JP4360159B2

JP4360159B2 - スイッチ装置

Info

Publication number: JP4360159B2
Application number: JP2003313165A
Authority: JP
Inventors: 哲朗坪田; 厚士江田; 睦朋中坂; 健司井上; 慶也守屋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2023-09-04
Also published as: JP2005085506A

Description

本発明は、コントロールパネル等に数多く取り付けられるスイッチ装置に関する。

放送局では、番組を撮影する際、複数のビデオカメラやマイクが用いられ、番組編集者によって、撮影された映像や音声が編集され、番組が制作される。この編集者が使用するコントロールパネルには、カメラやマイクを切り換えるためのスイッチや映像や音声に特殊効果を施すためのスイッチが数多く、例えば数百個程度のスイッチが配列して設けられている。番組編集の作業等は、非常に長時間に亘るものであり、スイッチの操作感は、編集者をなるべく疲れさせないようにするためにも重要であり、長時間作業を前提としない家庭用電気機器等に用いられるスイッチ以上に操作性を良くすることが求められる。

以上のように、番組編集等に使用するコントロールパネルに取り付けられる個々のスイッチ装置は、押圧型のスイッチであり、プリント配線基板等で構成された電機部品部と、編集者が操作するボタン部とで構成され、ボタン部が電機部品部であるプリント配線基板に取り付けられている。そして、このスイッチ装置は、スイッチのオンオフが編集者に容易に識別することができるように、例えばオンのとき、ＬＥＤ（light emitting diode）等の発光素子が点灯するように設けられている。この発光素子は、ボタン部に内蔵されており、検出素子等が実装されたプリント配線基板まで接続コード等で電気的に接続する必要があり、配線作業、コントロールパネルへの取り付け作業等が面倒なものとなっている。

また、このスイッチ装置では、電機部品部のプリント配線基板とボタン部とがボタン部の発光素子の接続コード等を介して一体であるため、部品交換等の作業も面倒である。また、このスイッチ装置は、ボタン部がプリント配線基板に取り付けられているため、編集者が押圧操作した際の押圧力がプリント配線基板に加わる。このため、ボタン部の押圧操作が繰り返されるうちに、プリント配線基板が疲労し、破損してしまうこともある。更に、ボタン部は、プリント配線基板に取り付けられるものであり、コントロールのパネルに設けられた取付口を介して外部に露出しているだけであるため、取付口とボタン部との間に隙間が発生する。したがって、コントロールパネルの内部には、この隙間から塵埃等の異物が侵入するおそれがある。

そこで、本発明は、従来のスイッチ装置より更に操作性の向上を図ったスイッチ装置を提供することを目的とする。また、本発明は、電機部品部と機械的なボタン部とを分離することで、組立が容易なスイッチ装置を提供することにある。更に、本発明は、パネルへの取り付け作業を容易にす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。更に、本発明は、プリント配線基板に加わる負荷を無くし、耐久性の向上を図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。

上述した目的を達成する本発明に係るスイッチ装置は、一方の面に検出素子と発光素子とが設けられるプリント配線基板と、上記プリント配線基板の検出素子と発光素子とが設けられた領域上に位置するように配設されるケース本体と、上記ケース本体が取り付けられる取付口が設けられる操作パネルと、上記ケース本体内に移動可能に取り付けられると共に上記検出素子に検出される被検出部が設けられる可動部材と、上記可動部材を上記プリント配線基板から離間する方向に付勢する付勢部材と、上記可動部材に直接又は間接的に取り付けられるカバー部材と、一端が上記発光素子の近傍に位置するように上記ケース本体内に固定され上記発光素子で発光された光をカバー部材側へ導光する導光部材とを備える。上記ケース本体は、外側面に形成された係止爪と、上記操作パネルの表面側から嵌め込まれ、上端の外周に張り出して形成された係止凸部との間に上記操作パネルの取付口の周囲が嵌ることで、上記操作パネルの取付口に固定されると共に、上記操作パネルの取付口に固定されると、下端部と上記プリント配線基板との間に微小間隙が形成され、上記導光部材は、下側に位置する端部が上記プリント配線基板の発光素子の近傍に位置される。

このスイッチ装置によれば、プリント配線基板に検出素子と発光素子とを設け、ケース本体、可動部材、カバー部材、導光部材等で構成されたボタン部を、検出素子、発光素子等がプリント配線基板に実装された電機部品部と分離して形成することで、組立作業を容易に行うことができる。
また、ケース本体は、外側面に形成された係止爪と、操作パネルの表面側から嵌め込まれ、上端の外周に張り出して形成された係止凸部との間に操作パネルの取付口の周囲が嵌る。したがって、長年使用することにより操作パネル表面から内部へ埃が侵入したり、内部に異物が落下することを防止できる。
更に、ケース本体は、下端部と上記プリント配線基板との間に微小間隙が形成される。したがって、押圧力がプリント配線基板に加わらないようにすることができる。
更に、導光部材は、下側に位置する端部がプリント配線基板の発光素子の近傍に位置される。したがって、発光素子より出射された光を効率よく取り入れることができる。

以下、本発明を適用したスイッチ装置について図面を参照して詳細に説明する。スイッチ装置１は、撮影された映像や音声の編集を行う際に、カメラやマイクの入出力を切り換えるために操作パネル１０に複数設けられている。

スイッチ装置１は、図１及び図２に示すように、検出素子２２や発光素子２３が実装されたプリント配線基板２０と、このプリント配線基板２０上に載置されるケース本体３０と、このケース本体３０内に取り付けられる可動部材４０と、この可動部材４０をプリント配線基板２０から離間する方向に付勢する付勢部材５０と、発光素子２３より発光された光を導光する導光部材６０と、可動部材４０に取り付けられるカバー部材７０と、導光部材６０とカバー部材７０との間に設けられる拡散部材８０とを備える。スイッチ装置１は、図２に示すように、プリント配線基板２０上に位置するケース本体３０内に付勢部材５０を介して可動部材４０が取り付けられ、導光部材６０が可動部材４０の内側になるようにケース本体３０内に固定され、この導光部材６０上に拡散部材８０とカバー部材７０とが固定されたボタン部が操作パネル１０の取付口１１に取り付けられ、取付口１１からカバー部材７０の全体が表面に突出している。スイッチ装置１は、図３に示すように、可動部材４０をプリント配線基板２０側に押圧すると、押圧された状態が維持されず、付勢部材５０の付勢力によって、再び可動部材４０がプリント配線基板２０から離間する方向に移動する。

プリント配線基板２０は、図２に示すように、基板２１の一方の面に、可動部材４０が基板２１側に押圧されたかどうかを検出する検出素子２２と、カバー部材７０が設けられたキートップを発光させる発光素子２３とが設けられている。更に、プリント配線基板２０には、検出素子２２により可動部材４０が押圧されたかどうかを検出し、スイッチ装置１のオンオフを判断して、発光素子２３の発光を制御する制御回路が形成されている。

検出素子２２は、可動部材４０が基板２１側に押圧されたかを検出する。具体的に、検出素子２２は、非接触型のものであり、略矩形状に形成され、この略矩形状の略中心を通り、凹部からなる溝２４が形成されており、溝２４の側面に発光部と受光部とが対向するように設けられている。検出素子２２は、ユーザによって可動部材４０が押圧されることにより、発光部から発光された光２５が遮光され、受光部が光を検出しなくなったことで可動部材４０が押圧されたことを検出する。そして、検出素子２２は、発光部からの光２５を受光部が受光することによって、可動部材４０が押圧されていないことを検出する。

発光部は、例えばＬＥＤ等であり、省電力化のため制御回路により、光２５が非常に速い周期で点灯する。発光の周期としては、例えば１／８程度の時間で発光する。これにより、発熱が防止される。なお、検出素子２２のＬＥＤの発光は、パルス点灯に限定せず、必要に応じて常時点灯するようにしてもよい。なお、検出素子２２をＬＥＤを用いた透過型のフォトセンサを用いたが、反射型のフォトセンサや電磁誘導型、静電型等の非接触センサ、又は金属やゴムを接点に用いた接触型センサを用いてもよい。

発光素子２３は、例えば２色式のＬＥＤを用い、検出素子２２の周囲に４つ設けられる。この発光素子２３は、基板２１上に形成されている制御回路により、可動部材４０が押圧され、スイッチ装置１がオンオフとなったことを検出素子２２が検出すると、発光を開始又は発光を停止するように制御されている。発光素子２３は、この制御回路により、薄く又は明るく等、発光の強さや点灯、点滅等の発光方法が制御されおり、例えば、全てのＬＥＤを同時に点灯や点滅をしたり、４つうち２つのＬＥＤを点灯、点滅する。このように発光強度や発光方法を変えることによって、スイッチ装置１が有する機能やスイッチ装置１の状態や種類をユーザに視認させることができる。なお、発光素子２３は、２色式のＬＥＤを検出素子２２の周囲に４つ設けることに限定されず、ＬＥＤの種類や数、配置位置を変更してもよい。例えば、ＬＥＤの他の種類としては、安価な単色発光タイプや高輝度タイプを用いることができ、数や配置は、１又は２以上を必要に応じて最適な位置に配置する。また、発光素子２３の発光を上述した検出素子２２のＬＥＤの発光のように速い周期で発光させることによって、スイッチ装置１の消費電力が抑えられ、発熱が防止される。

ケース本体３０は、矩形の筒状で、図４及び図５に示すように、操作パネル１０に設けられた取付口１１に操作パネル１０の表面側から嵌め込まれ、外側面に形成された４つの係止爪３１と、上端の外周に張り出して形成された係止凸部３２との間に操作パネル１０が嵌り、操作パネル１０に固定される。この係止爪３１は、上端がケース本体３０の側面に対して垂直方向に位置し、上端から下端に向かって傾斜するように形成された弾性変位部である。したがって、ケース本体３０を係止爪３２の下端側から操作パネル１０の取付口１１に挿入すると、取付口１１の内面によって係止爪３１の上端が内側に入り込み、取付口１１に挿入後、弾性変形により上端が再び側面に対して略垂直方向に位置するようになるため、ワンタッチでケース本体３０が取付口１１に取り付けることができる。また、ケース本体３０と操作パネル１０の取付口１１との間に間隙を設けることで、組み立てた際の組み立て誤差やプリント配線基板２０上に配設した際のばらつき等を吸収することができる。

操作パネル１０に固定されたケース本体３０の下端部３３は、プリント配線基板２０に当接することなく、プリント配線基板２０との間に微小間隙が形成されるようにし、押圧力がプリント配線基板２０に加わらないようにしている。また、ケース本体３０の下側には、プリント配線基板２０に実装された検出素子２２が挿入される挿入溝３４ａが形成されており、この挿入溝３４ａは、開口端の幅が広くなるようなテーパ部３４が形成されている。テーパ部３４は、ケース本体３０が取付口１１に挿入されるとき、プリント配線基板２０の検出素子２２が挿入溝３４ａに挿入されるようにするためのガイド部として機能する。

また、ケース本体３０の内部には、可動部材４０の移動をガイドするため、可動部材４０の移動方向に沿ったスライド孔３５が相対する側面に形成されている。スライド孔３５には、可動部材４０の２つガイド突起４３が係合され、可動部材４０の移動を規制する。ケース本体３０の内部には、内側面に内側に向かって段差部３６が形成されており、この段差部３６に可動部材４０が係止されることによって、可動部材４０の下への移動が制限される。また、ケース本体３０の下端には、導光部材６０を係止する係止部３７が形成されている。これにより、ケース本体３０内に導光部材６０が固定される。

また、取付口１１の形状及びケース本体３０の横断面形状は、正方形ではなく、長方形となっており、ケース本体３０の挿入姿勢を一意に特定することができるようにし、ケース本体３０の取付口１１への誤挿入を防止している。勿論、この形状は、長方形に限定されるものではなく、正方形や真円でなければ特に限定されるものではない。ケース本体３０の誤挿入が防止されることによって、ケース本体３０内に固定される可動部材４０の被検出部４２が検出素子２２の溝２４に確実に挿入されるようになる。

以上のようなケース本体３０に取り付けられる可動部材４０は、図４及び図５に示すように、略矩形の筒状に形成された本体部４１と、本体部４１の下端に設けられた被検出部４２とから構成される。

本体部４１は、ケース本体３０の内面に内接しながら移動可能にケース本体３０内に取り付けられる。本体部４１には、ケース本体３０内に係合された際に、スライド孔３５が形成された側面と相対する側面に、側面から突出する２つのガイド突起４３が可動部材４０の移動方向に形成されている。本体部４１は、ケース本体３０に取り付けられると、ガイド突起４３は、ケース本体３０のスライド孔３５に係合され、可動部材４０の移動に伴ってガイド突起４３がスライド孔３５内を移動し、図４及び図５に示すように、スライド孔３５の上端にガイド突起４３が係止される。また、本体部４１には、上端に設けられる拡散部材８０を取り付けるための係合孔４４が形成されている。本体部４１には、内側からこの係合孔４４に拡散部材８０の係合突部８１が係合されることによって、拡散部材８０が上端に取り付けられる。

本体部４１に設けられる被検出部４２は、略板状に形成されており、本体部４１の下面略中央に突出するように形成されている。被検出部４２は、可動部材４０が押圧されてケース本体３０内を下方に移動すると、図６及び図７に示すように、プリント配線基板２０上に設けられた検出素子２２の溝２４に挿入される。被検出部４２は、可動部材４０が押圧されると、ケース本体３０内の下側に形成された梁部３８の中央に形成された挿通孔３９に挿通される。挿通孔３９は、被検出部４２のガイド孔であり、被検出部４２が挿通されることによって正確に検出素子２２の溝２４に挿入されるようになる。被検出部４２は、可動部材４０が押圧されて、検出素子２２の溝２４に挿入されると、検出素子２２の発光部から出射されている光を遮断し、付勢部材５０の付勢力により可動部材４０が元の状態に戻されると、検出素子２２の溝２４から外れる。そして、検出素子２２の受光部は、再び発光部からの光２５を受光するようになる。

付勢部材５０は、例えばコイルバネであり、被検出部４２に挿入されている。付勢部材５０は、一端が可動部材４０の本体部４１の下端と当接され、本体４１とケース本体３０の梁部３８との間に位置することによって、可動部材４０をプリント配線基板２０から離間する方向に付勢している。付勢部材５０は、使用するバネ等の付勢力を調整することで、操作感を容易に調整することができる。

プリント配線基板２０に実装されている発光素子２３が発光した光をキートップのカバー部材７０に導光する導光部材６０は、例えばアクリル等の合成樹脂材料から形成され、透明で光透過性を有し、図７に示すように、一端がプリント配線基板２０の発光素子２３の近傍に位置し、他端が可動部材４０の上端に位置するように取り付けられる。この導光部材６０は、付勢部材５０の配設空間を形成するため、略Ｕ字状に形成されている。導光部材６０は、開放側をケース本体３０の下側にして外周面６１に形成されている係止突部６２をケース本体３０の下端に形成された係止部３７に係止されることによって、ケース本体３０内に固定されている。導光部材６０の下側に位置する２つの端部は、プリント配線基板２０の発光素子２３の近傍に位置される。

導光部材６０は、発光素子２３から発光された光が導光部材６０の下側に位置する２つの端部から入射され、入射された光を上側へ導光させる。発光素子２３から出射される光は発散光であるため、導光部材６０の下側に位置する２つの端部は、発光素子２３の出射面を覆うように、略円弧状をなすように形成され、発光素子２３より出射された光を効率よく取り入れることができるようになる。

また、導光部材６０には、取り入れた光が内部で屈折し、外側へ逃げないようにするため、内側への反射効率が上がるように、外周面６１に鏡面処理が施されている。また、導光部材６０には、上端面６３から出射される光を発散させ、カバー部材７０が均一な明るさで光るようにするため、シボ加工等の拡散処理が施されている。

キートップとなるカバー部材７０は、合成樹脂材料等からなり透明又は半透明に形成されており、図５及び図７に示すように、可動部材４０に取り付けられた拡散部材８０に取り付けられる。具体的に、カバー部材７０の側面の下端に設けられた取付孔７１に拡散部材８０の取付突部８３に係合することによって拡散部材８０に取り付けられる。カバー部材７０は、可動部材４０を押圧する際に、直接押圧される部分であり、可動部材４０や導光部材６０を保護している。カバー部材７０は、下端に設けられた取付孔７１に治具等を係合させることで、容易に取り外しができる。また、カバー部材７０には、スイッチ装置１の機能が印刷されていてもよい。スイッチ装置１では、導光部材６０とカバー部材７０との間にポリエチレンテレフタレート等の拡散剤を混合させた材料からなる拡散部材８０を設け、より均一にキートップを光らせるようにしている。

拡散部材８０は、可動部材４０の上端とほぼ同じ大きさを有し、略矩形状に形成されている。拡散部材８０は、側面の下端に弾性片８１ａが形成され、更に、弾性片８１ａの先端に内側に突出した係合突部８１が形成されている。弾性片８１ａは、係合突部８１を、可動部材４０の外側から係合孔４４に係合させることによって、拡散部材８０を可動部材４０に取り付けられる。そして、この拡散部材８０には、キートップとなるカバー部材７０が取り付けられる。カバー部材７０には、図５及び図７に示すように、下端に取付孔７１が形成されており、この取付孔７１に拡散部材８０の取付突部８３が係合されることで、拡散部材８０にカバー部材７０が取り付けられる。取付突部８３の近傍には、更に溝部８２が形成されており、この溝部８２は、拡散部材８０を取り外す際の治具が係合される。

次に、以上のように構成されるスイッチ装置１の動作について説明する。スイッチ装置１は、図４及び図５に示すように、操作パネル１０の取付口１１に可動部材４０及び導光部材６０がケース本体３０内に取り付けられ、その上端に設けられたカバー部材７０が取付口１１から突出している。このようにカバー部材７０が取付口１１から突出した状態では、可動部材４０の側面に形成された２つのガイド突起４３がケース本体３０に形成されたスライド孔３５の上端に係止されており、可動部材４０の被検出部４２は検出素子２２の上方に位置している。したがって、検出素子２２の溝２４内には被検出部４２が位置しておらず、発光部から発光された光２５は、受光部に受光されている。スイッチ装置１では、発光素子２３の発光が点灯しないように制御されるため、キートップは発光していない状態である。

そして、カバー部材７０をプリント配線基板２０側に押圧すると、図６及び図７に示すように、可動部材４０がプリント配線基板２０側に移動する共に、可動部材４０のガイド突起４３がケース本体３０のスライド孔３５内をスライドし、可動部材４０の底面がケース本体３０の内面に形成された段差部３６に突き当たり、プリント配線基板２０方向への移動が係止される。この際には、可動部材４０がプリント配線基板２０側に移動するため、可動部材４０の下端に取り付けられた被検出部４２が検出素子２２の溝２４の内部に挿入される。被検出部４２が検出素子２２の溝２４に挿入されると、検出素子２２の発光部から発光されている光２５は遮られることになる。検出素子２２は、光２５が遮られたことを検知すると、可動部材４０が押圧されたと判断し、発光素子２３を駆動させ、キートップであるカバー部材７０を発光させる。ここで、スイッチ装置１では、被検出部４２の先端がケース本体３０内に形成された梁部３８の挿通孔３９に挿入されているため、可動部材４０をプリント配線基板２０側に移動させると、被検出部４２が挿通孔３９内を通り、確実に検出素子２２の溝２４内に入り込み、溝２４内を通っている光２５を完全に遮ることができる。

スイッチ装置１では、検出素子２２が可動部材４０が押圧されてスイッチ装置１がオン状態であることを判断すると、プリント配線基板２０に形成されている制御回路により、発光素子２３を所定の色に発光させるように制御される。発光素子２３より発光された光は、図８に示すように、導光部材６０の一端から入り込み、外周面６１に鏡面処理が施されているため、すべてキートップ側の上端に導かれる。上端に到達した光は、導光部材６０の上端面６４に施された拡散処理及び拡散部材８０とによりカバー部材７０の表面を均一に発光させる。したがって、スイッチ装置１は、カバー部材７０の表面を発光させることによって、オン状態であることを示す。また、押圧されたときであっても、可動部材４０とプリント配線基板２０とは非接触であり、押圧力は、操作パネル１０の取付口１１で受けることになり、プリント配線基板２０を保護することができる。

また、スイッチ装置１は、可動部材４０が押圧されると押圧状態を維持しないため、付勢部材５０の付勢力によって、可動部材４０がプリント配線基板２０から離間する方向に移動し、被検出部４２が検出素子２２の溝２４から外れるようになる。これにより、検出素子２４の受光部は、発光部からの光２５を再び受光するようになる。そして、スイッチ装置１では、再び可動部材４０を押圧されることによって、上述したように被検出部４２によって検出素子２２の光２５が遮光されるため、検出素子２２は可動部材４０が押圧されたことを検出し、オン状態からオフ状態となり、発光素子２３の発光が停止するように制御される。これにより、スイッチ装置１では、カバー部材７０を発光させないことで、オフ状態であることを示す。

以上のようなスイッチ装置１では、プリント配線基板２０に検出素子２２と発光素子２３とを設け、ケース本体３０、可動部材４０、カバー部材７０、導光部材６０等で構成されたボタン部を、検出素子２２、発光素子２３等がプリント配線基板２０に実装された電機部品部と分離して形成することで、組立作業を容易に行うことができる。また、可動部材４０がプリント配線基板２０側に押圧されたときであっても、可動部材４０とプリント配線基板２０とは非接触であり、押圧力は、操作パネル１０の取付口１１で受けることになり、プリント配線基板２０を保護することができる。これにより、スイッチ装置１では、プリント配線基板２０の劣化が抑えられ、耐久性や操作の正確性が維持され、基板２１の裏面側に補強等を行う必要がなく、基板設計の自由度を向上させることができる。

また、スイッチ装置１では、プリント配線基板２０と、ケース本体３０や可動部材４０等の部品とが分離して形成されるため、一般に用いられる安価な実装部品を使うことができ、コスト削減が図られると共に、特定業者から購入する必要がなく、安定した供給が得られる。スイッチ装置１では、プリント配線基板２０上にケース本体３０を配置し、プリント配線基板２０とケース本体３０とが電気的に接続されていないため、基板２１の表裏面に制限を受けることなく回路を形成することができ、大規模なＩＣを搭載したり設計の自由度が増すと共に、プリント配線基板２０の薄型化や小型化することができる。また、スイッチ装置１では、非接触センサを用いてオン及びオフを検出するため、従来の接触型スイッチに比べて耐久性が良く、長寿命化が可能となり、点検等の回数を少なくすることができる。

更に、スイッチ装置１では、操作パネル１０の取付口１１にケース本体３０を直接取り付けられ、ケース本体３０の係止凸部３２が形成されていることによって、操作パネル１０の表面で取付口１１とケース本体３０との間に隙間が生じないため、長年使用することにより操作パネル１０表面から内部へ埃が侵入したり、異物の落下が防止される。また、取付口１１とケース本体３０との間で隙間が生じないため、コントロール操作パネル１０に設けられている複数のスイッチ装置１全体が均一化されると共に、従来製造工程において行っていた取付口１１とケース本体３０との隙間の均一性をチェックする工程を削減することができる。また、スイッチ装置１において、プリント配線基板２０上にケース本体３０を直接取り付けるようにしてもよく、直接取り付けた場合でもケース本体３０内に形成された挿通孔３９によって、可動部材４０と検出素子２２との相対位置を容易に出すことができる。

また、上述したスイッチ装置１において、可動部材４０を押圧及び戻した際にクリック感を発生させることによって、操作感を向上させるようにしてもよい。スイッチ装置１には、図９から図１１に示すようにクリック感を発生させるためのクリック機構９０が設けられる。

クリック機構９０は、図９に示すように、ケース本体３０のスライド孔３５が形成された側面に取り付けられ、ケース９１と、ケース９１内に回転自在に取り付けられたクリック部材９２と、一端がケース９１に取り付けられ、他端がクリック部材９２に取り付けられた付勢部材９３とを有する。

ケース９１は、ケース本体３０のスライド孔３５が形成された側面に取り付けられている。ケース９１内には、クリック部材９２を回転自在に取り付けられる回動軸部９４と、付勢部材９３の一端が係止される係止部９５が設けられている。

クリック部材９２は、一端に軸孔９８が形成され、この軸孔９８には、ケース９１に形成された回動軸部９４が挿通される。したがって、クリック部材９２は、回動軸部９４を中心に回転自在である。また、このクリック部材９２には、ケース本体３０と対向する側面に、突出して形成された突起部９６が設けられており、この突起部９６を可動部材４０の二つのガイド突起４３の間に係合する。クリック部材９２は、この突起部９６が可動部材４０の２つのガイド突起４３の間に係合することによって、可動部材４０が移動する方向と同方向に移動することができる。クリック部材９２には、回動軸部９４に軸支されている一端と対向する他端に、付勢部材９３の端部が係止される係止部９７が設けられている。

付勢部材９３は、弾性を有する線状部材を略Ｓ字状に湾曲されたバネであり、一端がケース９１内に形成された係止部９５に係止されており、他端がクリック部材９２の係止部９７に係止されている。付勢部材９３は、一端がクリック部材９２の係止部９７に接続されていることによって、可動部材４０の移動に伴って移動するクリック部材９２をプリント配線基板２０側及びプリント配線基板２０から離間する方向に付勢する。

以上のように構成されたクリック機構９０は、次のように作用する。スイッチ装置１の可動部材４０が押圧されていない状態、即ち可動部材４０の２つのガイド突起４３がスライド孔３５の上端によって係止されている状態では、図１０に示すように、クリック部材９２の他端が付勢部材９３の付勢力によりケース９１の上端に突き当たっている。そして、可動部材４０が押圧されると、２つのガイド突起４３が下がるため、一方のガイド突起４３により、２つのガイド突起４３の間に挿入されている突起部９６が下がり、クリック部材９２が回動軸部９４を回動支点として回動する。クリック部材９２がプリント配線基板２０の方向に回動すると、付勢部材５０の一端が固定されているケース９１の係止部９５の位置と他端が固定されているクリック部材９２の係止部９７とがほぼ平行になり、付勢部材９３の伸張が最大となる。更に、可動部材４０をプリント配線基板２０側に押圧すると、回動軸部９４の位置がケース９１の係止部９５よりもプリント配線基板２０側となり、伸張していた付勢部材９３の反発力により、クリック部材９２の他端がケース９１内の下端に突き当たる。クリック機構９０では、付勢部材９３がこのように反転することによって、クリック部材９２の他端がケース９１内の下端に突き当たり、スイッチ装置１をオンにしたときのクリック感を発生させる。

そして、スイッチ装置１では、可動部材４０をプリント配線基板２０から離間する方向に移動すると、２つの他方のガイド突起４３が上がるため、クリック部材９２の他端がプリント配線基板２０から離間する方向に回転する。クリック部材９２がプリント配線基板２０から離間する方向に回転すると、クリック部材９２の係止部９７とケース９１の係止部９５とが平行になり、付勢部材９３が最大に伸張した後、クリック部材９２の係止部９７がケース９１の係止部９５よりも上側になるため、付勢部材９３の反発力により、図１１に示すように、クリック部材９２の他端がケース９１内の上端に突き当たるようになる。クリック機構９０では、クリック部材９２の他端がケース９１の上端に突き当たることによって、可動部材４０をプリント配線基板２０から離間させた際のクリック感を発生させる。なお、クリック機構９０は、ケース本体３０内部の空きスペースを利用して、ケース本体３０の内部に組み込むようにしてもよい。これにより、取付作業を削減することができる。

このように、スイッチ装置１では、クリック機構９０を設けることによって、可動部材４０を押圧したときと戻したときにクリック感が発生されるため、可動部材４０を押圧したとき及び戻したときの操作感が良好となる。また、スイッチ装置１では、クリック機構９０を容易に着脱することができるため、各ユーザのニーズに応じて設計を変更することができ、製品の種類を充実させることができると共に、必要なスイッチ装置１にだけ取り付けること等もできるため、ユーザの要求に応じて着脱することができる。

また、上述したスイッチ装置１において、修理等のため操作パネル１０の取付口１１からスイッチ装置１を取り外す際には、図１２に示すように、プリント配線基板２０側からケース本体３０の外側に、薄肉の筒状からなる取り外し専用の治具１００を嵌め込み、ケース本体３０の側面に形成されている係止爪３１の上端を内側に押し込み、プリント配線基板２０側から操作パネル１０の表面側にケース本体３０を押すことによって、係止爪３１が取付口１１に引っ掛かることなくケース本体３０を操作パネル１０から取り外すことができる。取り外し専用の治具１００として、薄肉の筒状からなるものを用いることによって、スイッチ装置１が密集している場合でも、容易に取り外すことができる。また、治具１００の内周の大きさを変えることによって、異なる大きさのスイッチ装置１の取り外しも行うことができるようになる。なお、治具１００としては、狭いスペースで係止爪３１の上端を内側に押し込むことができるような形状であればこの形状に限定されない。

更に、スイッチ装置１において、オンオフを切り換えるとき、可動部材４０とケース本体３０の梁部３８との間で縮んでいた付勢部材５０が元に戻るため、その反力により可動部材４０が上方へ勢いよく上がってしまう。このため、可動部材４０とケース本体３０との間に摩擦力発生部材１１０を設けることにより、可動部材４０とケース本体３０との間に一定の摩擦力を生じさせ、可動部材４０が上方へ移動する際の勢いを小さくする。摩擦力発生部材１１０としては、板バネ等を用い、図１３に示すように、この板バネをケース本体３０の内面に設ける。摩擦力発生部材１１０を設けた場合と、摩擦発生部材１１０を設けていない場合の操作力と可動部材４０の移動距離との関係を図１４に示す。

図１４から、スイッチ装置１では、摩擦発生部材１１０を設けて、可動部材４０を押圧した場合（図１４中Ｌ１）、可動部材４０の移動距離が０mmから３．５mmになるにしたがって、約１．４Ｎから２．５Ｎの操作力が必要なる。一方、摩擦発生部材１１０を設けずに、可動部材４０を押圧した場合（図１４中Ｌ２）では、可動部材４０の移動距離が０mmから３．５mmになるにしたがって、摩擦発生部材１１０を設けて押圧した場合よりも小さい操作力で可動部材４０を押圧することができる。これは、摩擦発生部材１１０を設けた場合、可動部材４０を押圧することにより、ケース本体３０に設けられた摩擦発生部材１１０と接触し、摩擦発生部材１１０と可動部材４０との間に摩擦力が発生するため、大きな操作力を必要とする。また、摩擦発生部材１１０を設けて、可動部材４０を元に戻る場合（図１４中Ｌ３）では、可動部材４０の移動距離が３．５mmから０mmになるにしたがって、操作力が約１．６Ｎから０．６Ｎへとなり、可動部材４０を押圧した際の操作力よりも小さくなっている。これは、ケース本体３０に設けられた摩擦発生部材１１０によって、可動部材４０の上方への移動が抑えられているからである。

このように、スイッチ装置１では、ケース本体３０に摩擦発生部材１１０を設けることによって、可動部材４０を押圧した際のプリント配線基板２０側への引き込み感が良好となると共に、可動部材４０を上方に戻した際の指離れ感がよくなる。なお、スイッチ装置１では、摩擦発生部材１１０を板バネに限定せず、ケース本体３０と可動部材４０との間に摩擦を生じさせるものであればよく、可動部材４０に設けるようにしてもよい。

本発明を適用したスイッチ装置のオフ状態を示す斜視図である。同スイッチ装置の分解斜視図である。同スイッチ装置の可動部材をプリント配線基板側に押圧した状態を示す斜視図である。同スイッチ装置の可動部材を元に戻した状態を示す正面断面図である。同スイッチ装置の可動部材をプリント配線基板側に元に戻した状態を示す右側断面図である。同スイッチ装置の可動部材を押圧した状態を示す正面断面図である。同スイッチ装置の可動部材をプリント配線基板側に押圧した状態を示す右側断面図である。同スイッチ装置の導光部材による光の導光方向を示す右側断面図である。同スイッチ装置の側面にクリック機構を設けた状態を示す斜視図である。図９に示す線分Ａ−Ａ′における断面図である。同スイッチ装置の可動部材を押圧した状態の図９中に示す線分Ａ−Ａ′の断面図である。同スイッチ装置に治具を取り付けた状態を示す透視斜視図である。同スイッチ装置に摩擦発生部材を設けた状態を示す正面断面図である。同スイッチ装置摩擦発生部材を取り付けた際の可動部材の移動距離と操作力との関係を示した図である。

符号の説明

１スイッチ装置、１０操作パネル、１１取付口、２０プリント配線基板、２１基板、２２検出素子、２３発光素子、２４溝、３０ケース本体、３１係止爪、３２凸部、３３下端部、３５スライド孔、３７係止部、４０可動部材、４１本体部、４２被検出部、４３ガイド突起部、４４係合孔、５０付勢部材、６０導光部材、７０カバー部材、７１取付孔、８０拡散部材、８１係合突部、８２溝部、８３取付突部

Claims

一方の面に検出素子と発光素子とが設けられるプリント配線基板と、
上記プリント配線基板の検出素子と発光素子とが設けられた領域上に位置するように配設されるケース本体と、
上記ケース本体が取り付けられる取付口が設けられる操作パネルと、
上記ケース本体内に移動可能に取り付けられると共に上記検出素子に検出される被検出部が設けられる可動部材と、
上記可動部材を上記プリント配線基板から離間する方向に付勢する付勢部材と、
上記可動部材に直接又は間接的に取り付けられるカバー部材と、
一端が上記発光素子の近傍に位置するように上記ケース本体内に固定され上記発光素子で発光された光をカバー部材側へ導光する導光部材とを備え、
上記ケース本体は、外側面に形成された係止爪と、上記操作パネルの表面側から嵌め込まれ、上端の外周に張り出して形成された係止凸部との間に上記操作パネルの取付口の周囲が嵌ることで、上記操作パネルの取付口に固定されると共に、上記操作パネルの取付口に固定されると、下端部と上記プリント配線基板との間に微小間隙が形成され、
上記導光部材は、下側に位置する端部が上記プリント配線基板の発光素子の近傍に位置されるスイッチ装置。
上記検出素子は、非接触型である請求項１記載のスイッチ装置。
上記導光部材は、側面が鏡面処理され、カバー部材と対向する面が光を拡散する拡散処理されている請求項１又は請求項２記載のスイッチ装置。
上記カバー部材は、上記導光部材に取り付けられた拡散部材に取り付けられている請求項１乃至請求項３の内何れか１項記載のスイッチ装置。
更に、上記可動部材と上記ケース本体との間に摩擦力を発生させる摩擦力発生部材を備える請求項１乃至請求項４の内何れか１項記載のスイッチ装置。
更に、上記カバー部材が押圧されたときクリック感を発生させるクリック機構が設けられている請求項１乃至請求項５の内何れか１項記載のスイッチ装置。