JP2015115224A - 押ボタンスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】異音が発生せず、信頼性を損なうことのない押ボタンスイッチを提供する。【解決手段】筒状のケースと、ケースに支持された操作ボタンと、操作ボタンに取り付けられ、操作ボタンのケース側面に沿った方向である上下方向の動作に伴って上下方向にのみ移動可能とされたケース側面に規制される駆動部材１と、駆動部材１の上下方向の移動に伴って上下方向に伸縮するラバードーム２ａを有するラバースイッチ２と、ケースに取り付けられ、ラバースイッチ２が載置された回路基板３と、を備え、ラバードーム２ａの内側の天井面２ｆには可動接点５が形成され、回路基板３のラバースイッチ２が載置されている面には可動接点に接離される固定接点６が形成されており、ラバードーム２ａの最上部に位置する押圧面２ｅに駆動部材１の最下部に位置する接触面１ａが前記押圧面を均一に押圧するように構成されていて、接触面１ａに複数の突起１ｂが設けられている。【選択図】図７

Description

本発明は、押ボタンスイッチに関し、特にパッシブキーレスエントリーシステムに使用される車両のエンジン始動のための押ボタンスイッチに関する。

自動車等の移動車両において、従来、当該ドアロックの施錠あるいは解錠は、エンジン始動のためのキーをキー孔に挿入することによって行われていたが、利便性の面から、キーをキー孔に挿入することなく携帯機のスイッチを操作することによってドアロックの解錠・施錠を行ういわゆるキーレスエントリーシステムが用いられている。さらに、近年では、携帯機のスイッチを操作しなくても所定の携帯機を所持して所定の領域に位置すれば、自動的にドアロックの解錠・施錠を行ういわゆるパッシブキーレスエントリーシステムが開発された。また、当該パッシブキーレスエントリーシステムでは、エンジンの始動に関する電気的な認証機能を持たせ、自動車本体と携帯機との間で認証が成立しないとエンジンがスタートしないようにして保安性を高めるように設定されている。そして、自動車本体と携帯機との間で認証が成立すれば、車両に取り付けられた押ボタンスイッチを押すことによって、エンジンを始動することができるように構成されている。

このようなエンジンスタート用の押ボタンスイッチとしては、例えば特許文献１に挙げるようなものが開示されている。特許文献１に記載された押ボタンスイッチ９００の構成を図９に示す。

押ボタンスイッチ９００は、基板９０４と、筐体９０２と、基板９０４に取り付けられたラバースイッチ９０７と、ラバースイッチ９０７の上方に設けられ、筐体９０２に支持された押ボタン９０６とで構成されている。ラバースイッチ９０７のラバードームの下面には接点９０７ｂを設け、押ボタン９０６の頭部９０６ｃを筐体９０２のボタン穴から上方に突出させると共に、接点９０７ｂに対向させて基板９０４に接点９０５ａ、９０５ｂを配置した。そして、押ボタン９０６の裏面に先端を凸曲面とした突起９０６ａを設け、ラバースイッチ９０７の表側の面の中央に突起９０６ａに対応するような湾曲状の凹部９０７ａを形成し、この凹部９０７ａに突起９０６ａを当接させるようにした。

以上の構成によると、押ボタン９０６のどこを押してもラバースイッチ９０７の中央を押ボタン９０６の突起９０６ａが押圧することになる。その結果、ラバースイッチ９０７の弾性脚部９０７ｃは平行に押されて変形するためにラバースイッチ９０７の裏面の接点９０７ｂを基板９０４上の接点９０５ａ、９０５ｂに均等に接触させることができる。そのため、不接触による誤動作を防止ことができるという効果を有し、信頼性のある押ボタンスイッチを提供することができるとしている。

1386227942548_0号公報

しかしながら、特許文献１に記載された押ボタンスイッチ９００では、以下のような問題があった。押ボタン９０６の押し込み荷重が大きすぎたり、突起９０６ａや押ボタン９０６の内側の側面とラバースイッチ９０７との間のクリアランスが狭かったりすると、押し込んだ際に突起９０６ａや押ボタン９０６の内側の側面とラバースイッチ９０７とが擦れて異音が発生することがあった。また、突起９０６ａや押ボタン９０６の内側の側面とラバースイッチ９０７とが接触しラバースイッチ９０７に傷が付き、ラバーの破損の原因となることがあった。これらの問題を防ぐために突起９０６ａや押ボタン９０６の内側の側面とラバースイッチ９０７との間のクリアランスを十分に取ると、押ボタン９０６が滑ってラバースイッチ９０７が倒れてしまう危険性があり、結果として信頼性を損なう可能性があった。

本発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたもので、その目的は、擦れによる異音が発生することがなく、信頼性を損なうことのない押ボタンスイッチを提供することにある。

この課題を解決するために、本発明の押ボタンスイッチは、筒状に形成されたケースと、前記ケースに支持された操作ボタンと、前記操作ボタンに取り付けられ、前記操作ボタンの前記ケース側面に沿った方向である上下方向の動作に伴って上下方向にのみ移動可能とされた前記ケース側面に規制される駆動部材と、前記駆動部材の上下方向の移動に伴って上下方向に伸縮するラバードームを有するラバースイッチと、前記ケースに取り付けられ、前記ラバースイッチが載置された回路基板と、を備えた押ボタンスイッチであって、 前記ラバードームの内側の天井面には可動接点が形成されていると共に、前記回路基板の前記ラバースイッチが載置されている面には前記ラバードームの伸縮に応じて前記可動接点に接離される固定接点が形成されており、前記ラバードームの最上部に位置する押圧面に前記駆動部材の最下部に位置する接触面が前記押圧面を均一に押圧するように構成されていて、前記接触面に複数の突起が設けられているという特徴を有する。

このように構成された押ボタンスイッチは、ラバードームの押圧面に接する駆動部材の接触面に複数の突起を設け、ラバードームに対して垂直方向に均一に圧力をかけるようにしたので、駆動部材とラバードームとが擦れる可能性が無い。従って、擦れによる異音が発生することがない。また、駆動部材の接触面とラバードームの押圧面との間の摩擦力が大きくなるため、駆動部材が滑ることによるラバードームの倒れが生じることがない。その結果、信頼性を損なうことのない押ボタンスイッチを提供することができる。

また、上記の構成において、前記ラバースイッチに複数の前記ラバードームが設けられている、という特徴を有する。

このように構成された押ボタンスイッチは、ラバースイッチにラバードームを複数設けたので、操作ボタンにおける操作位置がずれたとしても、複数のラバードームの内、少なくとも１つのラバードームの可動接点が回路基板上の固定接点の一対の導体を接離させるため、確実にスイッチング動作を行わせることができる。従って、より信頼性の高い押ボタンスイッチを提供することができる。

本発明の押ボタンスイッチは、ラバードームの押圧面に接する駆動部材の接触面に複数の突起を設け、ラバードームに対して垂直方向に圧力をかけるようにしたので、駆動部材とラバードームとが擦れる可能性が無い。従って、擦れによる異音が発生することがない。また、駆動部材の接触面とラバードームの押圧面との間の摩擦力が大きくなるため、駆動部材が滑ることによるラバードームの倒れが生じることがない。その結果、信頼性を損なうことのない押ボタンスイッチを提供することができる。

押ボタンスイッチの全体像を示す斜視図である。 押ボタンスイッチの構成を示す分解斜視図である。 押ボタンスイッチの主要部を示す斜視図である。 押ボタンスイッチの主要部を示す分解斜視図である。 押ボタンスイッチの主要部を上方から見た平面図である。 駆動部材とラバースイッチとを、下方から見た斜視図である。 操作ボタンが押される前の、押ボタンスイッチの断面図である。 操作ボタンが押された状態の、押ボタンスイッチの断面図である。 従来例の押ボタンスイッチの断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、本明細書では、特に断りの無い限り、各図面のＸ１側を右側、Ｘ２側を左側、Ｙ１側を奥側、Ｙ２側を手前側、Ｚ１側を上側、Ｚ２側を下側として説明する。

まず、
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及び図２を用いて押ボタンスイッチ１００の全体の構成について説明する。
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は、押ボタンスイッチ１００の全体像を示す斜視図であり、図２は、押ボタンスイッチ１００の構成を示す分解斜視図である。

図１に示すように、押ボタンスイッチ１００は、ケース１０と、ケース１０に支持された操作ボタン４とによって、全体として略円筒形の構造となっている。

押ボタンスイッチ１００は、車両のエンジンスタート用のスイッチとして用いられるものであり、操作ボタン４の前面が露出し、露出した操作ボタン４の前面を運転者が例えば下側（Ｚ２側）に向かって押圧操作することで、エンジンが始動するように構成されている。尚、操作ボタン４を押圧操作することによってエンジンが始動するためのシステムの構成は公知であるため、その詳細については説明を省略する。

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に示すように、押ボタンスイッチ１００は、前述したケース１０及び操作ボタン４と、操作ボタン取付部材１７と、駆動部材１と、ラバースイッチ２と、回路基板３と、前記回路基板３に取り付けられたコネクタ１５及びコイルアンテナ接続部材１６とで構成されている。

ケース１０は、上下に開口を有するハウジング１１と上カバー１２と下カバー１３とからなり、筒状に形成されている。上カバー１２はハウジング１１の上部に取り付けられ、操作ボタン４を操作ボタン取付部材１７と共に上下動可能に保持している。ケース１０の中央部にあるハウジング１１はほぼ中空の領域を有している。また、ハウジング１１の下部に取り付けられた下カバー１３は、ハウジング１１の下側の開口を塞ぐように構成される。

駆動部材１は、操作ボタン取付部材１７を介して操作ボタン４に取り付けられており、操作ボタン４の上下方向の動作に伴って上下方向に移動可能とされ、ケース１０に収納されている。また、駆動部材１と、駆動部材１の上下方向の移動に伴って上下方向に伸縮するラバードーム２ａを有するラバースイッチ２と、ラバースイッチ２が載置された回路基板３と、がハウジング１１の中央部における中空の領域に収納されていて、回路基板３がケース１０に取り付けられている。尚、回路基板３には、ラバースイッチ２を含む電子回路９が形成されている。

ところで、一般的に、パッシブキーレスエントリーシステムにおいて、携帯機の電池が切れていたり、あるいは電圧が低下していたりした場合には、携帯機と車両との間で無線通信を行うことができないため、エンジンを始動させることができない。これを防ぐため、エンジンスタート用の押しボタンスイッチには、非常用の通信手段として、操作前面側にコイルアンテナが内蔵されており、携帯機をエンジンスタートスイッチに近づけることで、コイルアンテナから携帯機に対し非接触で給電されると共に、通信を行うことができるように設計されている。

押ボタンスイッチ１００においても、コイルアンテナ１４が上カバー１２内に取り付けられており、回路基板３に取り付けられているコイルアンテナ接続部材１６によって回路基板３内の電子回路９と接続されていて、携帯機と車両との間で無線通信を行うことができるように構成されている。また、回路基板３にはコネクタ１５が取り付けられており、パッシブキーレスエントリーシステム内の車載機（図示せず）に接続されている。尚、コネクタ１５に設けられた複数の接続用端子１５ａは、下カバー１３に設けられた複数の端子用穴１３ａに挿入され外部に露出する。

次に、
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乃至図７を用いて押ボタンスイッチ１００の主要部である駆動部材１、ラバースイッチ２、及び回路基板３の詳細な構造について説明する。図３は、押ボタンスイッチ１００の主要部を示す斜視図であり、図４は、押ボタンスイッチ１００の主要部を示す分解斜視図である。また、図５は、押ボタンスイッチ１００の主要部を上方から見た平面図であり、図６は、駆動部材１とラバースイッチ２とを、下方から見た斜視図である。更に、図７は、押ボタンスイッチ１００の主要部を、図５に示す切断線Ａ−Ａ線から奥方向（Ｙ１方向）に向かって見た場合の、操作ボタン４が押される前の断面図である。

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に示すように、押ボタンスイッチ１００の主要部は、電子回路９が形成された回路基板３を基に、回路基板３の上側の面（Ｚ１側の面）にラバースイッチ２が密着して載置され、その上方に駆動部材１が配置されて構成されている。

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４に示すように、回路基板３の上側の面には、ラバードーム２ａを有するラバースイッチ２が載置されると共に、複数の発光部材７（例えばＬＥＤ）やその他複数の電子部品８が取り付けられ、回路基板３に形成された配線パターン（図示せず）と共に、電子回路９を構成している。尚、電子部品８は、回路基板３の上側の面だけでなく、回路基板３の下側の面（Ｚ２側の面）に配設されていても良い。また、回路基板３のラバースイッチ２が載置されている面には銅箔等で形成された固定接点６が２つ形成されている。２つの固定接点６はそれぞれ、第１導体６ａ及び第２導体６ｂからなる一対の導体で構成されていて、この一対の導体同士が他の別の導体によって接続されることによって導通するように形成されている。押ボタンスイッチ１００では、この一対の導体がラバードーム２ａの伸縮に応じて接離されるように構成されている。

ラバースイッチ２は、回路基板３の上側の面全体に亘って取り付けられている。回路基板３には、
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４に示すように、ラバースイッチ２を取り付けるための取付穴部３ａが２箇所設けられていて、ラバースイッチ２の下面に設けられた、図６に示す２つの取付突部２ｇが回路基板３の取付穴部３ａに挿入されることにより回路基板３に対し位置決めされる。回路基板３にラバースイッチ２が取り付けられている状態を上方（Ｚ１方向）から確認すると、
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５に示すように、回路基板３上に配設された発光部材７や電子部品８をラバースイッチ２が覆っており、これらの部品を保護していることが分かる。ただし、
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４及び図５に示すように、ラバースイッチ２の、発光部材７の上方を覆っている部分（透過部２ｈ）は、発光部材７から発光された光を上方に透過させるように、その肉厚が他の部分よりかなり薄く形成されている。また、
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４及び図５に示すように、ラバードーム２ａが、略円形状をしたラバースイッチ２の中心点をはさんで、左右に２つ配置されている。

ラバースイッチ２は、シリコンゴム等の弾性を有する部材からなり、
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７に示すように、その主要部となるラバードーム２ａの下部は、下方が開放された形状となっている。ラバードーム２ａは、その外周部にリング状で肉厚の脚部２ｂが形成され、この脚部２ｂに囲まれた内側がドーム空間２ｉとなっている。その周囲には、肉薄に形成されて弾性変形可能な周壁部２ｃがドーム状に形成されており、上方から掛かる圧力の大きさによって伸縮可能となっている。また、ドーム状の周壁部２ｃの上部には、上方に突出する円筒部２ｄが形成されており、円筒部２ｄの上端には平坦な押圧面２ｅが形成されている。尚、円筒部２ｄは、上方から力が掛かったとしても、その力を下方に伝えるだけで、その形状は変形することはない。

更に、ラバードーム２ａの内側のドーム空間２ｉの天井部には、押圧面２ｅに平行な面となる天井面２ｆが形成されている。そして、天井面２ｆの中央部には、硬質な合成樹脂からなる可動接点取付部材１８が取り付けられていて、可動接点取付部材１８の下面には、導体からなる可動接点５が形成されている。即ち、平面視円形状をした押圧面２ｅの真下の位置に可動接点５が設けられている。また、回路基板３のラバースイッチ２が載置されている面の、可動接点５に対応する位置に、ラバードーム２ａの伸縮に応じて接離される第１導体６ａ及び第２導体６ｂからなる固定接点６が形成されている。

図４に示す駆動部材１は、ラバースイッチ２の上方に位置し、駆動部材１の最下部に設けられた２つの接触面１ａがラバースイッチ２の２つのラバードーム２ａそれぞれに対応して配置される。
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５には、上方から見たラバースイッチ２に対する駆動部材１を２点鎖線で表している。駆動部材１の２つの接触面１ａの中心部がそれぞれ、ラバースイッチ２の２つのラバードーム２ａそれぞれの押圧面２ｅの位置に配置されていることが分かる。言い換えれば、駆動部材１の接触面１ａは、ラバードーム２ａの押圧面２ｅ、更にはラバードーム２ａに設けられた可動接点５に対応する位置に配置されている。

駆動部材１の接触面１ａがラバードーム２ａに設けられた可動接点５に対応する位置に配置されていることを、図６で確認する。図６は、駆動部材１とラバースイッチ２とを、下方（Ｚ２方向）から見た斜視図であり、駆動部材１及びラバースイッチ２それぞれの下部側（Ｚ２側）の形状を確認することができる。

前述したように、ラバードーム２ａのドーム空間２ｉの天井面２ｆには可動接点５が設けられていて、ラバースイッチ２の上部には駆動部材１が配置されている。そして、図６の２本の両矢印Ｂで示すように、可動接点５の上方（Ｚ１方向）で、かつ平行な面に、駆動部材１の接触面１ａが配置されている。それと共に、図７に示すように、ラバードーム２ａの最上部に位置する押圧面２ｅに駆動部材１の最下部に位置する接触面１ａが接触するように構成されている。従って、駆動部材１とラバードーム２ａとが擦れ合うことがない。このことにより、操作ボタン４からラバードーム２ａへ垂直方向に圧力を伝えることができ、押ボタンスイッチ１００によるスイッチ動作を確実に行うことできる。

尚、押ボタンスイッチ１００において、回路基板３上に設けられた固定接点６とラバードーム２ａに設けられた可動接点５との組み合わせによるスイッチ回路は２組あることになるが、これらのスイッチ回路は互いに並列に接続されている。従って、これらのスイッチ回路の内、少なくともどちらか１つのスイッチ回路が導通すれば押ボタンスイッチ１００が導通することになる。

押ボタンスイッチ１００には更なる特徴がある。図６に示すように、複数の細かい突起１ｂが、駆動部材１の略円形状をした接触面１ａの全面に亘って形成されている。図７からも分かるように、接触面１ａに設けられた複数の突起１ｂは、ラバードーム２ａの押圧面２ｅに接するように配設されている。そのため、接触面１ａの複数の細かい突起１ｂがラバースイッチの押圧面２ｅに食い込むように接することになる。その結果、駆動部材１の接触面１ａとラバースイッチの押圧面２ｅとの間の摩擦力を大きくすることができる。尚、細かい突起１ｂの形状は、突起間隔（ピッチ）が０．２〜０．５ｍｍ、突起の高さが０．０３〜０．０５ｍｍである。また円筒部２ｄの径はφ１．０ｍｍ程度、厚さは０．１ｍｍ程度である。

次に、
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図８を用いて押ボタンスイッチ１００の動作について説明する。図８は、押ボタンスイッチ１００の主要部を、図５に示す切断線Ａ−Ａから奥方向（Ｙ１方向）に向かって見た場合の、操作ボタン４が押された状態の断面図である。

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に示すように、駆動部材１が押される前においては、上方からの圧力が掛かっていないため、ラバードーム２ａの伸縮可能な周壁部２ｃは伸びた状態のままである。従って、可動接点５は、回路基板３上の固定接点６から離れている。そのため、可動接点５による固定接点６の導通は成立していない。

次に、
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に示すように、駆動部材１が上方からの圧力Ｐによって押された状態においては、ラバードーム２ａの周壁部２ｃは下方向に収縮する。またこの時、円筒部２ｄは収縮せず、そのままの形状を保っている。その結果、可動接点５が下方に押し下げられて、回路基板３上の固定接点６の一対の導体、即ち第１導体６ａ及び第２導体６ｂに同時に接触する。そのため、固定接点６が可動接点５を介して導通することになる。

このように押ボタンスイッチ１００は、ラバードーム２ａの押圧面２ｅに接する駆動部材１の接触面１ａに複数の突起１ｂを設け、ラバードーム２ａに対して垂直方向に圧力を掛けるようにしたので、駆動部材１とラバードーム２ａとが擦れる可能性が無い。従って、擦れによる異音が発生することがない。また、駆動部材１の接触面１ａとラバードーム２ａの押圧面２ｅとの間の摩擦力が大きくなるため、駆動部材１が滑ることによるラバードーム２ａの倒れが生じることがない。その結果、信頼性を損なうことのない押ボタンスイッチ１００を提供することができる。

また、押ボタンスイッチ１００は、ラバースイッチ２にラバードーム２ａを２つ設けたので、操作ボタン４における操作位置がずれたとしても、２つのラバードーム２ａの内、少なくとも１つのラバードーム２ａの可動接点５が回路基板３上の固定接点６の第１導体６ａ及び第２導体６ｂを接離させるため、確実にスイッチング動作を行わせることができる。従って、より信頼性の高い押ボタンスイッチ１００を提供することができる。

以上説明したように、本発明の押ボタンスイッチは、ラバードームの押圧面に接する駆動部材の接触面に複数の突起を設け、ラバードームに対して垂直方向に圧力をかけるようにしたので、駆動部材とラバードームとが擦れる可能性が無い。従って、擦れによる異音が発生することがない。また、駆動部材の接触面とラバードームの押圧面との間の摩擦力が大きくなるため、駆動部材が滑ることによるラバードームの倒れが生じることがない。その結果、信頼性を損なうことのない押ボタンスイッチを提供することができる。

本発明は上記の実施形態の記載に限定されず、その効果が発揮される態様で適宜変更して実施することができる。本発明の押ボタンスイッチには、図２に示される構成素子と等価な構成素子が含まれることがあっても良い。例えば、本発明の押ボタンスイッチでは、固定接点とラバードームを２組設けたが、固定接点とラバードームを３組設け、互いに並列に接続しても良い。固定接点とラバードームとによるスイッチを多く設けることにより、より安定したスイッチング動作を行わせることができる。

１ 駆動部材
１ａ 接触面
１ｂ 突起
２ ラバースイッチ
２ａ ラバードーム
２ｂ 脚部
２ｃ 周壁部
２ｄ 円筒部
２ｅ 押圧面
２ｆ 天井面
２ｇ 取付突部
２ｈ 透過部
２ｉ ドーム空間
３ 回路基板
３ａ 取付穴部
４ 操作ボタン
５ 可動接点
６ 固定接点
６ａ 第１導体
６ｂ 第２導体
７ 発光部材
８ 電子部品
９ 電子回路
１０ ケース
１１ ハウジング
１２ 上カバー
１３ 下カバー
１４ コイルアンテナ
１５ コネクタ
１６ コイルアンテナ接続部材
１７ 操作ボタン取付部材
１８ 可動接点取付部材
１００ 押ボタンスイッチ

本発明は、押ボタンスイッチに関し、特にパッシブキーレスエントリーシステムに使用される車両のエンジン始動のための押ボタンスイッチに関する。

自動車等の移動車両において、従来、当該ドアロックの施錠あるいは解錠は、エンジン始動のためのキーをキー孔に挿入することによって行われていたが、利便性の面から、キーをキー孔に挿入することなく携帯機のスイッチを操作することによってドアロックの解錠・施錠を行ういわゆるキーレスエントリーシステムが用いられている。さらに、近年では、携帯機のスイッチを操作しなくても所定の携帯機を所持して所定の領域に位置すれば、自動的にドアロックの解錠・施錠を行ういわゆるパッシブキーレスエントリーシステムが開発された。また、当該パッシブキーレスエントリーシステムでは、エンジンの始動に関する電気的な認証機能を持たせ、自動車本体と携帯機との間で認証が成立しないとエンジンがスタートしないようにして保安性を高めるように設定されている。そして、自動車本体と携帯機との間で認証が成立すれば、車両に取り付けられた押ボタンスイッチを押すことによって、エンジンを始動することができるように構成されている。

このようなエンジンスタート用の押ボタンスイッチとしては、例えば特許文献１に挙げるようなものが開示されている。特許文献１に記載された押ボタンスイッチ９００の構成を図９に示す。

押ボタンスイッチ９００は、基板９０４と、筐体９０２と、基板９０４に取り付けられたラバースイッチ９０７と、ラバースイッチ９０７の上方に設けられ、筐体９０２に支持された押ボタン９０６とで構成されている。ラバースイッチ９０７のラバードームの下面には接点９０７ｂを設け、押ボタン９０６の頭部９０６ｃを筐体９０２のボタン穴から上方に突出させると共に、接点９０７ｂに対向させて基板９０４に接点９０５ａ、９０５ｂを配置した。そして、押ボタン９０６の裏面に先端を凸曲面とした突起９０６ａを設け、ラバースイッチ９０７の表側の面の中央に突起９０６ａに対応するような湾曲状の凹部９０７ａを形成し、この凹部９０７ａに突起９０６ａを当接させるようにした。

以上の構成によると、押ボタン９０６のどこを押してもラバースイッチ９０７の中央を押ボタン９０６の突起９０６ａが押圧することになる。その結果、ラバースイッチ９０７の弾性脚部９０７ｃは平行に押されて変形するためにラバースイッチ９０７の裏面の接点９０７ｂを基板９０４上の接点９０５ａ、９０５ｂに均等に接触させることができる。そのため、不接触による誤動作を防止ことができるという効果を有し、信頼性のある押ボタンスイッチを提供することができるとしている。

実開平０２−１３６９３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された押ボタンスイッチ９００では、以下のような問題があった。押ボタン９０６の押し込み荷重が大きすぎたり、突起９０６ａや押ボタン９０６の内側の側面とラバースイッチ９０７との間のクリアランスが狭かったりすると、押し込んだ際に突起９０６ａや押ボタン９０６の内側の側面とラバースイッチ９０７とが擦れて異音が発生することがあった。また、突起９０６ａや押ボタン９０６の内側の側面とラバースイッチ９０７とが接触しラバースイッチ９０７に傷が付き、ラバーの破損の原因となることがあった。これらの問題を防ぐために突起９０６ａや押ボタン９０６の内側の側面とラバースイッチ９０７との間のクリアランスを十分に取ると、押ボタン９０６が滑ってラバースイッチ９０７が倒れてしまう危険性があり、結果として信頼性を損なう可能性があった。

本発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたもので、その目的は、擦れによる異音が発生することがなく、信頼性を損なうことのない押ボタンスイッチを提供することにある。

この課題を解決するために、本発明の押ボタンスイッチは、筒状に形成されたケースと、前記ケースに支持された操作ボタンと、前記操作ボタンに取り付けられ、前記操作ボタンの前記ケース側面に沿った方向である上下方向の動作に伴って上下方向にのみ移動可能とされた前記ケース側面に規制される駆動部材と、前記駆動部材の上下方向の移動に伴って上下方向に伸縮するラバードームを有するラバースイッチと、前記ケースに取り付けられ、前記ラバースイッチが載置された回路基板と、を備えた押ボタンスイッチであって、 前記ラバードームの内側の天井面には可動接点が形成されていると共に、前記回路基板の前記ラバースイッチが載置されている面には前記ラバードームの伸縮に応じて前記可動接点に接離される固定接点が形成されており、前記ラバードームの最上部に位置する押圧面に前記駆動部材の最下部に位置する接触面が前記押圧面を均一に押圧するように構成されていて、前記接触面に複数の突起が設けられているという特徴を有する。

このように構成された押ボタンスイッチは、ラバードームの押圧面に接する駆動部材の接触面に複数の突起を設け、ラバードームに対して垂直方向に均一に圧力をかけるようにしたので、駆動部材とラバードームとが擦れる可能性が無い。従って、擦れによる異音が発生することがない。また、駆動部材の接触面とラバードームの押圧面との間の摩擦力が大きくなるため、駆動部材が滑ることによるラバードームの倒れが生じることがない。その結果、信頼性を損なうことのない押ボタンスイッチを提供することができる。

また、上記の構成において、前記ラバースイッチに複数の前記ラバードームが設けられている、という特徴を有する。

このように構成された押ボタンスイッチは、ラバースイッチにラバードームを複数設けたので、操作ボタンにおける操作位置がずれたとしても、複数のラバードームの内、少なくとも１つのラバードームの可動接点が回路基板上の固定接点の一対の導体を接離させるため、確実にスイッチング動作を行わせることができる。従って、より信頼性の高い押ボタンスイッチを提供することができる。

本発明の押ボタンスイッチは、ラバードームの押圧面に接する駆動部材の接触面に複数の突起を設け、ラバードームに対して垂直方向に圧力をかけるようにしたので、駆動部材とラバードームとが擦れる可能性が無い。従って、擦れによる異音が発生することがない。また、駆動部材の接触面とラバードームの押圧面との間の摩擦力が大きくなるため、駆動部材が滑ることによるラバードームの倒れが生じることがない。その結果、信頼性を損なうことのない押ボタンスイッチを提供することができる。

押ボタンスイッチの全体像を示す斜視図である。 押ボタンスイッチの構成を示す分解斜視図である。 押ボタンスイッチの主要部を示す斜視図である。 押ボタンスイッチの主要部を示す分解斜視図である。 押ボタンスイッチの主要部を上方から見た平面図である。 駆動部材とラバースイッチとを、下方から見た斜視図である。 操作ボタンが押される前の、押ボタンスイッチの断面図である。 操作ボタンが押された状態の、押ボタンスイッチの断面図である。 従来例の押ボタンスイッチの断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、本明細書では、特に断りの無い限り、各図面のＸ１側を右側、Ｘ２側を左側、Ｙ１側を奥側、Ｙ２側を手前側、Ｚ１側を上側、Ｚ２側を下側として説明する。

まず、図１及び図２を用いて押ボタンスイッチ１００の全体の構成について説明する。図１は、押ボタンスイッチ１００の全体像を示す斜視図であり、図２は、押ボタンスイッチ１００の構成を示す分解斜視図である。

図１に示すように、押ボタンスイッチ１００は、ケース１０と、ケース１０に支持された操作ボタン４とによって、全体として略円筒形の構造となっている。

押ボタンスイッチ１００は、車両のエンジンスタート用のスイッチとして用いられるものであり、操作ボタン４の前面が露出し、露出した操作ボタン４の前面を運転者が例えば下側（Ｚ２側）に向かって押圧操作することで、エンジンが始動するように構成されている。尚、操作ボタン４を押圧操作することによってエンジンが始動するためのシステムの構成は公知であるため、その詳細については説明を省略する。

図２に示すように、押ボタンスイッチ１００は、前述したケース１０及び操作ボタン４と、操作ボタン取付部材１７と、駆動部材１と、ラバースイッチ２と、回路基板３と、前記回路基板３に取り付けられたコネクタ１５及びコイルアンテナ接続部材１６とで構成されている。

ケース１０は、上下に開口を有するハウジング１１と上カバー１２と下カバー１３とからなり、筒状に形成されている。上カバー１２はハウジング１１の上部に取り付けられ、操作ボタン４を操作ボタン取付部材１７と共に上下動可能に保持している。ケース１０の中央部にあるハウジング１１はほぼ中空の領域を有している。また、ハウジング１１の下部に取り付けられた下カバー１３は、ハウジング１１の下側の開口を塞ぐように構成される。

駆動部材１は、操作ボタン取付部材１７を介して操作ボタン４に取り付けられており、操作ボタン４の上下方向の動作に伴って上下方向に移動可能とされ、ケース１０に収納されている。また、駆動部材１と、駆動部材１の上下方向の移動に伴って上下方向に伸縮するラバードーム２ａを有するラバースイッチ２と、ラバースイッチ２が載置された回路基板３と、がハウジング１１の中央部における中空の領域に収納されていて、回路基板３がケース１０に取り付けられている。尚、回路基板３には、ラバースイッチ２を含む電子回路９が形成されている。

ところで、一般的に、パッシブキーレスエントリーシステムにおいて、携帯機の電池が切れていたり、あるいは電圧が低下していたりした場合には、携帯機と車両との間で無線通信を行うことができないため、エンジンを始動させることができない。これを防ぐため、エンジンスタート用の押しボタンスイッチには、非常用の通信手段として、操作前面側にコイルアンテナが内蔵されており、携帯機をエンジンスタートスイッチに近づけることで、コイルアンテナから携帯機に対し非接触で給電されると共に、通信を行うことができるように設計されている。

押ボタンスイッチ１００においても、コイルアンテナ１４が上カバー１２内に取り付けられており、回路基板３に取り付けられているコイルアンテナ接続部材１６によって回路基板３内の電子回路９と接続されていて、携帯機と車両との間で無線通信を行うことができるように構成されている。また、回路基板３にはコネクタ１５が取り付けられており、パッシブキーレスエントリーシステム内の車載機（図示せず）に接続されている。尚、コネクタ１５に設けられた複数の接続用端子１５ａは、下カバー１３に設けられた複数の端子用穴１３ａに挿入され外部に露出する。

次に、図３乃至図７を用いて押ボタンスイッチ１００の主要部である駆動部材１、ラバースイッチ２、及び回路基板３の詳細な構造について説明する。図３は、押ボタンスイッチ１００の主要部を示す斜視図であり、図４は、押ボタンスイッチ１００の主要部を示す分解斜視図である。また、図５は、押ボタンスイッチ１００の主要部を上方から見た平面図であり、図６は、駆動部材１とラバースイッチ２とを、下方から見た斜視図である。更に、図７は、押ボタンスイッチ１００の主要部を、図５に示す切断線Ａ−Ａ線から奥方向（Ｙ１方向）に向かって見た場合の、操作ボタン４が押される前の断面図である。

図３に示すように、押ボタンスイッチ１００の主要部は、電子回路９が形成された回路基板３を基に、回路基板３の上側の面（Ｚ１側の面）にラバースイッチ２が密着して載置され、その上方に駆動部材１が配置されて構成されている。

図４に示すように、回路基板３の上側の面には、ラバードーム２ａを有するラバースイッチ２が載置されると共に、複数の発光部材７（例えばＬＥＤ）やその他複数の電子部品８が取り付けられ、回路基板３に形成された配線パターン（図示せず）と共に、電子回路９を構成している。尚、電子部品８は、回路基板３の上側の面だけでなく、回路基板３の下側の面（Ｚ２側の面）に配設されていても良い。また、回路基板３のラバースイッチ２が載置されている面には銅箔等で形成された固定接点６が２つ形成されている。２つの固定接点６はそれぞれ、第１導体６ａ及び第２導体６ｂからなる一対の導体で構成されていて、この一対の導体同士が他の別の導体によって接続されることによって導通するように形成されている。押ボタンスイッチ１００では、この一対の導体がラバードーム２ａの伸縮に応じて接離されるように構成されている。

ラバースイッチ２は、回路基板３の上側の面全体に亘って取り付けられている。回路基板３には、図４に示すように、ラバースイッチ２を取り付けるための取付穴部３ａが２箇所設けられていて、ラバースイッチ２の下面に設けられた、図６に示す２つの取付突部２ｇが回路基板３の取付穴部３ａに挿入されることにより回路基板３に対し位置決めされる。回路基板３にラバースイッチ２が取り付けられている状態を上方（Ｚ１方向）から確認すると、図５に示すように、回路基板３上に配設された発光部材７や電子部品８をラバースイッチ２が覆っており、これらの部品を保護していることが分かる。ただし、図４及び図５に示すように、ラバースイッチ２の、発光部材７の上方を覆っている部分（透過部２ｈ）は、発光部材７から発光された光を上方に透過させるように、その肉厚が他の部分よりかなり薄く形成されている。また、図４及び図５に示すように、ラバードーム２ａが、略円形状をしたラバースイッチ２の中心点をはさんで、左右に２つ配置されている。

ラバースイッチ２は、シリコンゴム等の弾性を有する部材からなり、図７に示すように、その主要部となるラバードーム２ａの下部は、下方が開放された形状となっている。ラバードーム２ａは、その外周部にリング状で肉厚の脚部２ｂが形成され、この脚部２ｂに囲まれた内側がドーム空間２ｉとなっている。その周囲には、肉薄に形成されて弾性変形可能な周壁部２ｃがドーム状に形成されており、上方から掛かる圧力の大きさによって伸縮可能となっている。また、ドーム状の周壁部２ｃの上部には、上方に突出する円筒部２ｄが形成されており、円筒部２ｄの上端には平坦な押圧面２ｅが形成されている。尚、円筒部２ｄは、上方から力が掛かったとしても、その力を下方に伝えるだけで、その形状は変形することはない。

更に、ラバードーム２ａの内側のドーム空間２ｉの天井部には、押圧面２ｅに平行な面となる天井面２ｆが形成されている。そして、天井面２ｆの中央部には、硬質な合成樹脂からなる可動接点取付部材１８が取り付けられていて、可動接点取付部材１８の下面には、導体からなる可動接点５が形成されている。即ち、平面視円形状をした押圧面２ｅの真下の位置に可動接点５が設けられている。また、回路基板３のラバースイッチ２が載置されている面の、可動接点５に対応する位置に、ラバードーム２ａの伸縮に応じて接離される第１導体６ａ及び第２導体６ｂからなる固定接点６が形成されている。

図４に示す駆動部材１は、ラバースイッチ２の上方に位置し、駆動部材１の最下部に設けられた２つの接触面１ａがラバースイッチ２の２つのラバードーム２ａそれぞれに対応して配置される。図５には、上方から見たラバースイッチ２に対する駆動部材１を２点鎖線で表している。駆動部材１の２つの接触面１ａの中心部がそれぞれ、ラバースイッチ２の２つのラバードーム２ａそれぞれの押圧面２ｅの位置に配置されていることが分かる。言い換えれば、駆動部材１の接触面１ａは、ラバードーム２ａの押圧面２ｅ、更にはラバードーム２ａに設けられた可動接点５に対応する位置に配置されている。

駆動部材１の接触面１ａがラバードーム２ａに設けられた可動接点５に対応する位置に配置されていることを、図６で確認する。図６は、駆動部材１とラバースイッチ２とを、下方（Ｚ２方向）から見た斜視図であり、駆動部材１及びラバースイッチ２それぞれの下部側（Ｚ２側）の形状を確認することができる。

前述したように、ラバードーム２ａのドーム空間２ｉの天井面２ｆには可動接点５が設けられていて、ラバースイッチ２の上部には駆動部材１が配置されている。そして、図６の２本の両矢印Ｂで示すように、可動接点５の上方（Ｚ１方向）で、かつ平行な面に、駆動部材１の接触面１ａが配置されている。それと共に、図７に示すように、ラバードーム２ａの最上部に位置する押圧面２ｅに駆動部材１の最下部に位置する接触面１ａが接触するように構成されている。従って、駆動部材１とラバードーム２ａとが擦れ合うことがない。このことにより、操作ボタン４からラバードーム２ａへ垂直方向に圧力を伝えることができ、押ボタンスイッチ１００によるスイッチ動作を確実に行うことできる。

尚、押ボタンスイッチ１００において、回路基板３上に設けられた固定接点６とラバードーム２ａに設けられた可動接点５との組み合わせによるスイッチ回路は２組あることになるが、これらのスイッチ回路は互いに並列に接続されている。従って、これらのスイッチ回路の内、少なくともどちらか１つのスイッチ回路が導通すれば押ボタンスイッチ１００が導通することになる。

押ボタンスイッチ１００には更なる特徴がある。図６に示すように、複数の細かい突起１ｂが、駆動部材１の略円形状をした接触面１ａの全面に亘って形成されている。図７からも分かるように、接触面１ａに設けられた複数の突起１ｂは、ラバードーム２ａの押圧面２ｅに接するように配設されている。そのため、接触面１ａの複数の細かい突起１ｂがラバースイッチの押圧面２ｅに食い込むように接することになる。その結果、駆動部材１の接触面１ａとラバースイッチの押圧面２ｅとの間の摩擦力を大きくすることができる。尚、細かい突起１ｂの形状は、突起間隔（ピッチ）が０．２〜０．５ｍｍ、突起の高さが０．０３〜０．０５ｍｍである。また円筒部２ｄの径はφ１．０ｍｍ程度、厚さは０．１ｍｍ程度である。

次に、図７及び図８を用いて押ボタンスイッチ１００の動作について説明する。図８は、押ボタンスイッチ１００の主要部を、図５に示す切断線Ａ−Ａから奥方向（Ｙ１方向）に向かって見た場合の、操作ボタン４が押された状態の断面図である。

図７に示すように、駆動部材１が押される前においては、上方からの圧力が掛かっていないため、ラバードーム２ａの伸縮可能な周壁部２ｃは伸びた状態のままである。従って、可動接点５は、回路基板３上の固定接点６から離れている。そのため、可動接点５による固定接点６の導通は成立していない。

次に、図８に示すように、駆動部材１が上方からの圧力Ｐによって押された状態においては、ラバードーム２ａの周壁部２ｃは下方向に収縮する。またこの時、円筒部２ｄは収縮せず、そのままの形状を保っている。その結果、可動接点５が下方に押し下げられて、回路基板３上の固定接点６の一対の導体、即ち第１導体６ａ及び第２導体６ｂに同時に接触する。そのため、固定接点６が可動接点５を介して導通することになる。

このように押ボタンスイッチ１００は、ラバードーム２ａの押圧面２ｅに接する駆動部材１の接触面１ａに複数の突起１ｂを設け、ラバードーム２ａに対して垂直方向に圧力を掛けるようにしたので、駆動部材１とラバードーム２ａとが擦れる可能性が無い。従って、擦れによる異音が発生することがない。また、駆動部材１の接触面１ａとラバードーム２ａの押圧面２ｅとの間の摩擦力が大きくなるため、駆動部材１が滑ることによるラバードーム２ａの倒れが生じることがない。その結果、信頼性を損なうことのない押ボタンスイッチ１００を提供することができる。

また、押ボタンスイッチ１００は、ラバースイッチ２にラバードーム２ａを２つ設けたので、操作ボタン４における操作位置がずれたとしても、２つのラバードーム２ａの内、少なくとも１つのラバードーム２ａの可動接点５が回路基板３上の固定接点６の第１導体６ａ及び第２導体６ｂを接離させるため、確実にスイッチング動作を行わせることができる。従って、より信頼性の高い押ボタンスイッチ１００を提供することができる。

以上説明したように、本発明の押ボタンスイッチは、ラバードームの押圧面に接する駆動部材の接触面に複数の突起を設け、ラバードームに対して垂直方向に圧力をかけるようにしたので、駆動部材とラバードームとが擦れる可能性が無い。従って、擦れによる異音が発生することがない。また、駆動部材の接触面とラバードームの押圧面との間の摩擦力が大きくなるため、駆動部材が滑ることによるラバードームの倒れが生じることがない。その結果、信頼性を損なうことのない押ボタンスイッチを提供することができる。

本発明は上記の実施形態の記載に限定されず、その効果が発揮される態様で適宜変更して実施することができる。本発明の押ボタンスイッチには、図２に示される構成素子と等価な構成素子が含まれることがあっても良い。例えば、本発明の押ボタンスイッチでは、固定接点とラバードームを２組設けたが、固定接点とラバードームを３組設け、互いに並列に接続しても良い。固定接点とラバードームとによるスイッチを多く設けることにより、より安定したスイッチング動作を行わせることができる。

１ 駆動部材
１ａ 接触面
１ｂ 突起
２ ラバースイッチ
２ａ ラバードーム
２ｂ 脚部
２ｃ 周壁部
２ｄ 円筒部
２ｅ 押圧面
２ｆ 天井面
２ｇ 取付突部
２ｈ 透過部
２ｉ ドーム空間
３ 回路基板
３ａ 取付穴部
４ 操作ボタン
５ 可動接点
６ 固定接点
６ａ 第１導体
６ｂ 第２導体
７ 発光部材
８ 電子部品
９ 電子回路
１０ ケース
１１ ハウジング
１２ 上カバー
１３ 下カバー
１４ コイルアンテナ
１５ コネクタ
１６ コイルアンテナ接続部材
１７ 操作ボタン取付部材
１８ 可動接点取付部材
１００ 押ボタンスイッチ

Claims (2)

1. 筒状に形成されたケースと、前記ケースに支持された操作ボタンと、前記操作ボタンに取り付けられ、前記操作ボタンの前記ケース側面に沿った方向である上下方向の動作に伴って上下方向にのみ移動可能とされた前記ケース側面に規制される駆動部材と、前記駆動部材の上下方向の移動に伴って上下方向に伸縮するラバードームを有するラバースイッチと、前記ケースに取り付けられ、前記ラバースイッチが載置された回路基板と、を備えた押ボタンスイッチであって、
   前記ラバードームの内側の天井面には可動接点が形成されていると共に、前記回路基板の前記ラバースイッチが載置されている面には前記ラバードームの伸縮に応じて前記可動接点に接離される固定接点が形成されており、
   前記ラバードームの最上部に位置する押圧面に前記駆動部材の最下部に位置する接触面が前記押圧面を均一に押圧するように構成されていて、
   前記接触面に複数の突起が設けられていることを特徴とする押ボタンスイッチ。
2. 前記ラバースイッチに複数の前記ラバードームが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の押ボタンスイッチ。