JP4367850B2 - 照光式スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、車載機器、家庭電化製品、玄関ドア等に用いられている照光式スイッチに関する。

従来、自動車の計器類に使用される照光式スイッチとして、押しボタンを２色成形して脚部から頂部に至る導光部を設け、下部の基板上のＬＥＤからの光を受けてボタン頂部に導く形式のものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、自動車のイグニッションキー部を照光するため、キー穴の周囲に導光リング部を配設し、このリング部側面又は下面に通常１個の光源を設けてキー穴の周囲を照らす形式のものがあった（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００４−１４６２６０号（図３、段落番号００１６〜００２２） 実開昭６２−１３７９７２号（第１図、第１頁）

しかしながら、特許文献１に記載のものは、ＬＥＤ等の光源から発光面までの距離が比較的短いことから、光が拡散しにくく点発光になりやすい。そこで、拡散効果を上げようとして導光部の材料に拡散材を多量に含ませると、逆に光量が落ちてしまうという欠点がある。しかも、このものは押しボタンを押すことにより点灯するタイプの照光式スイッチである。また、参考文献２に記載のものは、暗闇でキー穴位置を知らせるタイプの照明装置であるが、光源を導光リング部の一部に取り付けるため、光源の反対側に光が回りにくく、リング内で光がムラになるという欠点がある。

本発明は、上記問題を解決して、暗闇においてもキー位置を認識できるようにキートップ周りをムラなく照明する照光式スイッチを提供することを目的としている。

前述した目的を達成するための本発明の手段は、基板と、この基板に配設したスイッチ及び光源と、前記スイッチを押圧するためのキートップと、前記光源の光を前記キートップあるいは前記キートップの周囲へと導く導光部材とから成り、前記キートップあるいは前記キートップの周囲を前記光源により照明することにより前記キートップの位置を認識できるようにした照光式スイッチにおいて、前記基板の上面側には前記スイッチと前記キートップとこのキートップの周囲を保持する第１の導光部材とを配設し、前記基板の下面側には前記光源並びに前記光源からの光を前記第１の導光部材へ導く第２の導光部材を配設して、前記第１の導光部材と前記第２の導光部材とを前記基板の周囲で接合したことを特徴とする。

また、前記第１の導光部材及び前記第２の導光部材は透光性樹脂から成ることを特徴とする。

また、前記第１の導光部材には拡散材を含有させてあるか又は表面にシボ等の光拡散処理が施されていることを特徴とする。

また、前記第２の導光部材は前記光源を覆っており、下面中央に円錐凹部が形成され、下面外周に斜面が形成されたことを特徴とする。

また、前記第１の導光部材と前記第２の導光部材とは透光性樹脂を用いて接合封止したことを特徴とする。

また、前記第１及び第２の導光部材のいずれか一方には複数のフック部を設け、他方には複数の切欠部を設けて、前記フック部と前記切欠部とを係合させたことを特徴とする。

また、前記基板の配線パターンから外側へ導出したリード線は前記第１の導光部材と前記第２の導光部材との境界面を通って互いに近接することなく各方向に分散して引き出されていることを特徴とする。

また、前記第２の導光部材の上面側を除く外面にメッキ又は塗装等の反射層が形成されていることを特徴とする。

また、前記キートップの内壁側面に凹部を設け、この凹部に嵌合する凸部を有する押さえ枠を前記基板上に配設し、前記押さえ枠と前記凹部に対応する位置に凸部を有する第１の導光部材とで前記キートップを挟持したことを特徴とする。

前記第１の導光部材と前記第２の導光部材とを前記基板の周囲で接合したことに代えて、前記第１の導光部材と前記第２の導光部材とは一体に形成されていることを特徴とする。

また、前記キートップが弾性樹脂から成り、前記キートップの周縁部に溝を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、基板と、この基板に配設したスイッチ及び光源と、前記スイッチを押圧するためのキートップと、前記光源の光を前記キートップあるいは前記キートップの周囲へと導く導光部材とから成り、前記キートップあるいは前記キートップの周囲を前記光源により照明することにより前記キートップの位置を認識できるようにした照光式スイッチにおいて、前記基板の上面側には前記スイッチと前記キートップとこのキートップの周囲を保持する第１の導光部材とを配設し、前記基板の下面側には前記光源並びに前記光源からの光を前記第１の導光部材へ導く第２の導光部材を配設して、前記第１の導光部材と前記第２の導光部材とを前記基板の周囲で接合したので、ムラなくリング状あるいは枠状に照明して暗闇でもキー位置を認識できる、機能性、デザイン性にも富んだ照光式スイッチを提供することができる。また、スイッチ、光源を適宜選択できるので、ユーザーからの要求を満たす製品の提供ができる。併せてコストの削減が図れる。

以下、本発明を実施するための最良の形態である照光式スイッチを図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態である照光式スイッチの平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図３はこの照光式スイッチの正面図であり、図４は同じく底面図である。

図１乃至図４において、１は本発明の実施の形態である照光式スイッチを示している。２は照光式スイッチ１のキートップを示しており、シリコンなどの弾性樹脂から略キャップ形状に成形され、上面には周縁部に溝２ａを有し、内部側面にはリング状に凹部２ｂが形成され、内部中央には柱状下垂部２ｃを有する。３は拡散材入りの半透明な透光性樹脂から成る第１の導光部材である導光枠を示しており、側面には複数の切欠部３ａとスイッチ取付穴３ｂとを有し、内面にはキートップ２の周囲を押さえるかまぼこ状凸部３ｃを備えている。

４は押さえ枠を示しており、内面にはキートップ２の凹部２ｂと嵌合する凸部４ａを備えている。押さえ枠４の凸部４ａと対応した高さにある導光枠３の凸部３ｃとでキートップ２の側部を挟持している。５は透明な透光性樹脂から成る第２の導光部材である導光キャップを示しており、後述する基板の下面側に配設され、上面中央に光線を覆う凹部を有し上面側の４つのコーナーからはフック部５ａが立ち上がっており、下面側の中央には光反射部である円錐凹部５ｂが形成され、外周には光反射面である斜面５ｃが形成されている。

導光キャップ５はフック部５ａが導光枠３の切欠部３ａに係合することによりスナップフィット方式で導光枠３と合体しており、両者は基板周囲の接合部でエポキシ系などの透光性樹脂により接合封止されている。キートップ２と導光枠３とは上述のようにして密着しており導光枠３と導光キャップ５との接合部は樹脂封止されているので、照光式スイッチ１は防水構造を備えている。６は両面にプリント配線された基板を示しており、導光キャップ５と押さえ枠４とに挟持されている。７は基板６上面の中央配線パターン上に搭載されたスイッチを示している。

８は基板６下面の中央配線パターン上に搭載された光源である１個のパッケージである白色ＬＥＤを示している。９はそれぞれ基板６のスイッチ７及びＬＥＤ８に導通している配線パターンに接続されたリード線を示しており、基板６から導光枠３と導光キャップ５との境界面を通って外部へ、互いに近接することなくなるべく各方向に分散して引き出されていることが望ましく、リード線９は互いに大きく離して２本づつ照光スイッチ１の対向する２面に分けて導出されている。

次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。リード線９を通ってＬＥＤ８に通電することによりＬＥＤ８が発光する。ＬＥＤ８を出射した光は導光キャップ５の円錐凹部５ｂによって３６０°方向へ拡散して斜面５ｃに当たり、そこで反射して上方の導光枠３へ入射する。このとき、円錐凹部５ｂの頂角α及び斜面５ｃの傾斜角βを適宜選択することにより、ＬＥＤ８からの出射光は殆ど導光キャップ５の外へ漏れることがない。なお、αの最適値は９０°乃至１５０°の範囲にあり、またβは６０°乃至１２０°の範囲にある。光は導光枠３の周囲を均等に透過拡散してキートップ２の周囲を略リング状あるいは枠状に照光する。したがって暗闇でも光に導かれてキートップ２を押すことにより、たわんで柱状下垂部２ｃがスイッチ７を押すのでスイッチが入り、これに接続されているリード線９を通じて回路が動作する。

次に、本発明の実施の形態である照光式スイッチ１の効果について説明する。キートップ２を弾性樹脂で形成し、周縁部に溝２ａを設けたのでキートップ２の上下変位が容易になっている。光源に単個のパッケージである白色ＬＥＤ８を用いているにも関わらず、円錐凹部５ｂにより光を３６０°方向に反射拡散することができ、この光を斜面５ｃによりそのまま上方の導光枠３へ有効に導光できるので、光の減衰が少なくムラのない略リング状あるいは枠状の照光が実現できた。導光枠３には拡散材入りの半透明樹脂を用いたので光が拡散して均一に照光できる。

光源である白色ＬＥＤは高価なものであるが１個だけ使用すればよいので経済的である。照光式スイッチ１は暗闇でもキーの位置を認識でき、しかも防水構造も備えているので、例えば自動車外周にあるスイッチ全般に適用することができる。リード線９は基板６から側方へ分散して引き出されているので、導光の妨げとならない。導光枠３と導光キャップ５との接合面に透光性樹脂を用いているので導光を妨げない。スイッチ７とＬＥＤ８とは適宜な仕様のものと容易に交換できるのでユーザーの要求に即応できる。また、主要部品は樹脂成形技術で安価に製作できるのでコスト削減が図れる。

なお、本発明は必ずしも以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、スナップフィット方式の係合部において、導光キャップ５の方に切欠部が形成され、導光枠３の方にフック部が形成されている構成になってもよい。また、第１の導光部材と第２の導光部材とが溶着されてもよく、また一体に形成されていてもよい。その場合には一部の部品形状を小変更するだけで容易に組立可能な照光スイッチを構成できる。また、光源は白色ＬＥＤに限らず、他の単色のものであってもよく、また、複数色のＬＥＤ素子（例えばＲ、Ｇ、Ｂの素子）を１パッケージ化したものであってもよい。その場合には目的に応じて発光色を変更することができる。また、複数のパッケージを搭載することにより更に明るくすることもできる。更に光源はランプであってもよい。

また、第２の導光部材の上面側を除く外面にメッキ、塗装等の反射層を形成することによって、導光中の光が外部へ漏れるのを防ぐことも有効である。更に、光源を基板上面（スイッチ側）にも設けて、キートップを照光することもできる。この場合にはキートップの材質を透光性のものに変更すればよい。また、キートップの上面にメッキしたプラスチック板を接合して金属光沢のあるデザイン性の良い外観品質を得ることもできる。

本発明の照光式スイッチは自動車、車載機器、家電製品、玄関ドア等に広く適用できる。

本発明の実施の形態である照光式スイッチの平面図である。 図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 本発明の実施の形態である照光式スイッチの正面図である。 本発明の実施の形態である照光式スイッチの底面図である。

符号の説明

１ 照光式スイッチ
２ キートップ
３ 導光枠
３ａ 切欠部
５ 第２の導光部材
５ａ フック部
５ｂ 円錐凹部
５ｃ 斜面
６ 基板
７ スイッチ
８ 光源
９ リード線

Claims (16)

1. 基板と、この基板に配設したスイッチ及び光源と、前記スイッチを押圧するためのキートップと、前記光源の光を前記キートップあるいは前記キートップの周囲へと導く導光部材とから成り、前記キートップあるいは前記キートップの周囲を前記光源により照明することにより前記キートップの位置を認識できるようにした照光式スイッチにおいて、前記基板の上面側には前記スイッチと前記キートップとこのキートップの周囲を保持する第１の導光部材とを配設し、前記基板の下面側には前記光源並びに前記光源からの光を前記第１の導光部材へ導く第２の導光部材を配設して、前記第１の導光部材と前記第２の導光部材とを前記基板の周囲で接合したことを特徴とする照光式スイッチ。
2. 前記第１の導光部材及び前記第２の導光部材は透光性樹脂から成ることを特徴とする請求項１記載の照光式スイッチ。
3. 前記第１の導光部材には拡散材を含有させてあるか又は表面にシボ等の光拡散処理が施されていることを特徴とする請求項２記載の照光式スイッチ。
4. 前記第２の導光部材は前記光源を覆っており、下面中央に円錐凹部が形成され、下面外周に斜面が形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項３記載の照光式スイッチ。
5. 前記第１の導光部材と前記第２の導光部材とは透光性樹脂を用いて接合封止したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の照光式スイッチ。
6. 前記第１及び第２の導光部材のいずれか一方には複数のフック部を設け、他方には複数の切欠部を設けて、前記フック部と前記切欠部とを係合させたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の照光式スイッチ。
7. 前記基板の配線パターンから外側へ導出したリード線は前記第１の導光部材と前記第２の導光部材との境界面を通って互いに近接することなく各方向に分散して引き出されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の照光式スイッチ。
8. 前記第２の導光部材の上面側を除く外面にメッキ又は塗装等の反射層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の照光式スイッチ。
9. 前記キートップの内壁側面に凹部を設け、この凹部に嵌合する凸部を有する押さえ枠を前記基板上に配設し、前記押さえ枠と前記凹部に対応する位置に凸部を有する第１の導光部材とで前記キートップを挟持したことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の照光式スイッチ。
10. 請求項１に記載の照光式スイッチにおいて、前記第１の導光部材と前記第２の導光部材とを前記基板の周囲で接合したことに代えて、前記第１の導光部材と前記第２の導光部材とは一体に形成されていることを特徴とする照光式スイッチ。
11. 前記第１の導光部材及び前記第２の導光部材は透光性樹脂から成ることを特徴とする請求項１０記載の照光式スイッチ。
12. 前記第１の導光部材には拡散材を含有させてあるか又は表面にシボ等の光拡散処理が施されていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の照光式スイッチ。
13. 前記第２の導光部材は前記光源を覆っており、下面中央に円錐凹部が形成され、下面外周に斜面が形成されたことを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載の照光式スイッチ。
14. 前記第２の導光部材の上面側を除く外面にメッキ又は塗装等の反射層が形成されていることを特徴とする請求項１０乃至請求項１３のいずれかに記載の照光式スイッチ。
15. 前記キートップの内壁側面に凹部を設け、この凹部に嵌合する凸部を有する押さえ枠を前記基板上に配設し、前記押さえ枠と前記凹部に対応する位置に凸部を有する第１の導光部材とで前記キートップを挟持したことを特徴とする請求項１０乃至請求項１４のいずれかに記載の照光式スイッチ。
16. 前記キートップが弾性樹脂から成り、前記キートップの周縁部に溝を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の照光式スイッチ。
    

Images