JP2012133957A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導光板を用いることなくパネルの操作部を照光させることができるスイッチ装置を提供する。
【解決手段】スイッチ装置１は、前面に透光性を有するパネル２１を備えるケース２と、ケース２内に配置される基板３と、パネル２１の前面に貼り付けられる表示ラベル４とを備える。パネル２１の撓み片２３は、長手方向に平行延びる２本の貫通溝により形成される可撓部２３１と、可撓部２３１を形成する貫通溝の一端部に連通する円形の貫通溝により形成される操作部２３２とを備える。操作部２３２の後面からは、柱状の延伸部２３３が後方に延びる。基板３の前面には、押釦スイッチ３１と、発光素子３３（ＬＥＤ）とが実装される。パネル２１は透光性材料により形成されているため、延伸部２３３は、発光素子３３からの光を操作部２３２に導光する。
【選択図】図１

Description

本発明は、押釦スイッチを有し、光源により視認の対象となる部分を照光させるスイッチ装置に関するものである。

従来から、押釦スイッチを備えるスイッチ装置が提供されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたスイッチ装置において、押釦スイッチは、その押操作される部分であるキートップ（押釦部）をケースから露出させて設けられており、露出した押釦部が直接押操作されることにより、スイッチがオンオフされる。上記のスイッチ装置においては、ケース内に収納された光源により、視認の対象となる部分である押釦スイッチの押釦部を照光させている。

一方、この種のスイッチ装置においては、押釦スイッチの押釦部を露出させずに、押釦スイッチの全体をケース内に収納して用いられる場合もある。このようなスイッチ装置においては、ケースの前面に押釦スイッチを操作するパネルが設けられている。パネルはケース内の押釦スイッチの押釦部を押操作する操作部を備えており、パネルの操作部が押操作されることにより、ケース内の押釦スイッチの押釦部は押操作され、スイッチがオンオフされる。上記の押釦スイッチをケース内に収納したスイッチ装置においては、視認の対象となる部分であるパネルの操作部を照光させている。このようなスイッチ装置を搭載した機器（たとえば、農機具）は、パネルの操作部が照光するため周囲が暗い環境においても操作部を押し間違えることがなく、夜間の屋外などにおいても使用することができる。

ところで、特許文献１に記載されたスイッチ装置においては、視認の対象の部分（押釦スイッチの押釦部）を照光させるために光源と導光板とを用いている。同様に、上記の押釦スイッチをケース内に収納したスイッチ装置においても、視認の対象となる部分（パネルの操作部）を照光させるために、光源と導光板とを用いている。その構成においては、導光板がパネルに沿って配置されており、光源から放射された光が導光板によりパネルの全体に導光され、パネルの操作部を照光させている。

特開昭５９−７８４１６号公報

しかし、上述した構成においては、スイッチ装置のパネルの操作部を照光させるために、光源に加えて導光板が必要な構成になっている。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであって、導光板を用いることなくパネルの操作部を照光させることができるスイッチ装置を提供することを目的とする。

本発明のスイッチ装置は、押釦スイッチを実装する基板と、厚み方向の一面を基板から離間させて配置されるとともに厚み方向に進退する操作部を備えるパネルと、パネルの他面に重なる表示ラベルと、基板に実装される発光素子とを備え、パネルは透光性を有し、表示ラベルにおいて少なくとも操作部との重複部分が視認の対象として透光性を有しており、操作部に連続一体に形成され押釦スイッチの押釦部に向って延びる延伸部が、操作部への押力を押釦部に伝達するとともに発光素子の光を操作部に導光することを特徴とする。

このスイッチ装置において、押釦スイッチはライトタッチスイッチであることが望ましい。

このスイッチ装置において、表示ラベルには、透光性を有するとともに操作部を含むパネルの操作対象を表示するマーク部が設けられており、パネルの前記一面は拡散透過性が付与されていることがより望ましい。

このスイッチ装置において、基板には、可変抵抗器がさらに実装されており、可変抵抗器はパネルに設けられた挿通孔から突出する操作軸を備えており、発光素子は複数あり、可変抵抗器の周囲を取り囲むように複数の発光素子が、可変抵抗器に隣接しかつ互いに他の発光素子とは離間して配置されることがより望ましい。

ここに、「視認の対象」は、表示ラベルに示される種々の表記であって、操作部の位置だけでなく、操作部による操作対象を示す文字や記号（マーク部）、あるいは目盛などを含む。

本発明は、導光板を用いることなくパネルの操作部を照光させることができるという利点がある。

実施形態のスイッチ装置の断面図である。 同上の外観を示す斜視図である。 同上の分解斜視図である。 同上の要部断面図である。

本実施形態では、農機具に使用されるスイッチ装置を例示するが、このスイッチ装置を他の用途に用いることを妨げない。以下では、図２の表示ラベル４の設けている面を前面として説明する。

スイッチ装置１は、図３に示すように、前面に透光性を有し矩形板状のパネル２１を備えるとともに後面が開口した矩形箱状のケース２と、ケース２内に配置される矩形板状の基板３と、パネル２１の前面に重ねて貼り付けられる矩形板状の表示ラベル４とを備える。本実施形態においては、パネル２１はケース２に一体に形成されている。また、ケース２の後面は、矩形板状の絶縁板２２により塞がれる。絶縁板２２の長手方向の一端部（図３においては右端部）には開口窓２２１が設けられており、開口窓２２１を通して基板３に電源を供給したり、他装置を接続したりするためのコネクタ（図示せず）が接続される。

パネル２１には、貫通溝により他の部分から分離された撓み片２３が複数箇所に設けられる。また、挿通孔２４も複数箇所に貫通している。本実施形態においては、図３に示すように、撓み片２３および挿通孔２４は、長手方向に並んでそれぞれ３箇所に設けられている。

パネル２１の撓み片２３は、長手方向に平行に延びる２本の貫通溝により形成される可撓部２３１と、可撓部２３１を形成する両貫通溝の一端部（図３においては右端部）に連通する円形の貫通溝により形成される操作部２３２とを備える。また、可撓部２３１は、後面が窪んでおりパネル２１の他の箇所よりも薄く形成される。つまり、撓み片２３は、パネル２１の他の箇所より薄い可撓部２３１によりパネル２１と連続し、当該連続部分の反対部分には、円形の操作部２３２が形成される。

上記のように撓み片２３を形成することにより、可撓部２３１は、パネル２１の他の部分に対して前後方向に可撓性を有する。これにより、撓み片２３の操作部２３２を押操作して、操作部２３２を前後方向に進退させることが可能となる。操作部２３２の後面からは、柱状の延伸部２３３が後方に突出する（図１参照）。

基板３は、ケース２内に配置されねじ止めされることにより、ケース２に取り付けられる（図１参照）。基板３の前面には、ストロークの小さい小型押釦スイッチであるライトタッチスイッチを用いた押釦スイッチ３１と、回転操作される可変抵抗器３２と、可視光を放射するＬＥＤ（発光ダイオード）である発光素子３３とが実装される。

本実施形態の押釦スイッチ３１は、モーメンタリ（自動復帰型）のスイッチであり、押釦スイッチ３１の前面には押釦部３１１が突出している。この押釦スイッチ３１は、押釦部３１１の押操作中にのみオンになる。可変抵抗器３２は、前方に突出する操作軸３２１を備えており、操作軸３２１を回転させることにより抵抗値が変化する。押釦スイッチ３１および可変抵抗器３２と発光素子３３との基板３上の配置関係については後述する。

図１に示すように、基板３をケース２に収納した状態では、パネル２１に設けた操作部２３２から後方に突出した延伸部２３３の後端が押釦スイッチ３１における押釦部３１１の前端に当接する。そのため、操作部２３２を押すと、延伸部２３３の後端が押釦部３１１を押操作する。操作部２３２から押力を除去すると、可撓部２３１の弾性により操作部２３２は元の位置へ復帰する。また、可変抵抗器３２の操作軸３２１は、パネル２１の挿通孔２４に挿通され、パネル２１から前方に突出する。

以下、押釦スイッチ３１および可変抵抗器３２と発光素子３３との基板３上の配置関係について説明する。まず、押釦スイッチ３１および可変抵抗器３２それぞれの発光素子３３（照射される光）との関係について説明する。

本実施形態の押釦スイッチ３１は、基板３からの高さが低く、押釦スイッチ３１は発光素子３３からパネル２１へ照射される光を遮らない。また、パネル２１から押釦スイッチ３１へ延びる延伸部２３３は、光透過性を有している。そのため、押釦スイッチ３１の周囲に１個の発光素子３３のみが配置された場合であっても、パネル２１には押釦スイッチ３１による影はできない。

一方、可変抵抗器３２は光透過性を有さず、しかも操作軸３２１がパネル２１に達しているので、発光素子３３からの光は可変抵抗器３２および操作軸３２１により遮られる。そのため、可変抵抗器３２の周囲に１個の発光素子３３のみが配置された場合、パネル２１には、可変抵抗器３２を挟んで発光素子３３の反対側に可変抵抗器３２および操作軸３２１による影ができる。

上記のように、押釦スイッチ３１および可変抵抗器３２に１個の発光素子３３を隣接して配置した場合、押釦スイッチ３１はパネル２１に影を作らず、可変抵抗器３２はパネル２１に影を作る。そのため、パネル２１において、押釦スイッチ３１に関して視認の対象となる操作部２３２などと、可変抵抗器３２に関して視認の対象となる目盛などとでは、影を作らず照光するのに必要な発光素子３３の数および配置が異なる。

押釦スイッチ３１については、１個の発光素子３３を隣接して配置すれば、撓み片２３およびその周囲を照光させることが可能となる。一方、可変抵抗器３２については、挿通孔２４の周囲を影を作らずに照光させるには、可変抵抗器３２の周囲を取り囲むように複数個の発光素子３３を配置し、多方向から光を照射することが必要となる。このとき、複数個の発光素子３３は、可変抵抗器３２に隣接しかつ互いに他の発光素子３３とは離間するように配置されることが望ましい。

本実施形態においては、３個の押釦スイッチ３１および３個の可変抵抗器３２が、パネル２１の長手方向に並んで等間隔に配置される。その配置順序は、図３に示すように、パネル２１の長手方向の一端（図３においては右端）から、２個の押釦スイッチ３１、可変抵抗器３２、押釦スイッチ３１、２個の可変抵抗器３２の順に並んでいる。

本実施形態では、押釦スイッチ３１の周囲に、１個の発光素子３３を配置し、可変抵抗器３２の周囲に、可変抵抗器３２に対して対称となる位置に２個の発光素子３３を配置している。具体的には、図３に示すように、長手方向に一列に押釦スイッチ３１および可変抵抗器３２の間に発光素子３３を配置している。

上記のように発光素子３３の配置をした場合、パネル２１の長手方向の他端（図３においては左端）の可変抵抗器３２には、長手方向の両側に発光素子３３が配置される。一方、長手方向の一端の押釦スイッチ３１には、長手方向の一方（図３においては左側）にのみ発光素子３３が配置される。このように、本実施形態においては、より少ない個数（６個）の発光素子３３を用いて、パネル２１における操作部２３２、挿通孔２４の周囲の目盛などとを照光させることを可能としている。

ところで、パネル２１は透光性材料により形成されているため、パネル２１に連続して一体に設けた延伸部２３３は、発光素子３３からの光を操作部２３２に導光する（図４参照）。つまり、発光素子３３からの光（図４において左上へ向かう矢印）が透光性を有する延伸部２３３により、操作部２３２へ向かう光（図４において延伸部２３３中の上へ向かう矢印）となる。このように、延伸部２３３によって発光素子３３からの光を操作部２３２へ導光することにより、操作部２３２を照光させることが可能となっている。

表示ラベル４は、ケース２のパネル２１の前面に重ねて貼り付けられている。表示ラベル４には、パネル２１の撓み片２３の操作部２３２と重複する箇所に、透光性を有し表示ラベル４の他の部分より前方に浮き上がったドーム状のエンボス部４１が設けられる。本実施形態においては、エンボス部４１は、表示ラベル４の３箇所に設けられる（図３参照）。

エンボス部４１は、前方から押操作することにより後退可能となっている。したがって、エンボス部４１を押すことにより、操作部２３２が押され、延伸部２３３の後端が押釦部３１１を押操作する。エンボス部４１から押力を除去すると、エンボス部４１は元の形状に戻る。表示ラベル４にエンボス部４１を設けることによりクリック感が付与され、押操作するときの操作感覚を向上させることができる。

また、表示ラベル４には、パネル２１の挿通孔２４と重複する箇所に露出窓４２が開口している。本実施形態においては、露出窓４２は表示ラベル４の３箇所に開口している（図３参照）。表示ラベル４の露出窓４２からは、パネル２１の挿通孔２４に挿通された可変抵抗器３２の操作軸３２１が前方に突出する（図１参照）。

図２に示すように、表示ラベル４には、視認の対象としての記号や文字が表記された透光性のマーク部４３が設けられている。すなわち、表示ラベル４はマーク部４３を除く部位が不透明になっている。図３では、表示ラベル４とマーク部４３とを分離して記載しているが、実際はマーク部４３は表示ラベル４に形成されている。

マーク部４３には、光拡散材料を含有させてもよい。これにより、マーク部４３を正面以外の方向からも見やすくして効率的に照光させることができる。また、表示ラベル４は、両面テープによりケース２のパネル２１に貼り付けられる。これにより、表示ラベル４のケース２への貼り替えが可能になり、様々な種類のマーク部４３を設けた表示ラベル４を備えるスイッチ装置１の製作が容易になる。

パネル２１の後面（内面）は、拡散透過性を有することが望ましい。パネル２１の後面に拡散透過性を付与させるには、パネル２１の後面にシボ加工を施したり、パネル２１に光拡散材料を含有させたりすればよい。これにより、表示ラベル４のマーク部４３に光を行き渡らせることができる。

また、基板３の前面の一部または全面に白色または銀色などのレジストを形成してもよい。これにより、発光素子３３から基板３側へ照射される光をパネル２１側へ反射させることができるため、表示ラベル４のマーク部４３を照光させることができる。

ところで、操作軸３２１の外周と挿通孔２４の内面との間には間隙が生じる。この間隙を塞ぐために、Ｏリングなどのシール部材５を挿通孔２４に挿入するのが好ましい（図４参照）。挿通孔２４の後端縁部２４１は他の箇所より内径が小さく形成されており、シール部材５は後端縁部２４１に当接する位置に配置される。これにより、操作軸３２１の外周と挿通孔２４の内面との間隙からの浸水を防止することができ、ケース２内の防水性を高めることができる。シール部材５は、シリコーンオイルコンパウンドであってもよい。シリコーンオイルコンパウンドをシール部材５として使用する場合、シール部材５の回転摺動性が安定する。

可変抵抗器３２の操作軸３２１の挿通孔２４から突出する部分には、一面が開口した有底円筒状のつまみ６が取り付けられる（図４参照）。つまみ６の内部には、底壁６１からつまみ６の口軸と同軸の挿入筒６２が突設されている。この挿入筒６２に操作軸３２１を挿入することにより、つまみ６は操作軸３２１に取り付けられる。つまみ６を回転させることにより可変抵抗器３２の抵抗値を変化させることができる。

図４に示すように、挿入筒６２の後端部６２１はシール部材５の付近に配置される。挿入筒６２の後端部６２１でシール部材５をパネル２１に対して押さえることにより、シール部材５が前方へ抜けることを防止できる。また、つまみ６を操作軸３２１から外れにくくするために、つまみ６の挿入筒６２内には、板ばねであるＤスプリング（図示せず）などが設けられる。

Ｄスプリングは、長手方向における両端辺が挿入筒６２内に取り付けられる。Ｄスプリングは、長手方向の中央部が当該両端部よりも挿入筒６２の中心軸側に浮き上って湾曲する。したがって、操作軸３２１が挿入筒６２内に圧入されると、Ｄスプリングによって操作軸３２１が挿入筒６２内に固定される。これにより、つまみ６を操作軸３２１から外れにくくし、農機具の使用時の車体振動などにより、操作軸３２１からつまみ６が外れ、シール部材５が抜けることを防止できる。

１ スイッチ装置
２１ パネル
２３２ 操作部
２３３ 延伸部
３ 基板
３１ 押釦スイッチ
３１１ 押釦部
３２ 可変抵抗器
３２１ 操作軸
３３ 発光素子
４ 表示ラベル
４３ マーク部

Claims (4)

1. 押釦スイッチを実装する基板と、厚み方向の一面を前記基板から離間させて配置されるとともに厚み方向に進退する操作部を備えるパネルと、前記パネルの他面に重なる表示ラベルと、前記基板に実装される発光素子とを備え、前記パネルは透光性を有し、前記表示ラベルにおいて少なくとも前記操作部との重複部分が視認の対象として透光性を有しており、前記操作部に連続一体に形成され前記押釦スイッチの押釦部に向って延びる延伸部が、前記操作部への押力を前記押釦部に伝達するとともに前記発光素子の光を前記操作部に導光することを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記押釦スイッチはライトタッチスイッチであることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 前記表示ラベルには、透光性を有するとともに前記操作部を含む前記パネルの操作対象を表示するマーク部が設けられており、前記パネルの前記一面は拡散透過性が付与されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
4. 前記基板には、可変抵抗器がさらに実装されており、前記可変抵抗器は前記パネルに設けられた挿通孔から突出する操作軸を備えており、前記発光素子は複数あり、前記可変抵抗器の周囲を取り囲むように複数の発光素子が、前記可変抵抗器に隣接しかつ互いに他の発光素子とは離間して配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。

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