバーを除去したスイッチ本体の内部を示す平面図、図５は本発明の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの操作ボタンに装着される有機発光表示装置を示す断面図である。

これらの図において、１はケース、１Ａはケース１の開口部、２はケース１の下面より外方に突出した鍔部、３はケース１の外側面、４はケース１の中央部に突出するコイルバネ８をガイドする円筒状の突起、５Ａはコネクタ収納部、５Ｂはスイッチ素子収納部、６はケース１の外側面３の四隅に形成される縦溝、７はケース１の外側面３の対向する二側面に形成される固定部、９はコネクタ、１０はスイッチ素子、１１は縦溝６に固定される摩擦係数の少ない金属製の丸ピン、１２はコイルバネ８上に配置されるプランジャ、１２Ａはそのプランジャ１２の円筒部、１２Ｂはそのプランジャ１２の角形部、１３はプランジャ１２が装着される丸孔１４と固定部７に嵌着される角穴を有する垂下部１５とを有するケースカバー、１６は上記したケース１、プランジャ１２及びケースカバー１３からなるスイッチ本体である。

１７は押さえ板、１８はホルダ、１９はそのホルダ１８に装着される有機発光表示装置であり、この有機発光表示装置１９は有機発光ダイオードパネルからなる。そして、有機発光表示装置（有機発光ダイオードパネル）１９を有するホルダ１８は下部より装着される押さえ板１７によって押さえられた状態で固定される。より具体的には、操作ボタン２１の内面に形成される係止孔２１Ａに押さえ板１７の外部への突出部１７Ａが操作ボタン２１の下部より導かれて係止される。２０は有機発光表示装置（有機発光ダイオードパネル）１９に接続されるフレキシブルプリント基板であり、その途中に制御用ＩＣ（図示なし）が実装される。有機発光表示装置（有機発光ダイオードパネル）１９の先端部は、引き回されてケース１内のコネクタ９に接続される。２０Ａ，２０Ｂはフレキシブルプリント基板２０に実装される電子部品と制御用ＩＣである。２１は操作ボタンであり、光の透過性のある材料で成形されており、有機発光表示装置１９を覆い、この有機発光表示装置１９の表示は操作ボタン２１の上面の表示窓２２で行われる。３１は有機発光表示装置１９とフレキシブルプリント基板２０との間に装着される弾性両面接着テープ、３２，３３は有機発光表示装置１９のガタツキを抑えるための有機発光表示装置１９とホルダ１８との間に装着される有機発光表示装置１９のガタツキを抑えるための両面テープである。

ホルダ１８に装着された有機発光表示装置１９を固定する際、各部品の寸法設定だけで、有機発光表示装置１９をガタツキなく保持させることは非常に難しい。さらに、数十万回以上操作される押ボタンスイッチでは、それらの操作において、有機発光表示装置１９がガタツキにより操作ボタン２１の内部で微動し、有機発光表示装置１９の品質に大きな影響を及ぼす恐れがある。

そこで、有機発光表示装置１９とフレキシブルプリント基板２０の貼り併せを弾性両面接着テープ３１で行うことにより、有機発光表示装置１９が操作ボタン２１と押さえ板１７の間に、この弾性両面接着テープ３１の弾性力を受けた状態で挟まれることから、各部品の微細な寸法設定を行わなくても、それを補償して、有機発光表示装置１９を操作ボタン２１と押さえ板１７の間にガタツキなく固定させることができる。

この有機発光表示装置（有機発光ダイオードパネル）１９は、自発光性の表示装置であるために、バックライトを必要とせず、省力化を図るとともに、従来の液晶表示装置やプラズマ表示装置に対して、その構造の簡素化を図ることができる。さらに、この有機発光表示装置（有機発光ダイオードパネル）１９は、視野角を広くとることができるため、スイッチから横に離れた位置からでも、その視認性を確保することができる。

このように、ケース１とプランジャ１２を装着したケースカバー１３を凹凸嵌合してスイッチ本体１６を構成し、このスイッチ本体１６内にはコネクタ収納部５Ａが形成され、そのコネクタ収納部５Ａにコネクタ９が装着される。このコネクタ９は後述するフレキシブルプリント基板２０の端部が挿入される。また、スイッチ本体１６内のコネクタ９が配設された反対の内側面の収納部５Ｂには接触機構部をなすスイッチ素子１０が配設される。

スイッチ本体１６内には、円筒部１２Ａと角形部１２Ｂからなるプランジャ１２が配設され、このプランジャ１２の円筒部１２Ａがスイッチ本体１６を構成するケースカバー１３の略中央部に設けた丸孔１４より突出される。そして、スイッチ本体１６を構成するケース１の底面中央部に設けられた円筒状の突起４が、プランジャ１２の下面部に配設されたコイルバネ８をガイドし、このプランジャ１２の上下動によりスイッチ素子１０をＯＮ、ＯＦＦさせて電路の開閉を行う。

また、スイッチ本体１６を構成するケース１の外側面３の四隅に縦溝６を設け、この縦溝６に摩擦係数の少ない金属製の丸ピン１１をケース１とケースカバー１３間に配設する。この時、スイッチ本体１６を構成するケース１に設けた縦溝６の径を丸ピン１１の径より僅かに小さくなるように形成し、丸ピン１１を縦溝６に圧入状態で強固に固定する。これにより、後述する操作ボタン２１の上下動が安定し、かつスムーズになり、長寿命で操作力や操作感が極めて安定した押ボタンスイッチが得られる。

スイッチ本体１６内には接触機構部となるスイッチ素子１０が配備されており、このスイッチ素子１０を駆動する作動軸（図示なし）を突出している。

以上のような構成から、コネクタ９の端子からフレキシブルプリント基板２０上のＩＣチップ（図示なし）を介して、有機発光表示装置（有機発光ダイオードパネル）１９へ電力が供給される。有機発光表示装置（有機発光ダイオードパネル）１９の駆動制御は、ＩＣチップ（図示なし）によって行われ、各種文字や絵の表示および各種色調の変化を行わせることができる。

図３は、スイッチ本体１６のケース１の外側面３の四隅の縦溝６に丸ピン１１が配設された状態を示しており、丸ピン１１が外側面３より外方に突出されて配置されている。操作ボタン２１が装着された際に、この丸ピン１１によって操作ボタン２１は上下動が安定し、かつスムーズになり、安定した長寿命の操作力や操作感を得られる。

図６は本発明の他の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの操作ボタンに装着される有機発光表示装置を示す断面図である。

この実施例では有機発光表示装置１９のガタツキを抑えるために、有機発光表示装置１９とホルダ１８との間に両面テープ４１，４２を装着するとともに、ホルダ１８と押さえ板１７との間にゴムなどの弾性シート４３を装着するようにしている。

このように、図５に示された弾性両面接着テープ３１の代わりに、ホルダ１８と押さえ板１７の間にゴムなどの弾性シート４３を設置しても同様の効果を奏することができる。

図７は本発明の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの操作ボタンに装着される有機発光表示装置の組み立て方法を示す斜視図である。

まず、図７（ａ）に示すように、有機発光表示装置１９の端子部１９Ａにフレキシブルプリント基板２０の先端部２０Ｃを下方より押し当て、異方性導電性フィルム（図示なし）を用い、フレキシブルプリント基板２０を有機発光表示装置１９の端子部１９Ａに接続する〔図７（ｂ）〕。次いで、図７（ｃ）に示すように、フレキシブルプリント基板２０が接続された有機発光表示装置１９をホルダ１８に装着する。

なお、制御用ＩＣ２０Ｂは、折り曲げられるフレキシブルプリント基板２０に実装され、有機発光表示装置１９の下方に配置されるので、コンパクトな構成とすることができる。

図８は本発明の他の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの操作ボタンに装着される有機発光表示装置の組み立て方法を示す斜視図である。

この実施例では、制御用ＩＣ１９Ｂは、図７に示したように、フレキシブルプリント基板２０に実装するのではなく、有機発光表示装置１９の裏面にＣＯＧ（チップオングラス）によって実装するようにしている。つまり、フレキシブルプリント基板２０は専ら有機発光表示装置１９とコネクタ９との間の接続のために使用され、制御用ＩＣ１９Ｂはフレキシブルプリント基板２０には実装されない。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の表示装置付き押ボタンスイッチは、操作力や操作感が初期の状態と変わらない表示装置付き押ボタンスイッチを実現し、特に放送機器分野に利用される表示装置付き押ボタンスイッチに適しており、頻繁に操作を行う機器等、種々の用途に使用することができる。

本発明の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの分解斜視図である。 本発明の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの断面図である。 本発明の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチのスイッチ本体の斜視図である。 図３のケースカバーを除去したスイッチ本体の内部を示す平面図である。 本発明の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの操作ボタンに装着される有機発光表示装置を示す断面図である。 本発明の他の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの操作ボタンに装着される有機発光表示装置を示す断面図である。 本発明の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの操作ボタンに装着される有機発光表示装置の組み立て方法を示す斜視図である。 本発明の他の実施例を示す表示装置付き押ボタンスイッチの操作ボタンに装着される有機発光表示装置の組み立て方法を示す斜視図である。

符号の説明

１ ケース
１Ａ ケースの開口部
２ ケースの鍔部
３ ケースの外側面
４ 円筒状の突起
５Ａ コネクタ収納部
５Ｂ スイッチ素子収納部
６ 縦溝
７ 固定部
８ コイルバネ
９ コネクタ
１０ スイッチ素子
１１ 金属製の丸ピン
１２ プランジャ
１２Ａ プランジャの円筒部
１２Ｂ プランジャの角形部
１３ ケースカバー
１４ 丸孔
１５ 垂下部
１６ スイッチ本体
１７ 押さえ板
１７Ａ 突出部
１８ ホルダ
１９ 有機発光表示装置（有機発光ダイオードパネル）
１９Ａ 有機発光表示装置の端子部
２０ フレキシブルプリント基板
２０Ａ 電子部品
１９Ｂ，２０Ｂ 制御用ＩＣ
２０Ｃ フレキシブルプリント基板の先端部
２１ 操作ボタン
２１Ａ 係止孔
２２ 表示窓
３１ 弾性両面接着テープ
３２，３３，４１，４２ 両面テープ
４３ 弾性シート

Claims (5)

1. 上方を開口部としたケースと該ケースを覆うケースカバーからなるスイッチ本体と該スイッチ本体内に接触機構部を配設するとともに前記ケースカバーの穴より上面に突出したプランジャを配備し、該プランジャの上下動を前記スイッチ本体内で案内し、前記接触機構部と連動させて電路の開閉を行う表示装置付き押ボタンスイッチであって、前記ケースの外側面の四隅に縦溝を設け、該縦溝に摩擦係数の少ない金属製の丸ピンを固定し、前記ケースと前記プランジャを有する前記ケースカバーからなるスイッチ本体を備え、該スイッチ本体を覆う操作ボタンを前記プランジャと凹凸嵌合して配設するとともに、前記操作ボタン内に押さえ板によって固定されるホルダを設け、該ホルダに装着される有機発光表示装置を具備するようにしたことを特徴とする表示装置付き押ボタンスイッチ。
2. 前記有機発光表示装置の接続線は制御用ＩＣを備えるフレキシブルプリント基板を介して前記ケースの接続端子に接続することを特徴とする請求項１記載の表示装置付き押ボタンスイッチ。
3. 前記制御用ＩＣを前記有機発光表示装置の裏面にＣＯＧ（チップオングラス）として実装することを特徴とする請求項２記載の表示装置付き押ボタンスイッチ。
4. 前記有機発光表示装置と前記ホルダ上の前記フレキシブルプリント基板との間に弾性両面接着テープを設けて、前記有機発光表示装置のガタツキを抑えることを特徴とする請求項１記載の表示装置付き押ボタンスイッチ。
5. 前記ホルダと前記押さえ板との間に弾性シートを設け、前記有機発光表示装置のガタツキを抑えることを特徴とする請求項１記載の表示装置付き押ボタンスイッチ。

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