JP4098426B2 - 操作スイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作パネルなどに取り付けて使用される操作スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より 操作パネルに装着して使用する操作スイッチとしては、例えば、操作部の押釦の操作によるスイッチング状態や外部の動作状態を発光ダイオードなどの発光素子の点灯または消灯により表示する照光式押釦スイッチが存在する。この照光式押釦スイッチは、操作部と開閉接点を有するコンタクト部とに分割した構造のものや一体型になったものがあり、分割した構造のものは、操作部を操作パネルの前面側から取付孔に嵌め込み固定して、操作パネルの背面側からコンタクト部を操作部に連結して固定する、という手順や全てをパネル全面から取付孔に嵌め込む、という手順で取り付けられる。また、一体型になったものは、全てをパネル全面から取付孔に嵌め込んで取り付けられる。この照光式押釦スイッチにおける操作部は、その分解斜視図を示した図１０のように、押釦レンズユニット１と操作ケースユニット２とを有し、さらに、押釦レンズユニット１は、押釦モジュール３と発光素子モジュール４とにより構成されている。
【０００３】
上記押釦モジュール３は、矩形枠状の押釦ケース７内に記名板８および色板９を嵌め込んで段部７ａ上に支持させたのちに、レンズ１０の爪部１０ａを押釦ケース７の係止孔７ｂに係合させることにより、記名板８および色板９をレンズ１０と段部７ａとで挟持固定した構成になっている。発光素子モジュール４は、ブロック１１内に収容された回路基板（図示せず）に複数個の発光ダイオード１２が実装されている。押釦レンズユニット１は、押釦モジュール３の中央部から下方に突出した操作軸（図示せず）が発光素子モジュール４に摺動自在に挿通して抜け止めされることにより、この操作軸で押釦モジュール３と発光素子モジュール４とが連結されるとともに、押釦モジュール３が復帰ばね（図示せず）により発光素子モジュール４から離間する方向に付勢された構成になっている。このように構成された押釦レンズユニット１は、操作ケースユニット２内に挿入されて、発光モジュール４が操作ケースユニット２の内面に係止され、これにより、照光式押釦スイッチの操作部が組み立てられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記照光式押釦スイッチでは、押釦レンズユニット１が押釦モジュール３と発光素子モジュール４とを、操作軸の先端部を圧入挿入して抜け止めすることによって連結した構成になっているため、ユーザー側において、例えば発光ダイオード１２を異なる発光色のものに取り替えたい要望があった場合や、発光ダイオード１２の寿命による交換を行う場合に、取り替えを必要とする発光ダイオード１２のみを交換することができず、押釦レンズユニット１毎交換しなければならない。そのため、ユーザー側では発光ダイオード１２の取り替え費用が高くつき、一方、製造メーカー側では、発光色の異なる発光ダイオード１２毎に押釦レンズユニット１を個々に製造するので、嵩張って在庫管理が困難であるという問題がある。また、メンテナンスに際しては、発光色の異なる発光ダイオード１２に対応する多種類の押釦レンズユニット１を用意しなければならないので、交換用の部品が嵩張ってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、必要最小限の部品のみを容易に交換することのできる構成を備えた操作スイッチを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の操作スイッチは、押圧操作または回転操作を行う操作部と、この操作部の操作によりスイッチング動作を行うコンタクト部とを備えてなり、前記操作部が、操作用および表示用のレンズユニットと、このレンズユニット内に背面側から挿入されて電気的接続状態で着脱自在に装着された交換用モジュールと、前記レンズユニットの背面側が内部に挿入されて電気的接続状態で着脱自在に装着され、このレンズユニットとの間に介在する前記交換用モジュールを挟持固定する操作ケースユニットとを備えてなり、前記交換用モジュールが、発光素子または表示部の少なくとも一方が実装されたプリント回路基板を内装した構成になっている。
【０００７】
この操作スイッチの操作部は、レンズユニットに対し別体の交換用モジュールを着脱自在に装着でき、レンズユニットと操作ケースユニットとが着脱自在に連結される構成になっているので、レンズユニットと操作ケースユニットとを分離すると、交換用モジュールは、レンズユニットと操作ケースユニットとによる挟持固定を解除されて、レンズユニットから取出可能な状態となる。したがって、交換用モジュールとして、異なる発光色の発光素子が取り付けられた複数種類のものを用意すれば、レンズユニットから別部材として分離した交換用モジュールのみを所要のものに適宜交換することができ、レンズユニットは各種類の交換用モジュールに対し共通部品として使用できる。このように、異なる発光色の発光素子に替えたい場合には、交換用モジュールのみの交換ですむから、レンズユニット毎交換しなければならない従来の操作スイッチと比較して交換に要する費用を大幅に低減できる。また、複数種類を用意する交換用モジュールは小型であることから、在庫管理およびメンテナンスが格段に向上する。
【０００８】
上記発明において、前記交換用モジュールに、前記レンズユニットの係合段部に嵌まり込んで位置決めされた状態で前記係合段部と前記操作ケースユニットとにより挟持される係合片と、一端がプリント回路基板に接続され、且つ他端が前記レンズユニットの電極板に対し相互に弾力的に接触して電気的接続されるリード端子板とが設けられている構成とすることが好ましい。
【０００９】
これにより、交換用モジュールは、レンズユニットに挿入したときに係合片がレンズユニットの係合段部に嵌まり込んで挿入方向に対する位置決めがなされるとともに、リード端子板が電極板に弾力的に接触して相互に電気的に確実に接続され、且つ電極板に対する接触圧によってレンズユニットに容易に抜脱しない状態で着脱自在に保持される。そのため、交換用モジュールを保持したレンズユニットを操作ケースユニットに連結する作業を容易に行える。しかも、レンズユニットを操作ケースユニットに連結したときに、係合片がレンズユニットの係合段部と操作ケースユニットとに挟持されて強固に固定される。したがって、交換用モジュールは、レンズユニットから分離できる形態であって、レンズユニットに挿抜するだけの容易な操作で着脱できるようにしながらも、強固な固定状態に保持できるから、何ら支障が生じない。
【００１０】
また、上記発明において、交換用モジュールが、チップ状の発光素子が面実装されたプリント回路基板を備えている構成とすることもできる。
【００１１】
これにより、プリント回路基板に比較的多数個の発光素子を実装することができるから、レンズユニットの透光量が多くなって明確な発光表示を行うことができる。また、発光色の異なる複数種類の発光素子を実装して、スイッチング操作や外部入力に伴って異なる発光色による発光表示を順次行うといった用途にも利用できる。
【００１２】
また、上記発明において、交換用モジュールが、ブザー部品と発光素子とが実装されたプリント回路基板を備えている構成とすることもできる。
【００１３】
これにより、この交換用モジュールを装着した操作スイッチは、例えば、ブザー部品および発光素子の各々の一端を共通の端子板に接続し、各々の他端を互いに異なる端子板に接続する構成とすれば、レンズユニットの操作や外部入力により、発光素子の発光による表示とブザー部品の鳴動による音声報知とを行うことができる。そのため、この操作スイッチで例えば、異常発生したことを操作者に確実に伝達することができ、スイッチングにより確認したことをシステムに入力できる。また、スイッチング操作したことを確実に伝達する必要がある用途などに効果的に活用することができる。
【００１４】
また、上記発明において、交換用モジュールが、液晶表示パネルまたはドットマトリックス状に配設された多数個の発光素子からなる前記表示部が取り付けられたプリント回路基板を備えている構成とすることもできる。
【００１５】
これにより、この交換用モジュールを装着した操作スイッチは、レンズユニットを操作してスイッチングを行ったり、外部入力により、用途または機能を文字または図形で表示部に表示することができる。
【００１６】
また、上記発明において、前記レンズユニットが、回転操作を行う操作用および表示用のスイッチハンドルと、このスイッチハンドルと一体に回転されるカムと、このカムを前面側で回転自在に保持し、背面側から内部に挿入される前記交換用モジュールを電気的接続状態で着脱自在に保持するユニットケースと、このユニットケースの外側部に移動自在に保持されて前記カムのカム面に弾力的に押し付けられたスイッチング用の操作軸とを備えている構成とすることもできる。
【００１７】
これにより、スイッチング作用を行うための操作軸は、ユニットケースに対しこれの外側部に配置して移動自在に保持され、且つ復帰ばねなどによりカムのカム面に押し付けられ、スイッチハンドルの回転操作に伴ってカムにより移動されてスイッチング作用を行う。このように、操作軸はユニットケースの外側部に沿って移動するので、ユニットケースの内部に交換用モジュールを支障なく着脱自在に装着できる。したがって、セレクタスイッチの形態となった操作スイッチにおいても、交換用モジュールを、スイッチハンドルが回転自在に装着されたレンズユニットのユニットケースの内部に挿入するだけで、電気的接続状態で着脱自在に装着することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係る操作スイッチを示す左後方から見た分解斜視図、図２は同操作スイッチの右後方から見た分解斜視図、図３は右前方から見た分解斜視図をそれぞれ示す。また、図４は組立状態の操作スイッチの縦断面図、図５は図４に対し直交する切断線で切断した操作スイッチの縦断面図をそれぞれ示す。これらの図において、この操作スイッチは、構成を大別すると、操作部１３とコンタクト部１４とから構成され、さらに、操作部１３は、押釦レンズユニット１７と交換用モジュール１８Ａと操作ケースユニット１９とから構成されている。なお、この実施の形態では、操作スイッチとして、角形照光式押釦スイッチを例示してあり、この操作スイッチにおける操作部１３側を前側として以下に説明する。
【００１９】
上記押釦レンズユニット１７は、角形筒状の押釦ケース２０の内部に記名板２１および色板２２を挿入して係止させ、その上にレンズ２３を被せて、レンズ２３の係止爪２４を押釦ケース２０の係止孔２７に係合させた構成になっている。押釦ケース２０には、対向する両側面から背面側に突出する操作軸２８が一体形成されている。押釦ケース２０には、角形枠状の接触子ベース部材２９が、その前端部を押釦ケース２０内に挿入し、且つ図５に明示するように操作軸２８の段部２８ａと自体の段部２９ａとの係合により後方への抜け止めがなされて連結されている。
【００２０】
上記接触子ベース部材２９には、ばね性を有する電極板３０が右側板を貫通して装着され、この電極板３０における接触子ベース部材２９の内面前部および外面後部に位置する両端部がそれぞれ接点部になっている。また、接触子ベース部材２９の内面における電極板３０の近傍箇所には図１に示すような突出部２５が形成されているとともに、これに対向する内面には図２に示すような突出部２６が形成されている。また、接触子ベース部材２９における電極板３０に対し直交する方向で対向する二面には、その背面側外面に係止突片３１が突設されているとともに、背面側内面に図２および図４に示すような係合段部３２が形成されている。また、上記の押釦ケース２０は、自体の小突起２０ａと接触子ベース部材２９の小突起２９ｂとの間に架け止めされた圧縮コイルスプリングからなる復帰ばね（図示せず）により接触子ベース部材２９に対し離間方向つまり前方向に付勢されている。
【００２１】
上記交換用モジュール１８Ａは、例えば図１０に示した従来の操作スイッチにおける押釦レンズユニット１から発光素子モジュール４のみを分離した形態のものであって、この実施の形態では、図３に明示するように、複数個のチップ状発光素子３３がプリント回路基板３４の一面に面実装され、且つ一面が図４および図５に示すようにマウント樹脂３７でモールドされており、さらに、プリント回路基板３４の他面に制御用集積回路３８などの電子部品が半田付けにより取り付けられている。このプリント回路基板３４は、保持枠体３９にインサート成形やはめ込みにより固着されている。
【００２２】
上記保持枠体３９は、接触子ベース部材２９に嵌め込むことのできる矩形枠状であって、プリント回路基板３４に各々の一端を半田付けされた３本のリード端子板４０が一側板外面に接点として導出されている。この保持枠体３９の一側板外面には、接触子ベース部材２９の突出部２５と齟齬状に接触する所要本数のガイドレール部３５が各リード端子板４０の間の箇所に形成されており、他側板外面には２本のガイドレール部３６が接触子ベース部材２９の突出部２６の両側に接触する間隔で形成されている。また、保持枠体３９にはリード端子板４０の取付面に対し直交して対向する両面の外部後端部から外方に突出する係合片４１がそれぞれ一体形成され、さらに、リード端子板４０の取付面との対向面に取出用孔４２が穿設されている。
【００２３】
上記操作ケースユニット１９は、全体形状として、内部に前方から押釦レンズユニット１７を嵌め込むことのできる矩形筒状になっており、図４および図５に示すように、前端外周縁には、操作パネル４３の取付孔の前面孔縁部に当接させるための鍔部４４が一体形成されているとともに、対向する両側板外面には、操作パネル４３に操作スイッチ全体を固定するためのばね性を有する固定用金具４７が２個ずつ設けられている。さらに、操作ユニットケース１９の背面側における固定用金具４７とは直交して対向する両内側面間には、中央部に嵌合孔４９が穿設された保持部４８が対向両側内面間に架け渡す状態で一体形成されているとともに、保持部４８の上方の内面には接触子ベース部材２９の係止突片３１に係合する係合突部４６が一体形成されている。
【００２４】
上記保持部４８には、リング状のロック部材５０が、嵌合孔４９の周囲に配置されて嵌合孔４９の中央を軸として回動自在に設けられており、このロック部材５０には、その中央を挟んで互いに対向する位置にそれぞれ内方に突出するロック爪５２が設けられているとともに、Ｌ字状に屈曲した形状の回動操作用ロックレバー５３が一体形成されている。また、保持部４８には、嵌合孔４９におけるロック爪５２に対向する孔縁部にガイド突片５１が内方に突設されている。
【００２５】
上記コンタクト部１４は、周知の構成になっている。すなわち、コンタクト部１４は、図５に示すように、複数のマイクロスイッチ５７がスイッチホルダ５９により保持されてスイッチケース５４内に内装されており、複数本のスイッチ用端子５５がマイクロスイッチ５７に対し電気的接続状態でスイッチケース５４の背面側に突設されている。スイッチケース５４の内部の前面側には、図４に示すように、押釦レンズユニット１７の操作軸２８の背面側への押し込み操作により押圧されて可動片６１を作動させる押圧片６０が配設されており、押圧片６０がマイクロスイッチ５７をスイッチングさせる。
【００２６】
また、上記コンタクト部１４は、操作ケースユニット１９に対し着脱自在に連結されるようになっており、その連結機構として、操作ケースユニット１９の嵌合孔４９に嵌まり込む嵌合凸部６２がスイッチケース５４の前面から突設されている。その嵌合凸部６２の側面には、操作ケースユニット１９のガイド突片５１に対応する位置に２個のガイド溝６３が形成されており、その各ガイド溝６３における背面側部位に、図３に明示するように、上記ロック部材５０のロック爪５２が引っ掛かるロック溝６４が形成されている。また、スイッチケース５４の前面における対向する両側部位からそれぞれ突出した端子ベース６６とガイド片６７のうちの端子ベース６６の内面には、３本の端子板５８の前端の接点部５８ａが露呈されており、この各端子板５８の接点部５８ａは、操作スイッチの組立時に接触子ベース部材２９の各電極板３０に電気的接続状態に接触する。
【００２７】
つぎに、上記操作スイッチの組み立て手順について説明する。先ず、交換用モジュール１８Ａを押釦レンズユニット１７における角形枠状の接触子ベース部材２９内に挿入する。このとき、交換用モジュール１８Ａは、これの対向二面の各ガイドレール部３５，３６がそれぞれ接触子ベース部材２９の対応する突出部２５，２６に対し対向する所定の向きに配置されたときのみ接触子ベース部材２９内に挿入可能である。すなわち、交換用モジュール１８Ａは、自体のリード端子板４０が接触子ベース部材２９の電極板３０に対向したときのみ挿入可能であり、接触子ベース部材２９に対し誤挿入を防止するようになっている。交換用モジュール１８Ａは、図４に示すように、係合片４１が接触子ベース部材２９の係合段部３２に嵌まり込んだときに前方への位置決めをなされ、この状態において、図５に示すように、リード端子板４０が電極板３０に接触することにより、電気的に接続され、且つばね性を有する電極板３０に対する接触圧によって接触子ベース部材２９に容易に抜脱しない状態で着脱自在に保持される。
【００２８】
続いて、交換用モジュール１８Ａを内部に保持した押釦レンズユニット１７を操作ケースユニット１９の内部に前方側から挿入すると、図４に示すように、接触子ベース部材２９の係止突片３１が操作ケースユニット１９の係合突部４６に対しこれを乗り越えて背面側で係合し、押釦レンズユニット１７が操作ケースユニット１９に着脱自在の状態で連結され、操作部１３が構成される。このとき、交換用モジュール１８Ａは、これの係合片４１が接触子ベース部材２９の係合段部３２と操作ケースユニット１９の保持部４８の前面とにより挟み込まれて、強固に固定される。
【００２９】
したがって、交換用モジュール１８Ａは、押釦レンズユニット１７から分離した形態であるにも拘わらず、接触子ベース部材２９に挿入するだけの容易な操作で取り付けながらも強固な固定状態に保持できるから、何ら支障が生じない。しかも、交換用モジュール１８Ａは、これの対向する二側板外面のガイドレール部３５，３６が接触子ベース部材２９における対応する突出部２５，２６に対向しない配置では接触子ベース部材２９内に挿入できないので、接触子ベース部材２９に対し誤挿入するのを確実に防止して、リード端子板４０を電極板３０に確実に電気的接続することができる。
【００３０】
最後に、上記のように組み立てた操作部１３における操作ケースユニット１９内に、コンタクト部１４における嵌合凸部６２および二つのガイド片６７を背面側から挿入する。このとき、ロックレバー５３は、図１〜図３の各矢印方向に変位させて、ロック爪５２がガイド突片５１に対し前方側で重なる状態に位置するロック解除位置に設定しておく。これにより、コンタクト部１４の嵌合凸部６２は、そのガイド溝６３内に操作ケースユニット１９のガイド突片５１およびロック爪５２を挿入させながら嵌合孔４９内に嵌まり込む。また、コンタクト部１４のガイド片６７と端子ベース６６は、操作ケースユニット１９の背面側内面に摺動しながら操作ケースユニット１９内に入り込む。
【００３１】
上記の連結状態において、ロックレバー５３を図１〜図３の反矢印方向に操作してロック位置に設定する。これにより、リング状のロック部材５０が回動されて、そのロック爪５２がガイド溝６３からロック溝６４内に入り込み、操作部１３とコンタクト部１４とは相互に抜脱不能状態に連結され、操作スイッチの組み立てが完了する。このとき、押釦レンズユニット１７の三つの電極板３０はコンタクト部１４の端子ベース６６の接触部５８ａに接触して端子板５８に電気的に接続されている。したがって、交換用モジュール１８Ａのプリント回路基板３４は、交換用モジュール１８Ａのリード端子板４０、接触子ベース部材２９の電極板３０および端子ベース６６を介して端子板５８に電気的接続される。
【００３２】
なお、上記の操作スイッチを操作パネル４３に取り付けるに際しては、ロックレバー５３をロック解除位置に設定するよう操作して、操作部１３とコンタクト部１４とに分離したのちに、操作部１３をその背面側から操作パネル４３の取付孔にパネル前面側より押し込み、鍔部４４を操作パネル４３の前面における取付孔の周囲に当接させて位置決めする。このとき、ばね性を有する固定用金具４７は、操作部１３が取付孔に押し込まれていくのにしたがって取付孔の孔縁面で図４に矢印で示す内方に向け変形されていき、その復元力で操作部１３を操作パネル４３に固定する。したがって、操作部１３は既存のロックナットなどを用いずに操作パネル４３に取り付けることができる。この操作部１３には、コンタクト部１４を操作パネル４３の背面側から上述のような手順で連結固定される。なお、コンタクト部１４のスイッチ用端子５５、端子板５８への配線は、コンタクト部１４を操作部１３に連結した後または連結する前の何れのタイミングで行ってもよい。
【００３３】
この操作スイッチは、押釦レンズユニット１７におけるレンズ２３を背面側に押圧操作して押釦ケース２０を背面側に押し込むと、押釦ケース２０が復帰ばねの付勢力に抗して背面側に変位し、押釦ケース２０の二つの操作軸２８がコンタクト部１４の押圧片６０を押圧して可動片６１を作動させながら、押圧片６０がマイクロスイッチ５７をスイッチングさせることができる。
【００３４】
この操作スイッチの特長は、異なる発光色の発光素子３３に替えたい場合に、押釦レンズユニット毎交換しなければならない従来の操作スイッチ（図１０）とは異なり、押釦レンズユニット１７から別部材として分離した交換用モジュール１８Ａのみを交換できる構成にある。すなわち、操作部１３における押釦レンズユニット１７と操作ケースユニット１９とは、図４に明示するように係止突片３１と係合突部４６との係合により互いに着脱自在に連結されているので、容易に分離することができる。押釦レンズユニット１７と操作ケースユニット１９を分離すると、交換用モジュール１８Ａは、押釦レンズユニット１７と操作ケースユニット１９とによる挟持固定を解除されて、押釦レンズユニット１７における接触子ベース部材２９から取出可能な状態となる。このとき、交換用モジュール１８Ａは、指の爪やマイナスドライバなどを取出用孔４２に挿入すれば、極めて容易に取り外すことができる。その後、所望の発光色の発光素子３３が実装された交換用モジュール１８Ａを接触子ベース部材２９に挿入して、前述のように簡単に組み立てることができる。
【００３５】
交換用モジュール１８Ａは、発光素子３３および集積回路３８などの電子部品を実装したプリント回路基板３４を保持枠体３９に保持させたのみの構成であるため、従来の操作スイッチにおける操作部１を交換する場合に比較して価格が安価であり、ユーザー側の経済的効果が大である。また、メーカー側では、押釦レンズユニット１７が共通部品であるから、操作部１に比較して格段に小型の交換用モジュール１８Ａを異なる発光色分の種類だけ生産することになるので、小型化に伴って在庫管理が容易となり、しかも、メンテナンスも容易となる。
【００３６】
図６ないし図８は、いずれも上記操作スイッチに適宜取り替えて使用できる交換用モジュール１８Ｂ〜１８Ｄを示す斜視図である。これらの図において、図１ないし図５と同一若しくは同等の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。図６の交換用モジュール１８Ｂは、プリント回路基板３４に、その中央部に電子ブザー６８を、この電子ブザー部品６８の周囲に球状の発光ダイオードからなる発光素子６９をそれぞれ配置して実装したものである。したがって、この交換用モジュール１８Ｂを用いた操作スイッチは、押釦レンズユニット１７の押圧操作により、電子ブザー部品６８および発光素子６９が各々の一端を共通の端子板５８に接続され、各々の他端が互いに異なる端子板５８に接続されて、発光素子６９の発光による表示と電子ブザー部品６８の鳴動による音声報知とを行うことができる。また、その他に、外部入力によって上述の発光素子６９の発光による表示と電子ブザー部品６８の鳴動による音声報知とを行う構成とすることもできる。
【００３７】
図７の交換用モジュール１８Ｃは、プリント回路基板（図示せず）に小型の液晶表示パネル７０を取り付けたものである。したがって、この交換用モジュール１８Ｃを用いた操作スイッチは、押釦レンズユニット１７の押圧操作してスイッチングを行うことにより、例えばスイッチングによる用途または機能を液晶表示パネル７０に表示することができる。また、図８の交換用モジュール１８Ｄは、プリント回路基板（図示せず）に多数個の発光素子（図示せず）をドットマトリックス状の配置で実装するとともに、他の交換用モジュール１８Ａ〜１８Ｃにおける保持枠体３９に代えて、各発光素子に対応したドットマトリックス状の配置で表示孔７２が形成されたモジュールケースで覆われている。したがって、この交換用モジュール１８Ｄを用いた操作スイッチは、押釦レンズユニット１７の押圧操作してスイッチングを行うことにより、液晶表示パネル７０とほぼ同様に、スイッチングによる用途または機能を表示することができる。また、その他に、外部入力によって上述のスイッチングによる用途または機能の表示を行う構成とすることもできる。
【００３８】
上述の各交換用モジュール１８Ｂ〜１８Ｄは、所望のものを適宜選択して、図１ないし図５に示した実施の形態の操作スイッチに同様の形態で取り付けることができる。すなわち、本発明の操作スイッチは、交換用モジュール１８Ａ〜１８Ｄを押釦レンズユニット１７に対し物部材として着脱自在に取り付け可能としたことにより、押釦レンズユニット１７は共通に使用しながら、用途に応じて交換用モジュール１８Ａ〜１８Ｄのみ所望のものを選択して交換することができ、使用形態のバリエーションが豊富となる大きな利点がある。
【００３９】
上記実施の形態では、操作スイッチとして押釦スイッチを例示して説明したが、本発明は押釦スイッチ以外にも適用することができる。例えば、図９は、セレクタスイッチに適用した場合における操作部７５の概略分解斜視図を示す。交換用モジュール１８Ｅは、図１ないし図５に示した交換用モジュール１８Ａと略同様であって、チップ状発光素子３３が面実装されたプリント回路基板３４を保持枠体３９内に保持させたものである。
【００４０】
この交換用モジュール１８Ｅは、スイッチハンドル７４が回転自在に装着されたレンズユニット７３のユニットケース７７の内部に挿入して上述の押釦スイッチの場合と同様の形態で着脱自在に装着され、このレンズユニット７３をケースユニット７８に挿入されたときに、ユニットケース７７と操作ケースユニット７８とに挟持固定される。なお、スイッチング作用を行うための操作軸７９は、ユニットケース７７に対しこの外側部に位置して前後方向に移動自在に保持され、且つ復帰ばね（図示せず）によりカム８０のカム面に押し付けられており、スイッチハンドル７４が回転操作されることによってカム８０で前後方向に移動される。このように、操作軸７９は、ユニットケース７７の外側部に沿って移動するので、ユニットケース７７の内部に交換用モジュール１８Ｅを支障なく着脱自在に装着できる。
【００４１】
なお、本発明は、前記実施の形態に限らず、種々の形態に対応できる。例えば、発光素子としては、発光ダイオードに限らず、白熱球をプリント回路基板に実装してもよい。また、抵抗値の異なる複数種類のチップ抵抗をスライドスイッチの操作により択一的に接続できる電圧切換機構をプリント回路基板に設けて、所要の電圧に切り換える構成とすることもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明の操作スイッチによれば、操作部を、レンズユニットに対し別体の交換用モジュールが着脱自在に装着され、レンズユニットと操作ケースユニットとが着脱自在に連結された構成としたので、異なる発光色の発光素子に替えたい場合には交換用モジュールのみを交換すればよく、レンズユニットは各種類の交換用モジュールに対し共通部品として使用できるから、レンズユニット毎交換しなければならない従来の操作スイッチと比較して交換に要する費用を大幅に低減できる。また、複数種類を用意する交換用モジュールは小型であることから、在庫管理およびメンテナンスが格段に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る操作スイッチを示す左後方から見た分解斜視図。
【図２】同上操作スイッチの右後方から見た分解斜視図。
【図３】同上操作スイッチの右前方から見た分解斜視図
【図４】組立状態の操作スイッチの縦断面図である。
【図５】図４に対し直交する切断線で切断した操作スイッチの縦断面図である。
【図６】同上実施の形態に用いる他の交換用モジュールを示す斜視図である。
【図７】同上実施の形態に用いるさらに他の交換用モジュールを示す斜視図である。
【図８】同上実施の形態に用いるさらに他の交換用モジュールを示す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係る操作スイッチにおける操作部を示す概略分解斜視図である。
【図１０】従来の操作スイッチの一種である照光式押釦スイッチを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１３ 操作部
１４ コンタクト部
１７ レンズユニット
１８Ａ〜１８Ｅ 交換用モジュール
１９ 操作ケースユニット
２８ 操作軸
３０ 電極板
３２ 係合段部
３３ 発光素子
３４ プリント回路基板
４０ リード端子板
４１ 係合片
４３ 操作パネル
５８ 端子板
６８ プザー部品
６９ 発光素子
７０ 液晶表示パネル
７３ レンズユニット
７４ スイッチハンドル
７５ 操作部
７７ ユニットケース
７８ 操作ケースユニット
７９ 操作軸
８０ カム
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作パネルなどに取り付けて使用される操作スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より 操作パネルに装着して使用する操作スイッチとしては、例えば、操作部の押釦の操作によるスイッチング状態や外部の動作状態を発光ダイオードなどの発光素子の点灯または消灯により表示する照光式押釦スイッチが存在する。この照光式押釦スイッチは、操作部と開閉接点を有するコンタクト部とに分割した構造のものや一体型になったものがあり、分割した構造のものは、操作部を操作パネルの前面側から取付孔に嵌め込み固定して、操作パネルの背面側からコンタクト部を操作部に連結して固定する、という手順や全てをパネル全面から取付孔に嵌め込む、という手順で取り付けられる。また、一体型になったものは、全てをパネル全面から取付孔に嵌め込んで取り付けられる。この照光式押釦スイッチにおける操作部は、その分解斜視図を示した図１０のように、押釦レンズユニット１と操作ケースユニット２とを有し、さらに、押釦レンズユニット１は、押釦モジュール３と発光素子モジュール４とにより構成されている。
【０００３】
上記押釦モジュール３は、矩形枠状の押釦ケース７内に記名板８および色板９を嵌め込んで段部７ａ上に支持させたのちに、レンズ１０の爪部１０ａを押釦ケース７の係止孔７ｂに係合させることにより、記名板８および色板９をレンズ１０と段部７ａとで挟持固定した構成になっている。発光素子モジュール４は、ブロック１１内に収容された回路基板（図示せず）に複数個の発光ダイオード１２が実装されている。押釦レンズユニット１は、押釦モジュール３の中央部から下方に突出した操作軸（図示せず）が発光素子モジュール４に摺動自在に挿通して抜け止めされることにより、この操作軸で押釦モジュール３と発光素子モジュール４とが連結されるとともに、押釦モジュール３が復帰ばね（図示せず）により発光素子モジュール４から離間する方向に付勢された構成になっている。このように構成された押釦レンズユニット１は、操作ケースユニット２内に挿入されて、発光モジュール４が操作ケースユニット２の内面に係止され、これにより、照光式押釦スイッチの操作部が組み立てられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記照光式押釦スイッチでは、押釦レンズユニット１が押釦モジュール３と発光素子モジュール４とを、操作軸の先端部を圧入挿入して抜け止めすることによって連結した構成になっているため、ユーザー側において、例えば発光ダイオード１２を異なる発光色のものに取り替えたい要望があった場合や、発光ダイオード１２の寿命による交換を行う場合に、取り替えを必要とする発光ダイオード１２のみを交換することができず、押釦レンズユニット１毎交換しなければならない。そのため、ユーザー側では発光ダイオード１２の取り替え費用が高くつき、一方、製造メーカー側では、発光色の異なる発光ダイオード１２毎に押釦レンズユニット１を個々に製造するので、嵩張って在庫管理が困難であるという問題がある。また、メンテナンスに際しては、発光色の異なる発光ダイオード１２に対応する多種類の押釦レンズユニット１を用意しなければならないので、交換用の部品が嵩張ってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、必要最小限の部品のみを容易に交換することのできる構成を備えた操作スイッチを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の操作スイッチは、押圧操作または回転操作を行う操作部と、この操作部の操作によりスイッチング動作を行うコンタクト部とを備えてなり、前記操作部が、操作用および表示用のレンズユニットと、このレンズユニット内に背面側から挿入されて電気的接続状態で着脱自在に装着された交換用モジュールと、前記レンズユニットの背面側が内部に挿入されて電気的接続状態で着脱自在に装着され、このレンズユニットとの間に介在する前記交換用モジュールを挟持固定する操作ケースユニットとを備えてなり、前記交換用モジュールが、発光素子または表示部の少なくとも一方が実装されたプリント回路基板を内装した構成になっている。
【０００７】
この操作スイッチの操作部は、レンズユニットに対し別体の交換用モジュールを着脱自在に装着でき、レンズユニットと操作ケースユニットとが着脱自在に連結される構成になっているので、レンズユニットと操作ケースユニットとを分離すると、交換用モジュールは、レンズユニットと操作ケースユニットとによる挟持固定を解除されて、レンズユニットから取出可能な状態となる。したがって、交換用モジュールとして、異なる発光色の発光素子が取り付けられた複数種類のものを用意すれば、レンズユニットから別部材として分離した交換用モジュールのみを所要のものに適宜交換することができ、レンズユニットは各種類の交換用モジュールに対し共通部品として使用できる。このように、異なる発光色の発光素子に替えたい場合には、交換用モジュールのみの交換ですむから、レンズユニット毎交換しなければならない従来の操作スイッチと比較して交換に要する費用を大幅に低減できる。また、複数種類を用意する交換用モジュールは小型であることから、在庫管理およびメンテナンスが格段に向上する。
【０００８】
上記発明において、前記交換用モジュールに、前記レンズユニットの係合段部に嵌まり込んで位置決めされた状態で前記係合段部と前記操作ケースユニットとにより挟持される係合片と、一端がプリント回路基板に接続され、且つ他端が前記レンズユニットの電極板に対し相互に弾力的に接触して電気的接続されるリード端子板とが設けられている構成とすることが好ましい。
【０００９】
これにより、交換用モジュールは、レンズユニットに挿入したときに係合片がレンズユニットの係合段部に嵌まり込んで挿入方向に対する位置決めがなされるとともに、リード端子板が電極板に弾力的に接触して相互に電気的に確実に接続され、且つ電極板に対する接触圧によってレンズユニットに容易に抜脱しない状態で着脱自在に保持される。そのため、交換用モジュールを保持したレンズユニットを操作ケースユニットに連結する作業を容易に行える。しかも、レンズユニットを操作ケースユニットに連結したときに、係合片がレンズユニットの係合段部と操作ケースユニットとに挟持されて強固に固定される。したがって、交換用モジュールは、レンズユニットから分離できる形態であって、レンズユニットに挿抜するだけの容易な操作で着脱できるようにしながらも、強固な固定状態に保持できるから、何ら支障が生じない。
【００１０】
また、上記発明において、交換用モジュールが、チップ状の発光素子が面実装されたプリント回路基板を備えている構成とすることもできる。
【００１１】
これにより、プリント回路基板に比較的多数個の発光素子を実装することができるから、レンズユニットの透光量が多くなって明確な発光表示を行うことができる。また、発光色の異なる複数種類の発光素子を実装して、スイッチング操作や外部入力に伴って異なる発光色による発光表示を順次行うといった用途にも利用できる。
【００１２】
また、上記発明において、交換用モジュールが、ブザー部品と発光素子とが実装されたプリント回路基板を備えている構成とすることもできる。
【００１３】
これにより、この交換用モジュールを装着した操作スイッチは、例えば、ブザー部品および発光素子の各々の一端を共通の端子板に接続し、各々の他端を互いに異なる端子板に接続する構成とすれば、レンズユニットの操作や外部入力により、発光素子の発光による表示とブザー部品の鳴動による音声報知とを行うことができる。そのため、この操作スイッチで例えば、異常発生したことを操作者に確実に伝達することができ、スイッチングにより確認したことをシステムに入力できる。また、スイッチング操作したことを確実に伝達する必要がある用途などに効果的に活用することができる。
【００１４】
また、上記発明において、交換用モジュールが、液晶表示パネルまたはドットマトリックス状に配設された多数個の発光素子からなる前記表示部が取り付けられたプリント回路基板を備えている構成とすることもできる。
【００１５】
これにより、この交換用モジュールを装着した操作スイッチは、レンズユニットを操作してスイッチングを行ったり、外部入力により、用途または機能を文字または図形で表示部に表示することができる。
【００１６】
また、上記発明において、前記レンズユニットが、回転操作を行う操作用および表示用のスイッチハンドルと、このスイッチハンドルと一体に回転されるカムと、このカムを前面側で回転自在に保持し、背面側から内部に挿入される前記交換用モジュールを電気的接続状態で着脱自在に保持するユニットケースと、このユニットケースの外側部に移動自在に保持されて前記カムのカム面に弾力的に押し付けられたスイッチング用の操作軸とを備えている構成とすることもできる。
【００１７】
これにより、スイッチング作用を行うための操作軸は、ユニットケースに対しこれの外側部に配置して移動自在に保持され、且つ復帰ばねなどによりカムのカム面に押し付けられ、スイッチハンドルの回転操作に伴ってカムにより移動されてスイッチング作用を行う。このように、操作軸はユニットケースの外側部に沿って移動するので、ユニットケースの内部に交換用モジュールを支障なく着脱自在に装着できる。したがって、セレクタスイッチの形態となった操作スイッチにおいても、交換用モジュールを、スイッチハンドルが回転自在に装着されたレンズユニットのユニットケースの内部に挿入するだけで、電気的接続状態で着脱自在に装着することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係る操作スイッチを示す左後方から見た分解斜視図、図２は同操作スイッチの右後方から見た分解斜視図、図３は右前方から見た分解斜視図をそれぞれ示す。また、図４は組立状態の操作スイッチの縦断面図、図５は図４に対し直交する切断線で切断した操作スイッチの縦断面図をそれぞれ示す。これらの図において、この操作スイッチは、構成を大別すると、操作部１３とコンタクト部１４とから構成され、さらに、操作部１３は、押釦レンズユニット１７と交換用モジュール１８Ａと操作ケースユニット１９とから構成されている。なお、この実施の形態では、操作スイッチとして、角形照光式押釦スイッチを例示してあり、この操作スイッチにおける操作部１３側を前側として以下に説明する。
【００１９】
上記押釦レンズユニット１７は、角形筒状の押釦ケース２０の内部に記名板２１および色板２２を挿入して係止させ、その上にレンズ２３を被せて、レンズ２３の係止爪２４を押釦ケース２０の係止孔２７に係合させた構成になっている。押釦ケース２０には、対向する両側面から背面側に突出する操作軸２８が一体形成されている。押釦ケース２０には、角形枠状の接触子ベース部材２９が、その前端部を押釦ケース２０内に挿入し、且つ図５に明示するように操作軸２８の段部２８ａと自体の段部２９ａとの係合により後方への抜け止めがなされて連結されている。
【００２０】
上記接触子ベース部材２９には、ばね性を有する電極板３０が右側板を貫通して装着され、この電極板３０における接触子ベース部材２９の内面前部および外面後部に位置する両端部がそれぞれ接点部になっている。また、接触子ベース部材２９の内面における電極板３０の近傍箇所には図１に示すような突出部２５が形成されているとともに、これに対向する内面には図２に示すような突出部２６が形成されている。また、接触子ベース部材２９における電極板３０に対し直交する方向で対向する二面には、その背面側外面に係止突片３１が突設されているとともに、背面側内面に図２および図４に示すような係合段部３２が形成されている。また、上記の押釦ケース２０は、自体の小突起２０ａと接触子ベース部材２９の小突起２９ｂとの間に架け止めされた圧縮コイルスプリングからなる復帰ばね（図示せず）により接触子ベース部材２９に対し離間方向つまり前方向に付勢されている。
【００２１】
上記交換用モジュール１８Ａは、例えば図１０に示した従来の操作スイッチにおける押釦レンズユニット１から発光素子モジュール４のみを分離した形態のものであって、この実施の形態では、図３に明示するように、複数個のチップ状発光素子３３がプリント回路基板３４の一面に面実装され、且つ一面が図４および図５に示すようにマウント樹脂３７でモールドされており、さらに、プリント回路基板３４の他面に制御用集積回路３８などの電子部品が半田付けにより取り付けられている。このプリント回路基板３４は、保持枠体３９にインサート成形やはめ込みにより固着されている。
【００２２】
上記保持枠体３９は、接触子ベース部材２９に嵌め込むことのできる矩形枠状であって、プリント回路基板３４に各々の一端を半田付けされた３本のリード端子板４０が一側板外面に接点として導出されている。この保持枠体３９の一側板外面には、接触子ベース部材２９の突出部２５と齟齬状に接触する所要本数のガイドレール部３５が各リード端子板４０の間の箇所に形成されており、他側板外面には２本のガイドレール部３６が接触子ベース部材２９の突出部２６の両側に接触する間隔で形成されている。また、保持枠体３９にはリード端子板４０の取付面に対し直交して対向する両面の外部後端部から外方に突出する係合片４１がそれぞれ一体形成され、さらに、リード端子板４０の取付面との対向面に取出用孔４２が穿設されている。
【００２３】
上記操作ケースユニット１９は、全体形状として、内部に前方から押釦レンズユニット１７を嵌め込むことのできる矩形筒状になっており、図４および図５に示すように、前端外周縁には、操作パネル４３の取付孔の前面孔縁部に当接させるための鍔部４４が一体形成されているとともに、対向する両側板外面には、操作パネル４３に操作スイッチ全体を固定するためのばね性を有する固定用金具４７が２個ずつ設けられている。さらに、操作ユニットケース１９の背面側における固定用金具４７とは直交して対向する両内側面間には、中央部に嵌合孔４９が穿設された保持部４８が対向両側内面間に架け渡す状態で一体形成されているとともに、保持部４８の上方の内面には接触子ベース部材２９の係止突片３１に係合する係合突部４６が一体形成されている。
【００２４】
上記保持部４８には、リング状のロック部材５０が、嵌合孔４９の周囲に配置されて嵌合孔４９の中央を軸として回動自在に設けられており、このロック部材５０には、その中央を挟んで互いに対向する位置にそれぞれ内方に突出するロック爪５２が設けられているとともに、Ｌ字状に屈曲した形状の回動操作用ロックレバー５３が一体形成されている。また、保持部４８には、嵌合孔４９におけるロック爪５２に対向する孔縁部にガイド突片５１が内方に突設されている。
【００２５】
上記コンタクト部１４は、周知の構成になっている。すなわち、コンタクト部１４は、図５に示すように、複数のマイクロスイッチ５７がスイッチホルダ５９により保持されてスイッチケース５４内に内装されており、複数本のスイッチ用端子５５がマイクロスイッチ５７に対し電気的接続状態でスイッチケース５４の背面側に突設されている。スイッチケース５４の内部の前面側には、図４に示すように、押釦レンズユニット１７の操作軸２８の背面側への押し込み操作により押圧されて可動片６１を作動させる押圧片６０が配設されており、押圧片６０がマイクロスイッチ５７をスイッチングさせる。
【００２６】
また、上記コンタクト部１４は、操作ケースユニット１９に対し着脱自在に連結されるようになっており、その連結機構として、操作ケースユニット１９の嵌合孔４９に嵌まり込む嵌合凸部６２がスイッチケース５４の前面から突設されている。その嵌合凸部６２の側面には、操作ケースユニット１９のガイド突片５１に対応する位置に２個のガイド溝６３が形成されており、その各ガイド溝６３における背面側部位に、図３に明示するように、上記ロック部材５０のロック爪５２が引っ掛かるロック溝６４が形成されている。また、スイッチケース５４の前面における対向する両側部位からそれぞれ突出した端子ベース６６とガイド片６７のうちの端子ベース６６の内面には、３本の端子板５８の前端の接点部５８ａが露呈されており、この各端子板５８の接点部５８ａは、操作スイッチの組立時に接触子ベース部材２９の各電極板３０に電気的接続状態に接触する。
【００２７】
つぎに、上記操作スイッチの組み立て手順について説明する。先ず、交換用モジュール１８Ａを押釦レンズユニット１７における角形枠状の接触子ベース部材２９内に挿入する。このとき、交換用モジュール１８Ａは、これの対向二面の各ガイドレール部３５，３６がそれぞれ接触子ベース部材２９の対応する突出部２５，２６に対し対向する所定の向きに配置されたときのみ接触子ベース部材２９内に挿入可能である。すなわち、交換用モジュール１８Ａは、自体のリード端子板４０が接触子ベース部材２９の電極板３０に対向したときのみ挿入可能であり、接触子ベース部材２９に対し誤挿入を防止するようになっている。交換用モジュール１８Ａは、図４に示すように、係合片４１が接触子ベース部材２９の係合段部３２に嵌まり込んだときに前方への位置決めをなされ、この状態において、図５に示すように、リード端子板４０が電極板３０に接触することにより、電気的に接続され、且つばね性を有する電極板３０に対する接触圧によって接触子ベース部材２９に容易に抜脱しない状態で着脱自在に保持される。
【００２８】
続いて、交換用モジュール１８Ａを内部に保持した押釦レンズユニット１７を操作ケースユニット１９の内部に前方側から挿入すると、図４に示すように、接触子ベース部材２９の係止突片３１が操作ケースユニット１９の係合突部４６に対しこれを乗り越えて背面側で係合し、押釦レンズユニット１７が操作ケースユニット１９に着脱自在の状態で連結され、操作部１３が構成される。このとき、交換用モジュール１８Ａは、これの係合片４１が接触子ベース部材２９の係合段部３２と操作ケースユニット１９の保持部４８の前面とにより挟み込まれて、強固に固定される。
【００２９】
したがって、交換用モジュール１８Ａは、押釦レンズユニット１７から分離した形態であるにも拘わらず、接触子ベース部材２９に挿入するだけの容易な操作で取り付けながらも強固な固定状態に保持できるから、何ら支障が生じない。しかも、交換用モジュール１８Ａは、これの対向する二側板外面のガイドレール部３５，３６が接触子ベース部材２９における対応する突出部２５，２６に対向しない配置では接触子ベース部材２９内に挿入できないので、接触子ベース部材２９に対し誤挿入するのを確実に防止して、リード端子板４０を電極板３０に確実に電気的接続することができる。
【００３０】
最後に、上記のように組み立てた操作部１３における操作ケースユニット１９内に、コンタクト部１４における嵌合凸部６２および二つのガイド片６７を背面側から挿入する。このとき、ロックレバー５３は、図１〜図３の各矢印方向に変位させて、ロック爪５２がガイド突片５１に対し前方側で重なる状態に位置するロック解除位置に設定しておく。これにより、コンタクト部１４の嵌合凸部６２は、そのガイド溝６３内に操作ケースユニット１９のガイド突片５１およびロック爪５２を挿入させながら嵌合孔４９内に嵌まり込む。また、コンタクト部１４のガイド片６７と端子ベース６６は、操作ケースユニット１９の背面側内面に摺動しながら操作ケースユニット１９内に入り込む。
【００３１】
上記の連結状態において、ロックレバー５３を図１〜図３の反矢印方向に操作してロック位置に設定する。これにより、リング状のロック部材５０が回動されて、そのロック爪５２がガイド溝６３からロック溝６４内に入り込み、操作部１３とコンタクト部１４とは相互に抜脱不能状態に連結され、操作スイッチの組み立てが完了する。このとき、押釦レンズユニット１７の三つの電極板３０はコンタクト部１４の端子ベース６６の接触部５８ａに接触して端子板５８に電気的に接続されている。したがって、交換用モジュール１８Ａのプリント回路基板３４は、交換用モジュール１８Ａのリード端子板４０、接触子ベース部材２９の電極板３０および端子ベース６６を介して端子板５８に電気的接続される。
【００３２】
なお、上記の操作スイッチを操作パネル４３に取り付けるに際しては、ロックレバー５３をロック解除位置に設定するよう操作して、操作部１３とコンタクト部１４とに分離したのちに、操作部１３をその背面側から操作パネル４３の取付孔にパネル前面側より押し込み、鍔部４４を操作パネル４３の前面における取付孔の周囲に当接させて位置決めする。このとき、ばね性を有する固定用金具４７は、操作部１３が取付孔に押し込まれていくのにしたがって取付孔の孔縁面で図４に矢印で示す内方に向け変形されていき、その復元力で操作部１３を操作パネル４３に固定する。したがって、操作部１３は既存のロックナットなどを用いずに操作パネル４３に取り付けることができる。この操作部１３には、コンタクト部１４を操作パネル４３の背面側から上述のような手順で連結固定される。なお、コンタクト部１４のスイッチ用端子５５、端子板５８への配線は、コンタクト部１４を操作部１３に連結した後または連結する前の何れのタイミングで行ってもよい。
【００３３】
この操作スイッチは、押釦レンズユニット１７におけるレンズ２３を背面側に押圧操作して押釦ケース２０を背面側に押し込むと、押釦ケース２０が復帰ばねの付勢力に抗して背面側に変位し、押釦ケース２０の二つの操作軸２８がコンタクト部１４の押圧片６０を押圧して可動片６１を作動させながら、押圧片６０がマイクロスイッチ５７をスイッチングさせることができる。
【００３４】
この操作スイッチの特長は、異なる発光色の発光素子３３に替えたい場合に、押釦レンズユニット毎交換しなければならない従来の操作スイッチ（図１０）とは異なり、押釦レンズユニット１７から別部材として分離した交換用モジュール１８Ａのみを交換できる構成にある。すなわち、操作部１３における押釦レンズユニット１７と操作ケースユニット１９とは、図４に明示するように係止突片３１と係合突部４６との係合により互いに着脱自在に連結されているので、容易に分離することができる。押釦レンズユニット１７と操作ケースユニット１９を分離すると、交換用モジュール１８Ａは、押釦レンズユニット１７と操作ケースユニット１９とによる挟持固定を解除されて、押釦レンズユニット１７における接触子ベース部材２９から取出可能な状態となる。このとき、交換用モジュール１８Ａは、指の爪やマイナスドライバなどを取出用孔４２に挿入すれば、極めて容易に取り外すことができる。その後、所望の発光色の発光素子３３が実装された交換用モジュール１８Ａを接触子ベース部材２９に挿入して、前述のように簡単に組み立てることができる。
【００３５】
交換用モジュール１８Ａは、発光素子３３および集積回路３８などの電子部品を実装したプリント回路基板３４を保持枠体３９に保持させたのみの構成であるため、従来の操作スイッチにおける操作部１を交換する場合に比較して価格が安価であり、ユーザー側の経済的効果が大である。また、メーカー側では、押釦レンズユニット１７が共通部品であるから、操作部１に比較して格段に小型の交換用モジュール１８Ａを異なる発光色分の種類だけ生産することになるので、小型化に伴って在庫管理が容易となり、しかも、メンテナンスも容易となる。
【００３６】
図６ないし図８は、いずれも上記操作スイッチに適宜取り替えて使用できる交換用モジュール１８Ｂ〜１８Ｄを示す斜視図である。これらの図において、図１ないし図５と同一若しくは同等の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。図６の交換用モジュール１８Ｂは、プリント回路基板３４に、その中央部に電子ブザー６８を、この電子ブザー部品６８の周囲に球状の発光ダイオードからなる発光素子６９をそれぞれ配置して実装したものである。したがって、この交換用モジュール１８Ｂを用いた操作スイッチは、押釦レンズユニット１７の押圧操作により、電子ブザー部品６８および発光素子６９が各々の一端を共通の端子板５８に接続され、各々の他端が互いに異なる端子板５８に接続されて、発光素子６９の発光による表示と電子ブザー部品６８の鳴動による音声報知とを行うことができる。また、その他に、外部入力によって上述の発光素子６９の発光による表示と電子ブザー部品６８の鳴動による音声報知とを行う構成とすることもできる。
【００３７】
図７の交換用モジュール１８Ｃは、プリント回路基板（図示せず）に小型の液晶表示パネル７０を取り付けたものである。したがって、この交換用モジュール１８Ｃを用いた操作スイッチは、押釦レンズユニット１７の押圧操作してスイッチングを行うことにより、例えばスイッチングによる用途または機能を液晶表示パネル７０に表示することができる。また、図８の交換用モジュール１８Ｄは、プリント回路基板（図示せず）に多数個の発光素子（図示せず）をドットマトリックス状の配置で実装するとともに、他の交換用モジュール１８Ａ〜１８Ｃにおける保持枠体３９に代えて、各発光素子に対応したドットマトリックス状の配置で表示孔７２が形成されたモジュールケースで覆われている。したがって、この交換用モジュール１８Ｄを用いた操作スイッチは、押釦レンズユニット１７の押圧操作してスイッチングを行うことにより、液晶表示パネル７０とほぼ同様に、スイッチングによる用途または機能を表示することができる。また、その他に、外部入力によって上述のスイッチングによる用途または機能の表示を行う構成とすることもできる。
【００３８】
上述の各交換用モジュール１８Ｂ〜１８Ｄは、所望のものを適宜選択して、図１ないし図５に示した実施の形態の操作スイッチに同様の形態で取り付けることができる。すなわち、本発明の操作スイッチは、交換用モジュール１８Ａ〜１８Ｄを押釦レンズユニット１７に対し物部材として着脱自在に取り付け可能としたことにより、押釦レンズユニット１７は共通に使用しながら、用途に応じて交換用モジュール１８Ａ〜１８Ｄのみ所望のものを選択して交換することができ、使用形態のバリエーションが豊富となる大きな利点がある。
【００３９】
上記実施の形態では、操作スイッチとして押釦スイッチを例示して説明したが、本発明は押釦スイッチ以外にも適用することができる。例えば、図９は、セレクタスイッチに適用した場合における操作部７５の概略分解斜視図を示す。交換用モジュール１８Ｅは、図１ないし図５に示した交換用モジュール１８Ａと略同様であって、チップ状発光素子３３が面実装されたプリント回路基板３４を保持枠体３９内に保持させたものである。
【００４０】
この交換用モジュール１８Ｅは、スイッチハンドル７４が回転自在に装着されたレンズユニット７３のユニットケース７７の内部に挿入して上述の押釦スイッチの場合と同様の形態で着脱自在に装着され、このレンズユニット７３をケースユニット７８に挿入されたときに、ユニットケース７７と操作ケースユニット７８とに挟持固定される。なお、スイッチング作用を行うための操作軸７９は、ユニットケース７７に対しこの外側部に位置して前後方向に移動自在に保持され、且つ復帰ばね（図示せず）によりカム８０のカム面に押し付けられており、スイッチハンドル７４が回転操作されることによってカム８０で前後方向に移動される。このように、操作軸７９は、ユニットケース７７の外側部に沿って移動するので、ユニットケース７７の内部に交換用モジュール１８Ｅを支障なく着脱自在に装着できる。
【００４１】
なお、本発明は、前記実施の形態に限らず、種々の形態に対応できる。例えば、発光素子としては、発光ダイオードに限らず、白熱球をプリント回路基板に実装してもよい。また、抵抗値の異なる複数種類のチップ抵抗をスライドスイッチの操作により択一的に接続できる電圧切換機構をプリント回路基板に設けて、所要の電圧に切り換える構成とすることもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明の操作スイッチによれば、操作部を、レンズユニットに対し別体の交換用モジュールが着脱自在に装着され、レンズユニットと操作ケースユニットとが着脱自在に連結された構成としたので、異なる発光色の発光素子に替えたい場合には交換用モジュールのみを交換すればよく、レンズユニットは各種類の交換用モジュールに対し共通部品として使用できるから、レンズユニット毎交換しなければならない従来の操作スイッチと比較して交換に要する費用を大幅に低減できる。また、複数種類を用意する交換用モジュールは小型であることから、在庫管理およびメンテナンスが格段に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る操作スイッチを示す左後方から見た分解斜視図。
【図２】同上操作スイッチの右後方から見た分解斜視図。
【図３】同上操作スイッチの右前方から見た分解斜視図
【図４】組立状態の操作スイッチの縦断面図である。
【図５】図４に対し直交する切断線で切断した操作スイッチの縦断面図である。
【図６】同上実施の形態に用いる他の交換用モジュールを示す斜視図である。
【図７】同上実施の形態に用いるさらに他の交換用モジュールを示す斜視図である。
【図８】同上実施の形態に用いるさらに他の交換用モジュールを示す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係る操作スイッチにおける操作部を示す概略分解斜視図である。
【図１０】従来の操作スイッチの一種である照光式押釦スイッチを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１３ 操作部
１４ コンタクト部
１７ レンズユニット
１８Ａ〜１８Ｅ 交換用モジュール
１９ 操作ケースユニット
２８ 操作軸
３０ 電極板
３２ 係合段部
３３ 発光素子
３４ プリント回路基板
４０ リード端子板
４１ 係合片
４３ 操作パネル
５８ 端子板
６８ プザー部品
６９ 発光素子
７０ 液晶表示パネル
７３ レンズユニット
７４ スイッチハンドル
７５ 操作部
７７ ユニットケース
７８ 操作ケースユニット
７９ 操作軸
８０ カム
Claims (5)
- 押圧操作または回転操作を行う操作部と、この操作部の操作によりスイッチング動作を行うコンタクト部とを備えてなり、
前記操作部が、操作用および表示用のレンズユニットと、このレンズユニット内に背面側から挿入されて電気的接続状態で着脱自在に装着された交換用モジュールと、前記レンズユニットの背面側が内部に挿入されて電気的接続状態で着脱自在に装着され、このレンズユニットとの間に介在する前記交換用モジュールを挟持固定する操作ケースユニットとを備えてなり、
前記交換用モジュールが、発光素子または表示部の少なくとも一方が実装されたプリント回路基板を内装し、
前記交換用モジュールに、前記レンズユニットの係合段部に嵌まり込んで位置決めされた状態で前記係合段部と前記操作ケースユニットとにより挟持される係合片と、一端がプリント回路基板に接続され、且つ他端が前記レンズユニットの電極板に対し相互に弾力的に接触して電気的接続されるリード端子板とが設けられている操作スイッチ。 - 押圧操作または回転操作を行う操作部と、この操作部の操作によりスイッチング動作を行うコンタクト部とを備えてなり、
前記操作部が、操作用および表示用のレンズユニットと、このレンズユニット内に背面側から挿入されて電気的接続状態で着脱自在に装着された交換用モジュールと、前記レンズユニットの背面側が内部に挿入されて電気的接続状態で着脱自在に装着され、このレンズユニットとの間に介在する前記交換用モジュールを挟持固定する操作ケースユニットとを備えてなり、
前記交換用モジュールが、発光素子または表示部の少なくとも一方が実装されたプリント回路基板を内装し、
前記レンズユニットが、回転操作を行う操作用および表示用のスイッチハンドルと、このスイッチハンドルと一体に回転されるカムと、このカムを前面側で回転自在に保持し、背面側から内部に挿入される前記交換用モジュールを電気的接続状態で着脱自在に保持するユニットケースと、このユニットケースの外側部に移動自在に保持されて前記カムのカム面に弾力的に押し付けられたスイッチング用の操作軸とを備えている操作スイッチ。 - 交換用モジュールが、チップ状の発光素子が面実装されたプリント回路基板を備えている請求項１または請求項２に記載の操作スイッチ。
- 交換用モジュールが、ブザー部品と発光素子とが実装されたプリント回路基板を備えている請求項１または請求項２に記載の操作スイッチ。
- 交換用モジュールが、液晶表示パネルまたはドットマトリック状に配設された多数個の発光素子からなる前記表示部が取り付けられたプリント回路基板を備えている請求項１または請求項２に記載の操作スイッチ。
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| JP37713798A JP4098426B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 操作スイッチ |
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| JP37713798A JP4098426B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 操作スイッチ |
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-
1998
- 1998-12-28 JP JP37713798A patent/JP4098426B2/ja not_active Expired - Fee Related
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