JP2017157382A - Push switch - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a push switch which increases the quantity of light illuminating a central part of a surface that is pressed by a user, by improving light utilization efficiency, is small-sized and improves yield.SOLUTION: A push switch comprises: a substrate with which multiple stationary contacts are formed on an upper surface; a movable member which is mounted on the substrate, has a protrusively curved shape, is deformed by being pressed and generates a conduction between the multiple stationary contacts; a first pressing member which has a pressing surface for pressing the movable member at a lower surface side and has a partially notched substantially annular upper protrusion at an upper surface side; a frame body which surrounds a central part while leaving a connection part with a peripheral edge part, has a substantially annular through-hole into which the upper protrusion is inserted, is disposed at an upper side of the movable member, is fixed to the substrate so as to be prevented from moving during pressing and of which the connection part is projected upwards; a light-emitting element which is packaged on the central part of the frame body; and a light-transmissive second pressing member which presses the first pressing member while receiving a pressure by a user.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、プッシュスイッチに関する。   The present invention relates to a push switch.

夜間などの暗い環境でも使用者がスイッチを認識できるように、あるいはオン/オフなどの状態を使用者が識別できるように、LED(発光ダイオード)などの発光素子を内蔵し、その発光素子によってボタンを光らせる照光式のプッシュスイッチが知られている。照光式のプッシュスイッチは、例えば、自動車のステアリング操作などに使われるスイッチや、エレベータ内に設置されたスイッチなどに広く用いられている。   Built-in light emitting elements such as LEDs (light emitting diodes) so that the user can recognize the switch even in dark environments such as at night, or the user can identify the on / off state, etc. Illuminated push switches that shine light are known. Illuminated push switches are widely used, for example, as switches used for steering operations of automobiles, switches installed in elevators, and the like.

例えば、特許文献1には、発光素子を内蔵したプッシュボタンと、絶縁枠体と、絶縁枠体の内側で上下動自在にプッシュボタンを支持する可撓性の連結部と、プッシュボタンの下方に配置されたダイアフラム形可動接点と、絶縁枠体の下方に外周壁を重ねて配され、底面の中央および端部に固定接点を有すると共に可動接点を内包した箱形絶縁ケースとを有するプッシュスイッチが記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses a push button with a built-in light emitting element, an insulating frame, a flexible connecting portion that supports the push button so as to be movable up and down inside the insulating frame, and a push button below the push button. A push switch having a diaphragm-type movable contact arranged and a box-shaped insulation case which is arranged with an outer peripheral wall overlapped below the insulating frame, has a fixed contact at the center and an end of the bottom, and includes the movable contact Have been described.

特許文献2には、キートップと、回路基板に配置されたスイッチ本体と、発光体とからなり、スイッチ本体から斜めに突出するアクチュエータの自由端を押下して回路を切り換える照光式押釦スイッチであって、キートップとスイッチ本体の間におけるキートップと対応する位置に、アクチュエータの変移を妨げないように回路基板に接続固定された発光体実装ユニットに発光体を実装したものが記載されている。   Patent Document 2 discloses an illuminated pushbutton switch that includes a key top, a switch body disposed on a circuit board, and a light emitter, and switches a circuit by pressing a free end of an actuator that projects obliquely from the switch body. A light-emitting body is mounted on a light-emitting body mounting unit that is connected and fixed to a circuit board at a position corresponding to the key top between the key top and the switch body so as not to prevent the change of the actuator.

特許文献3には、操作釦を配設した覆蓋とスイッチ基板からなり、操作釦を上下動することにより電路の開閉を行うスイッチであって、操作釦を導光部材で形成するとともに操作釦の少なくとも一側面に隣接して発光体を配設し、操作釦の側面の外周と底面とに光の反射を助成する材料で形成した部材を配設した照光押釦スイツチが記載されている。   Patent Document 3 is a switch that includes a cover provided with an operation button and a switch board, and opens and closes an electric circuit by moving the operation button up and down. There is described an illuminated pushbutton switch in which a light emitter is disposed adjacent to at least one side surface, and members formed of a material that assists light reflection are disposed on the outer periphery and bottom surface of the side surface of the operation button.

特許文献4には、固定接点を有するスイッチ基板と、スイッチ基板上に実装される発光素子と、固定接点の上方に配置されるタクトバネからなる可動接点とを備えた照光式スイッチにおいて、可動接点に窓部が設けられ、この窓部と対応する位置に発光素子が配置されたものが記載されている。   Patent Document 4 discloses an illuminated switch including a switch board having a fixed contact, a light emitting element mounted on the switch board, and a movable contact made of a tact spring disposed above the fixed contact. A window portion is provided, and a light emitting element is arranged at a position corresponding to the window portion.

特許文献5には、長板状のプリント基板の上面における先端部にスイッチ本体が、中央部に照光用光源であるチップ状のLEDがそれぞれ実装され、利用者が操作ボタンを押圧することにより、スイッチ本体が動作すると共に、LEDからの光が操作ボタンを照光する照光式押しボタンスイッチが記載されている。   In Patent Document 5, a switch body is mounted at the tip of the upper surface of a long plate-like printed circuit board, and a chip-like LED as an illumination light source is mounted at the center, and the user presses an operation button. An illuminated pushbutton switch is described in which the switch body operates and light from the LEDs illuminates the operation buttons.

特許文献6には、複数の接点が設けられた基台と、それらの接点を接離させる金属弾性片と、上部に2つの相対する側立板を有し上方から金属弾性片を押下する移動キーと、移動キーの側立板がそれぞれ挿入される2つの相対する貫通溝を有し発光体を収納する定位台と、定位台の上に配置された押圧キーとを有するボタンスイッチが記載されている。   In Patent Document 6, there is a base provided with a plurality of contacts, a metal elastic piece for contacting and separating the contacts, and two opposing side plates on the top, and a movement for pressing the metal elastic piece from above There is described a button switch having a key, a pan that has two opposing through-grooves into which side plates of the moving key are respectively inserted, and that houses a light emitter, and a pressing key disposed on the pan. ing.

特開平05−135651号公報JP 05-135651 A 特開平07−245036号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-245036 特開平08−077867号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-0778767 特開2008−027642号公報JP 2008-027642 A 特開2012−113831号公報JP 2012-113831 A 実用新案登録第3189477号公報Utility Model Registration No. 3189477

照光式のプッシュスイッチでは、発光素子とスイッチ機構とを水平方向にずらして配置すると、スイッチの水平方向の面積が大きくなるため、小型化の妨げになる。また、照光式のプッシュスイッチでは、押圧面を明るく光らせたいという要求があることから、押圧面の下にスイッチ機構と発光素子とを両方配置することが望ましい。   In the illumination type push switch, if the light emitting element and the switch mechanism are arranged so as to be shifted in the horizontal direction, the area of the switch in the horizontal direction is increased, which prevents miniaturization. In addition, since an illuminated push switch is required to brighten the pressing surface, it is desirable to dispose both the switch mechanism and the light emitting element under the pressing surface.

押圧面の下にスイッチ機構と発光素子とを両方配置するためには、複数の接点が形成された基板上に発光素子も実装し、接点同士を接離させるバネ部材に穴を開けて、バネ部材を発光素子の上に配置する形態が考えられる。しかしながら、この形態では、発光素子の光がバネ部材の穴から出るので光の利用効率が悪くなり、特に小型化したスイッチではバネ部材に穴を開けると製品寿命が短くなり、さらに、発光素子の実装不良や輝度または色度のバラつきなどに起因して製品の歩留まりが悪くなるなどの不具合が生じる。   In order to arrange both the switch mechanism and the light emitting element under the pressing surface, the light emitting element is also mounted on a substrate on which a plurality of contacts are formed, a hole is made in a spring member that contacts and separates the contacts, and the spring The form which arrange | positions a member on a light emitting element can be considered. However, in this embodiment, the light use efficiency is deteriorated because the light of the light emitting element comes out of the hole of the spring member, and in particular, in the downsized switch, the product life is shortened when the hole is formed in the spring member. Problems such as poor product yield occur due to poor mounting or variations in brightness or chromaticity.

特許文献6のボタンスイッチでは、バネ部材に相当する金属弾性片よりも上方に発光体が実装されているが、移動キーの2つの相対する側立板の間から光が漏れるため、光の利用効率は上がらない。   In the button switch of Patent Document 6, the light emitter is mounted above the metal elastic piece corresponding to the spring member. However, since light leaks from between two opposing side plates of the moving key, the light use efficiency is Does not rise.

そこで、本発明は、光の利用効率を向上させて使用者が押圧する面の中央部を照光する光量を増大させるとともに、小型で歩留まりを向上させたプッシュスイッチを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a push switch that improves the light use efficiency and increases the amount of light that illuminates the central portion of the surface pressed by the user, and is small in size and improved in yield.

上面に複数の固定接点が形成された基板と、基板上に載置され、凸型の湾曲形状を有し、押下されることにより変形して複数の固定接点の間で導通を生じさせる可動部材と、可動部材を押下するための押下面を下面側に有し、切欠き部を除いて略環状に形成された上側突出部を上面側に有する第1の押下部材と、周縁部との連結部を残して中央部を取り囲み上側突出部が挿入される略環状の貫通孔を有し、可動部材の上方に配置されて押下時に動かないように基板に固定され、切欠き部の位置に対応する連結部の上面側に隆起が形成された枠体と、枠体の中央部に実装され、上側突出部および隆起により周囲が取り囲まれた発光素子と、上側突出部および発光素子を覆い、使用者による押圧力を受けて第1の押下部材を押下する透光性の第2の押下部材とを有するプッシュスイッチが提供される。   A substrate having a plurality of fixed contacts formed on the upper surface, and a movable member that is placed on the substrate, has a convex curved shape, and deforms when pressed to cause conduction between the plurality of fixed contacts. And a first pressing member having a pressing surface on the lower surface side for pressing the movable member on the lower surface side and having an upper protrusion on the upper surface side formed in a substantially annular shape excluding the notch portion, and a peripheral portion. It has a substantially annular through-hole that surrounds the central part and inserts the upper protruding part, and is placed above the movable member so that it does not move when pressed and corresponds to the position of the notch A frame having a bulge formed on the upper surface side of the connecting portion, a light emitting element mounted at the center of the frame and surrounded by the upper protrusion and the ridge, and covering the upper protrusion and the light emitting element. A translucent second member that depresses the first pressing member in response to the pressing force of the person Push switch and a pressing member is provided.

上記のプッシュスイッチでは、第2の押下部材が押下されていないときの第2の押下部材の下面と枠体の隆起の上面との間の距離は、押下時の第1および第2の押下部材の移動距離よりも長いことが好ましい。   In the above push switch, the distance between the lower surface of the second pressing member and the upper surface of the raised portion of the frame when the second pressing member is not pressed is the first and second pressing members at the time of pressing. It is preferable that it is longer than the moving distance.

上記のプッシュスイッチでは、隆起の発光素子に面した内側側面と上側突出部の発光素子に面した内側側面は、いずれも上方に行くほど枠体の周縁部側に傾斜しており、発光素子から側方に出射された光を上方に反射させる反射面であることが好ましい。   In the push switch described above, the inner side surface facing the raised light emitting element and the inner side surface facing the light emitting element of the upper protruding portion are both inclined toward the peripheral edge side of the frame body as they go upward, and from the light emitting element A reflective surface that reflects upward the light emitted to the side is preferable.

上記のプッシュスイッチでは、上方から見たときの上側突出部および貫通孔の形状はC字型であることが好ましい。   In the above push switch, it is preferable that the upper protrusion and the through hole are C-shaped when viewed from above.

上記のプッシュスイッチでは、第2の押下部材は、発光素子からの出射光を集光するレンズであることが好ましい。   In the above push switch, it is preferable that the second pressing member is a lens that collects the light emitted from the light emitting element.

上記のプッシュスイッチでは、可動部材の湾曲形状の中心軸上において、第1の押下部材の押下面の中央部、発光素子、および第2の押下部材の中央部が鉛直方向に重ねて配置されていることが好ましい。   In the above push switch, the central portion of the pressing surface of the first pressing member, the light emitting element, and the central portion of the second pressing member are arranged in the vertical direction on the central axis of the curved shape of the movable member. Preferably it is.

上記のプッシュスイッチでは、枠体の連結部を経由して、発光素子に電力を供給するための配線パターンが枠体の周縁部側に引き出されていることが好ましい。   In the above push switch, it is preferable that a wiring pattern for supplying electric power to the light emitting element is drawn out to the peripheral edge side of the frame body via the connecting portion of the frame body.

上記のプッシュスイッチによれば、光の利用効率が向上して使用者が押圧する面の中央部を照光する光量が増大するとともに、小型で歩留まりも向上する。   According to the above push switch, the light use efficiency is improved, the amount of light for illuminating the central portion of the surface pressed by the user is increased, and the size is reduced and the yield is also improved.

プッシュスイッチ1の斜視図である。1 is a perspective view of a push switch 1. FIG. プッシュスイッチ1の正面図および側面図である。It is the front view and side view of a push switch 1. キャップ80が取り除かれたプッシュスイッチ1の斜視図である。It is a perspective view of push switch 1 with cap 80 removed. プッシュスイッチ1の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the push switch 1. 図1に示すV−V線に沿ったプッシュスイッチ1の断面図である。It is sectional drawing of the push switch 1 along the VV line shown in FIG. LED素子70用の配線パターン67,68を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the wiring patterns 67 and 68 for LED element 70. FIG. プッシュスイッチ1の動作を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the push switch 1. 上側突出部52および隆起66による光の反射を説明するための図である。It is a figure for demonstrating reflection of the light by the upper protrusion part 52 and the protrusion 66. FIG.

以下、図面を参照して、プッシュスイッチについて詳細に説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。   Hereinafter, the push switch will be described in detail with reference to the drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the drawings or the embodiments described below.

図1は、プッシュスイッチ1の斜視図である。図2(A)〜図2(C)は、プッシュスイッチ1の正面図および側面図である。図3は、キャップ80が取り除かれたプッシュスイッチ1の斜視図である。図4は、プッシュスイッチ1の分解斜視図である。図5は、図1に示すV−V線に沿ったプッシュスイッチ1の断面図である。   FIG. 1 is a perspective view of the push switch 1. 2A to 2C are a front view and a side view of the push switch 1. FIG. 3 is a perspective view of the push switch 1 with the cap 80 removed. FIG. 4 is an exploded perspective view of the push switch 1. FIG. 5 is a cross-sectional view of the push switch 1 taken along line VV shown in FIG.

プッシュスイッチ1は、基板10、タクトバネ20、接着シート30、カバーシート40、プランジャー50、リードフレーム60、LED素子70およびキャップ80を有する。プッシュスイッチ1は、LED素子70からの出射光によりキャップ80の押圧面を照らす照光式のスイッチである。   The push switch 1 includes a substrate 10, a tact spring 20, an adhesive sheet 30, a cover sheet 40, a plunger 50, a lead frame 60, an LED element 70, and a cap 80. The push switch 1 is an illuminated switch that illuminates the pressing surface of the cap 80 with light emitted from the LED element 70.

基板10は、例えばガラスエポキシなどの樹脂材で構成された絶縁基板である。基板10の上面には、複数の固定接点の一例として、中央接点12と外側接点14が形成されている。中央接点12は、例えば円形の上面を有する導体であり、基板10の上面の中央部に配置されている。外側接点14は、例えば矩形の上面を有する2つの導体であり、中央接点12を挟むように基板10の上面の中央部に配置されている。中央接点12と外側接点14は、基板10の対向する2つの側面に形成された半円形のスルーホール部13,15に、それぞれ電気的に接続されている。スルーホール部13,15を半田付けすることにより、プッシュスイッチ1は外部機器に接続される。   The substrate 10 is an insulating substrate made of a resin material such as glass epoxy. A central contact 12 and an outer contact 14 are formed on the upper surface of the substrate 10 as an example of a plurality of fixed contacts. The center contact 12 is a conductor having a circular upper surface, for example, and is disposed at the center of the upper surface of the substrate 10. The outer contact 14 is, for example, two conductors having a rectangular upper surface, and is arranged at the center of the upper surface of the substrate 10 so as to sandwich the central contact 12. The center contact 12 and the outer contact 14 are electrically connected to semicircular through-hole portions 13 and 15 formed on two opposing side surfaces of the substrate 10, respectively. The push switch 1 is connected to an external device by soldering the through-hole portions 13 and 15.

タクトバネ20は、可動部材の一例であり、例えばステンレス鋼により構成される。タクトバネ20は、凸型のドーム形状(湾曲形状)を有し、中央接点12を跨いで端部が外側接点14に接するように、基板10の上面に配置される。タクトバネ20は、押圧力(操作荷重)がかけられることで、ドーム形状の湾曲がつぶれるように変形して、中央接点12と外側接点14との間で導通を生じさせる。タクトバネ20は、その中央部分だけが凹型に変形するものでもよいし、全体が凹型に変形するものでもよい。   The tact spring 20 is an example of a movable member and is made of, for example, stainless steel. The tact spring 20 has a convex dome shape (curved shape), and is disposed on the upper surface of the substrate 10 so that the end portion is in contact with the outer contact 14 across the central contact 12. The tact spring 20 is deformed so that the dome-shaped curve is crushed when a pressing force (operation load) is applied, and electrical conduction is generated between the central contact 12 and the outer contact 14. Only the center part of the tact spring 20 may be deformed into a concave shape, or the tact spring 20 may be deformed into a concave shape as a whole.

接着シート30は、基板10の上にカバーシート40を固定するためのものであり、基板10に合わせた大きさを有する。接着シート30の中央部には矩形の開口部31が形成されており、タクトバネ20はこの中に位置する。   The adhesive sheet 30 is for fixing the cover sheet 40 on the substrate 10, and has a size that matches the substrate 10. A rectangular opening 31 is formed in the central portion of the adhesive sheet 30, and the tact spring 20 is located therein.

カバーシート40は、基板10との間で中央接点12、外側接点14およびタクトバネ20を密封するための可とう性の絶縁樹脂シートであり、基板10と同じ大きさを有し、接着シート30の上に貼り付けられている。プッシュスイッチ1は、カバーシート40により中央接点12、外側接点14およびタクトバネ20が密閉されているため、防水および防塵の構造を有する。   The cover sheet 40 is a flexible insulating resin sheet for sealing the central contact 12, the outer contact 14, and the tact spring 20 with the substrate 10, and has the same size as the substrate 10. It is pasted on top. The push switch 1 has a waterproof and dustproof structure since the center contact 12, the outer contact 14, and the tact spring 20 are sealed by the cover sheet 40.

プランジャー50は、第1の押下部材の一例であり、タクトバネ20を押下するための樹脂製の部材である。プランジャー50は、図5に示すように、タクトバネ20とリードフレーム60の間に配置され、これらによって挟持されている。プランジャー50は、下面側の中央部に下側突出部51を有し、上面側に、1か所の切欠き部53を除いて略環状に形成された上側突出部52を有する。   The plunger 50 is an example of a first pressing member, and is a resin member for pressing the tact spring 20. As shown in FIG. 5, the plunger 50 is disposed between the tact spring 20 and the lead frame 60, and is sandwiched between them. The plunger 50 has a lower protruding portion 51 at the center portion on the lower surface side, and an upper protruding portion 52 formed in a substantially annular shape except for one notch portion 53 on the upper surface side.

プランジャー50は、使用者によりキャップ80が押下されたときに、キャップ80とともに下方に移動して、下側突出部51により、タクトバネ20のドーム形状の中央部を下方に押下する。こうして、プランジャー50は、操作荷重をタクトバネ20に伝達する。すなわち、下側突出部51の下面は、タクトバネ20を押下するための押下面である。また、図3に示すように、上方から見たときの上側突出部52の形状はC字型である。C字型とは、アルファベットの「C」と同一の丸い形状に限らず、カタカナの「コ」の字か、または「ロ」の字の1か所が切り欠かれたような4角い形状であってもよい。   When the cap 80 is pushed down by the user, the plunger 50 moves downward together with the cap 80, and pushes down the dome-shaped central portion of the tact spring 20 by the lower protrusion 51. In this way, the plunger 50 transmits the operation load to the tact spring 20. That is, the lower surface of the lower protrusion 51 is a pressing surface for pressing the tact spring 20. Moreover, as shown in FIG. 3, the shape of the upper side protrusion part 52 when it sees from upper direction is a C-shape. The C-shape is not limited to the same round shape as the alphabet “C”, but is a square shape with one of the “K” or “B” characters cut out. It may be.

リードフレーム60は、例えばインサート成型により4つの接続電極91〜94と一体に形成された樹脂製の枠体である。接続電極91,92は、プッシュスイッチ1の固定用に設けられた未接続端子であり、リードフレーム60の一方の側面に露出している。接続電極93,94は、LED素子70を外部電源に接続するための端子であり、接続電極91,92に対向するリードフレーム60の他方の側面に露出している。リードフレーム60は、基板10と同じ大きさの矩形の形状を有し、タクトバネ20の上方に配置されており、キャップ80が押下されたときに動かないように、カバーシート40を介して基板10に対して固定されている。   The lead frame 60 is a resin frame formed integrally with the four connection electrodes 91 to 94 by insert molding, for example. The connection electrodes 91 and 92 are unconnected terminals provided for fixing the push switch 1 and are exposed on one side surface of the lead frame 60. The connection electrodes 93 and 94 are terminals for connecting the LED element 70 to an external power source, and are exposed on the other side surface of the lead frame 60 facing the connection electrodes 91 and 92. The lead frame 60 has a rectangular shape that is the same size as the substrate 10 and is disposed above the tact spring 20 so that the lead frame 60 does not move when the cap 80 is pressed through the cover sheet 40. It is fixed against.

リードフレーム60は、その上面に、周縁部61との連結部62を残して中央部63を取り囲む略環状の貫通孔64を有する。また、リードフレーム60は、基板10上のカバーシート40との間に、プランジャー50が収容される内部空間65を形成する(後述する図7(A)を参照)。上方から見たときの貫通孔64の形状は、プランジャー50の上側突出部52と同じC字型である。上側突出部52は、貫通孔64を貫通してリードフレーム60よりも上側に突出している。また、図5に示すように、連結部62の上面には、隆起66が形成されている。隆起66の高さは貫通孔64から突出している上側突出部52の高さよりも低いが、隆起66があることにより、中央部63の周囲は、全周にわたって上側に突出している。   The lead frame 60 has a substantially annular through-hole 64 on its upper surface that surrounds the central portion 63 leaving a connecting portion 62 with the peripheral edge portion 61. Further, the lead frame 60 forms an internal space 65 in which the plunger 50 is accommodated between the lead frame 60 and the cover sheet 40 on the substrate 10 (see FIG. 7A described later). The shape of the through hole 64 when viewed from above is the same C shape as that of the upper protruding portion 52 of the plunger 50. The upper protrusion 52 protrudes above the lead frame 60 through the through hole 64. Further, as shown in FIG. 5, a ridge 66 is formed on the upper surface of the connecting portion 62. Although the height of the ridge 66 is lower than the height of the upper protruding portion 52 protruding from the through hole 64, the periphery of the central portion 63 protrudes upward over the entire circumference due to the ridge 66.

LED素子70は、発光素子の一例であり、プッシュスイッチ1の用途に応じて、例えば、赤色光、緑色光、青色光または白色光などを発光する。LED素子70は、リードフレーム60の中央部63に例えば半田で実装されており、その周囲は、プランジャー50の上側突出部52およびリードフレーム60の隆起66によって取り囲まれている。LED素子70の種類および実装方法はどのようなものでもよく、特に限定されない。   The LED element 70 is an example of a light emitting element, and emits red light, green light, blue light, white light, or the like, for example, depending on the use of the push switch 1. The LED element 70 is mounted on the central portion 63 of the lead frame 60 with, for example, solder, and the periphery thereof is surrounded by the upper protruding portion 52 of the plunger 50 and the ridge 66 of the lead frame 60. The type and mounting method of the LED element 70 may be anything and are not particularly limited.

図6は、LED素子70用の配線パターン67,68を説明するための図である。リードフレーム60には、LED素子70に電力を供給するための1組の配線パターン67,68が形成されている。図6に示すように、配線パターン67,68は、中央部63から、連結部62を経由して、リードフレーム60の周縁部61側に引き出されており、プッシュスイッチ1の側面に形成された接続電極93,94にそれぞれ電気的に接続されている。接続電極93,94を外部電源に接続することにより、必要に応じてLED素子70を発光させることが可能である。   FIG. 6 is a diagram for explaining the wiring patterns 67 and 68 for the LED element 70. A set of wiring patterns 67 and 68 for supplying power to the LED element 70 is formed on the lead frame 60. As shown in FIG. 6, the wiring patterns 67 and 68 are drawn from the central portion 63 to the peripheral edge portion 61 side of the lead frame 60 via the connecting portion 62 and formed on the side surface of the push switch 1. The connection electrodes 93 and 94 are electrically connected to each other. By connecting the connection electrodes 93 and 94 to an external power source, the LED element 70 can emit light as necessary.

キャップ80は、第2の押下部材の一例であり、プランジャー50の上側突出部52とLED素子70とを覆うように、プッシュスイッチ1の最上層に配置されている。キャップ80は、使用者により押下される部材であるとともに、LED素子70からの出射光を上方に透過させる働きを有するため、透光性の材料で形成されている。キャップ80の下面は上側突出部52の上面に接触しており、キャップ80は、使用者による操作荷重を受けて下方に移動して、プランジャー50を押下する。   The cap 80 is an example of a second pressing member, and is disposed on the uppermost layer of the push switch 1 so as to cover the upper protruding portion 52 of the plunger 50 and the LED element 70. The cap 80 is a member that is pressed down by the user and has a function of transmitting the emitted light from the LED element 70 upward, and thus is formed of a translucent material. The lower surface of the cap 80 is in contact with the upper surface of the upper protrusion 52, and the cap 80 moves downward in response to an operation load applied by the user and depresses the plunger 50.

図7(A)〜図7(F)は、プッシュスイッチ1の動作を説明するための図である。図7(A)および図7(B)は、図7(C)に示すVIIA−VIIA線に沿ったプッシュスイッチ1の断面図であり、図7(D)および図7(E)は、図7(F)に示すVIID−VIID線に沿ったプッシュスイッチ1の断面図である。図7(C)および図7(F)は、リードフレーム60の上面、プランジャー50の上側突出部52およびLED素子70を示す平面図であり、図7(F)は、図7(C)を時計回りに90度回転させたものに相当する。   FIG. 7A to FIG. 7F are diagrams for explaining the operation of the push switch 1. 7 (A) and 7 (B) are cross-sectional views of the push switch 1 along the line VIIA-VIIA shown in FIG. 7 (C). FIGS. 7 (D) and 7 (E) are drawings. It is sectional drawing of the push switch 1 along the VIID-VIID line | wire shown to 7 (F). FIGS. 7C and 7F are plan views showing the upper surface of the lead frame 60, the upper protrusion 52 of the plunger 50, and the LED element 70, and FIG. 7F is a plan view of FIG. Is rotated 90 degrees clockwise.

操作荷重が掛けられていないときには、図7(A)および図7(D)に示すように、タクトバネ20は上に凸のドーム形状を保持している。使用者によりキャップ80の上面が下方に押下されると、図7(B)および図7(E)に示すように、キャップ80とプランジャー50は下方に移動し、プランジャー50の下側突出部51は、カバーシート40を介してタクトバネ20の中央部を下方に押下する。これにより、ドーム形状の湾曲がつぶれるようにタクトバネ20が変形するため、タクトバネ20を介して基板10上の中央接点12と外側接点14とが導通して、プッシュスイッチ1はONになる。また、キャップ80の上面に掛けられた操作荷重がなくなると、図7(A)および図7(D)に示すように、キャップ80とプランジャー50は上方に移動し、タクトバネ20のドーム形状が復元される。これにより、中央接点12と外側接点14は導通しなくなるため、プッシュスイッチ1はOFFになる。   When an operation load is not applied, the tact spring 20 holds an upwardly convex dome shape as shown in FIGS. 7A and 7D. When the upper surface of the cap 80 is pressed downward by the user, the cap 80 and the plunger 50 move downward as shown in FIGS. 7B and 7E, and the lower side of the plunger 50 protrudes downward. The part 51 pushes down the central part of the tact spring 20 via the cover sheet 40. As a result, the tact spring 20 is deformed so that the dome-shaped curve is crushed. Therefore, the central contact 12 and the outer contact 14 on the substrate 10 are conducted through the tact spring 20, and the push switch 1 is turned on. When the operation load applied to the upper surface of the cap 80 disappears, the cap 80 and the plunger 50 move upward as shown in FIGS. 7A and 7D, and the dome shape of the tact spring 20 is changed. Restored. As a result, the central contact 12 and the outer contact 14 do not conduct, and the push switch 1 is turned off.

図7(D)に示すように、キャップ80が押下されていないときのキャップ80の下面とリードフレーム60の隆起66の上面との間の距離をd1とおく。また、図7(E)に示すように、押下時のキャップ80とプランジャー50の移動距離をd2とおく。すると、プッシュスイッチ1では、距離d1が距離d2よりも長くなるように、隆起66の高さが調整されている。すなわち、キャップ80が押下されていないときのキャップ80の下面と隆起66の上面との間には、プッシュスイッチ1のストローク分よりも広い隙間が形成されている。距離d1が距離d2よりも短いと、操作荷重が掛けられたときにキャップ80の下面が隆起66の上面に当接して、それ以上、キャップ80とプランジャー50が下方に移動できなくなってしまう。しかしながら、プッシュスイッチ1では、キャップ80が下方に移動してもキャップ80の下面が隆起66の上面に当接することはなく、その移動が妨げられることはない。   As shown in FIG. 7D, the distance between the lower surface of the cap 80 and the upper surface of the ridge 66 of the lead frame 60 when the cap 80 is not pressed is set to d1. Further, as shown in FIG. 7E, the moving distance of the cap 80 and the plunger 50 when pressed is set to d2. Then, in the push switch 1, the height of the ridge 66 is adjusted so that the distance d1 is longer than the distance d2. That is, a gap wider than the stroke of the push switch 1 is formed between the lower surface of the cap 80 and the upper surface of the ridge 66 when the cap 80 is not depressed. If the distance d1 is shorter than the distance d2, the lower surface of the cap 80 comes into contact with the upper surface of the ridge 66 when an operation load is applied, and the cap 80 and the plunger 50 cannot move downward any more. However, in the push switch 1, even if the cap 80 moves downward, the lower surface of the cap 80 does not contact the upper surface of the ridge 66, and the movement is not hindered.

図8(A)および図8(B)は、上側突出部52および隆起66による光の反射を説明するための図である。これらの図は、それぞれ、図7(A)および図7(D)と同じプッシュスイッチ1の断面図である。   FIG. 8A and FIG. 8B are diagrams for explaining light reflection by the upper protrusion 52 and the ridge 66. These drawings are sectional views of the push switch 1 that are the same as those in FIGS. 7A and 7D, respectively.

上側突出部52のLED素子70に面した内側側面521は、上方に行くほどリードフレーム60の周縁部61側に傾斜した反射面である。また、隆起66のLED素子70に面した内側側面661も、上方に行くほどリードフレーム60の周縁部61側に傾斜した反射面である。これらの反射面は、例えば、光反射率が高い金属薄膜で内側側面521,661を被覆することにより形成される。これにより、図8(A)および図8(B)に矢印Lで示すように、LED素子70から側方に出射された光は、内側側面521,661で上方に反射して、プッシュスイッチ1の上方に出射される。なお、上側突出部52と隆起66の内側側面は、必ずしも全体が傾斜面でなくてもよく、どちらも一部に鉛直面を含んでいてもよい。   The inner side surface 521 of the upper protrusion 52 facing the LED element 70 is a reflective surface that is inclined toward the peripheral edge 61 of the lead frame 60 as it goes upward. Further, the inner side surface 661 of the ridge 66 facing the LED element 70 is also a reflecting surface that is inclined toward the peripheral edge 61 side of the lead frame 60 as it goes upward. These reflecting surfaces are formed, for example, by covering the inner side surfaces 521 and 661 with a metal thin film having a high light reflectance. Accordingly, as indicated by an arrow L in FIGS. 8A and 8B, the light emitted from the LED element 70 to the side is reflected upward by the inner side surfaces 521 and 661, and the push switch 1. Is emitted upward. In addition, the upper side protrusion 52 and the inner side surface of the ridge 66 do not necessarily have to be entirely inclined surfaces, and both may include a vertical surface.

プッシュスイッチ1では、図7(A)および図7(D)に示すように、タクトバネ20のドーム形状の中心軸X上において、プランジャー50の下側突出部51の中央部、LED素子70、およびキャップ80の中央部が、鉛直方向に重ねて配置されている。このため、中央接点12、外側接点14およびタクトバネ20を含むスイッチ機構とLED素子70とを水平方向にずらして配置する形態と比べて、スイッチの水平方向の面積が小さくなるため、小型化が可能になる。   In the push switch 1, as shown in FIG. 7A and FIG. 7D, on the dome-shaped central axis X of the tact spring 20, the central portion of the lower protrusion 51 of the plunger 50, the LED element 70, And the center part of the cap 80 is piled up and arranged in the perpendicular direction. For this reason, since the area of the switch in the horizontal direction is smaller than the mode in which the switch element including the central contact 12, the outer contact 14, and the tact spring 20 and the LED element 70 are shifted in the horizontal direction, the switch can be downsized. become.

また、プッシュスイッチ1では、中央接点12と外側接点14が形成された基板10とは別の基板であるリードフレーム60にLED素子70が実装されて、リードフレーム60が基板10上に配置される。このため、リードフレーム60上に実装して良品であると確認されたLED素子だけをプッシュスイッチ1に組み込めば、例えば輝度や色度が規定範囲外のLED素子を初めから除外することができる。したがって、基板10上にLED素子を実装する形態と比べて、歩留まりが向上し、製造コストを削減することが可能になる。   In the push switch 1, the LED element 70 is mounted on the lead frame 60, which is a substrate different from the substrate 10 on which the center contact 12 and the outer contact 14 are formed, and the lead frame 60 is disposed on the substrate 10. . For this reason, if only the LED elements that have been mounted on the lead frame 60 and confirmed to be non-defective products are incorporated into the push switch 1, for example, LED elements having luminance and chromaticity outside the specified range can be excluded from the beginning. Therefore, the yield can be improved and the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where the LED element is mounted on the substrate 10.

また、プッシュスイッチ1では、LED素子70を取り囲むプランジャー50の上側突出部52の形状がC字型であり、その開口部が切欠き部53の1か所しかない。このため、上側突出部52の開口部が複数箇所に形成されている形態と比べて、プランジャー50とキャップ80との接触面積が広くなるので、上からの操作荷重に対する上側突出部52の強度も強くなる。   Further, in the push switch 1, the shape of the upper protrusion 52 of the plunger 50 surrounding the LED element 70 is C-shaped, and the opening is only one portion of the notch 53. For this reason, since the contact area of the plunger 50 and the cap 80 becomes large compared with the form in which the opening part of the upper side protrusion part 52 is formed in multiple places, the intensity | strength of the upper side protrusion part 52 with respect to the operation load from the top Also become stronger.

また、プッシュスイッチ1では、タクトバネ20よりも上方にLED素子70が実装されているため、基板10上にLED素子を実装し、タクトバネ20に穴を開けてその穴から出射される光を利用する形態と比べて、光の利用効率は高くなる。また、プッシュスイッチ1では、プランジャー50の上側突出部52の形状がC字型であり、さらに、切欠き部53においてリードフレーム60の上面に隆起66が形成されているため、切欠き部53からもLED素子70の光は漏れにくくなる。しかも、プッシュスイッチ1では、上側突出部52の内側側面521と隆起66の内側側面661は傾斜面であり、その傾斜面には反射型の光学形状が設けられているので、LED素子70の周囲の全周で光を上方に反射させることができる。このため、プッシュスイッチ1では、LED素子70の周囲の2か所以上に開口部がある形態と比べて、光の利用効率は高くなる。   Further, in the push switch 1, since the LED element 70 is mounted above the tact spring 20, the LED element is mounted on the substrate 10, a hole is formed in the tact spring 20, and light emitted from the hole is used. Compared with the form, the light utilization efficiency is high. Further, in the push switch 1, the shape of the upper protruding portion 52 of the plunger 50 is C-shaped, and the ridge 66 is formed on the upper surface of the lead frame 60 in the notch 53, so that the notch 53 Therefore, the light from the LED element 70 is difficult to leak. Moreover, in the push switch 1, the inner side surface 521 of the upper protrusion 52 and the inner side surface 661 of the ridge 66 are inclined surfaces, and the inclined optical surface is provided with a reflective optical shape. The light can be reflected upward along the entire circumference. For this reason, in the push switch 1, the light use efficiency is higher than that in the form in which there are openings at two or more locations around the LED element 70.

なお、キャップ80の中央部または全体は、LED素子70からの出射光を集光するレンズであってもよい。キャップ80をレンズで構成すれば、キャップ80は、使用者による押圧面としての機能と集光機能とを兼ねることができる。この場合には、反射面である上側突出部52の内側側面521および隆起66の内側側面661の形状と、キャップ80のレンズの形状とにより、用途に応じて光の指向性を変更することが可能である。また、反射面とレンズとの組合せによりLED素子70からの出射光を効率よく照光に利用できるので、LED素子70自体への電流を低く抑えることもでき、消費電力を削減することも可能である。   In addition, the center part or the whole of the cap 80 may be a lens that collects the emitted light from the LED element 70. If the cap 80 is formed of a lens, the cap 80 can serve both as a pressing surface for the user and a light collecting function. In this case, the directivity of light can be changed according to the application depending on the shape of the inner side surface 521 of the upper protrusion 52 and the inner side surface 661 of the ridge 66 as the reflecting surface and the shape of the lens of the cap 80. Is possible. Moreover, since the light emitted from the LED element 70 can be efficiently used for illumination by the combination of the reflecting surface and the lens, the current to the LED element 70 itself can be kept low, and the power consumption can be reduced. .

1 プッシュスイッチ
10 基板
12 中央接点
14 外側接点
20 タクトバネ
30 接着シート
40 カバーシート
50 プランジャー
51 下側突出部
52 上側突出部
60 リードフレーム
61 周縁部
62 連結部
63 中央部
64 貫通孔
66 隆起
67,68 配線パターン
70 LED素子
80 キャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Push switch 10 Board | substrate 12 Center contact 14 Outer contact 20 Tact spring 30 Adhesive sheet 40 Cover sheet 50 Plunger 51 Lower protrusion part 52 Upper protrusion part 60 Lead frame 61 Peripheral part 62 Connection part 63 Center part 64 Through-hole 66 Bump 67, 68 Wiring pattern 70 LED element 80 Cap

Claims (8)

上面に複数の固定接点が形成された基板と、
前記基板上に載置され、凸型の湾曲形状を有し、押下されることにより変形して前記複数の固定接点の間で導通を生じさせる可動部材と、
前記可動部材を押下するための押下面を下面側に有し、切欠き部を除いて略環状に形成された上側突出部を上面側に有する第1の押下部材と、
周縁部との連結部を残して中央部を取り囲み前記上側突出部が挿入される略環状の貫通孔を有し、前記可動部材の上方に配置されて押下時に動かないように前記基板に固定され、前記切欠き部の位置に対応する前記連結部の上面側に隆起が形成された枠体と、
前記枠体の前記中央部に実装され、前記上側突出部および前記隆起により周囲が取り囲まれた発光素子と、
前記上側突出部および前記発光素子を覆い、使用者による押圧力を受けて前記第1の押下部材を押下する透光性の第2の押下部材と、
を有することを特徴とするプッシュスイッチ。
A substrate having a plurality of fixed contacts formed on the upper surface;
A movable member mounted on the substrate, having a convex curved shape, and deformed by being pressed to cause conduction between the plurality of fixed contacts;
A first pressing member having a pressing surface on the lower surface side for pressing the movable member, and having an upper protrusion formed on the upper surface side substantially in an annular shape excluding the notch portion;
It has a substantially annular through-hole that surrounds the central part, leaving a connection part with the peripheral part, and into which the upper protruding part is inserted. A frame having a bulge formed on the upper surface side of the connecting portion corresponding to the position of the notch,
A light-emitting element mounted on the central portion of the frame body and surrounded by the upper protrusion and the bulge;
A translucent second pressing member that covers the upper protruding portion and the light emitting element and receives the pressing force by the user to press the first pressing member;
A push switch characterized by comprising:
前記第2の押下部材が押下されていないときの前記第2の押下部材の下面と前記枠体の隆起の上面との間の距離は、押下時の前記第1および第2の押下部材の移動距離よりも長い、請求項1に記載のプッシュスイッチ。   The distance between the lower surface of the second pressing member and the upper surface of the raised portion of the frame when the second pressing member is not pressed is the movement of the first and second pressing members when pressed. The push switch according to claim 1, wherein the push switch is longer than the distance. 前記隆起の前記発光素子に面した内側側面は、上方に行くほど前記枠体の前記周縁部側に傾斜しており、前記発光素子から側方に出射された光を上方に反射させる反射面である、請求項2に記載のプッシュスイッチ。   An inner side surface of the ridge facing the light emitting element is inclined toward the peripheral edge side of the frame body as it goes upward, and is a reflecting surface that reflects upward the light emitted from the light emitting element to the side. The push switch according to claim 2 which is. 前記上側突出部の前記発光素子に面した内側側面は、上方に行くほど前記枠体の前記周縁部側に傾斜しており、前記発光素子から側方に出射された光を上方に反射させる反射面である、請求項3に記載のプッシュスイッチ。   The inner side surface of the upper protruding portion facing the light emitting element is inclined toward the peripheral edge side of the frame body as it goes upward, and is a reflection that reflects upward the light emitted from the light emitting element to the side. The push switch according to claim 3, wherein the push switch is a surface. 上方から見たときの前記上側突出部および前記貫通孔の形状はC字型である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のプッシュスイッチ。   The push switch according to any one of claims 1 to 4, wherein the upper protrusion and the through hole are C-shaped when viewed from above. 前記第2の押下部材は、前記発光素子からの出射光を集光するレンズである、請求項1〜5のいずれか一項に記載のプッシュスイッチ。   The push switch according to any one of claims 1 to 5, wherein the second pressing member is a lens that collects light emitted from the light emitting element. 前記可動部材の前記湾曲形状の中心軸上において、前記第1の押下部材の前記押下面の中央部、前記発光素子、および前記第2の押下部材の中央部が鉛直方向に重ねて配置されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載のプッシュスイッチ。   On the central axis of the curved shape of the movable member, the central portion of the pressing surface of the first pressing member, the light emitting element, and the central portion of the second pressing member are arranged so as to overlap in the vertical direction. The push switch according to any one of claims 1 to 6. 前記枠体の前記連結部を経由して、前記発光素子に電力を供給するための配線パターンが前記枠体の前記周縁部側に引き出されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載のプッシュスイッチ。   The wiring pattern for supplying electric power to the said light emitting element via the said connection part of the said frame is pulled out to the said peripheral part side of the said frame, As described in any one of Claims 1-7. The described push switch.
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