JP4471359B2

JP4471359B2 - 自動販売機用の押しボタンスイッチ

Info

Publication number: JP4471359B2
Application number: JP2004191656A
Authority: JP
Inventors: 俊幸近藤; 啓介加藤
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd; Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd; Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: JP2006012063A

Description

本発明は、照光式の押しボタンスイッチに関するもので、特に各種の商品購入時に操作する自動販売機の押しボタンスイッチの構成に係るものである。

従来のこの種の自動販売機の押しボタンスイッチの例を示すものが図１４である。自動販売機の押しボタンスイッチ９０は、自動販売機の前面パネル側に設置する操作ボタン９１と、その背面側に設置する基板９５とを有する。

操作ボタン９１は前面パネル側の表部材９２と、その表部材と係合して前面パネルの背面に設置される裏部材９３とからなる。裏部材はフック等の固定手段９３ａにより前面パネル９９に固定される。表部材の背面側には棒状の突出部９４が一体に形成され、押しボタンスイッチを押す操作により基板に搭載したスイッチ９５ａを押してＯＮ−ＯＦＦのスイッチングを行う。また符号９６は表部材と裏部材との間に設けられたフレキシブルな耐水性のシール部材で、これによりスイッチの防水を保っている。符号９７はコイルスプリングで操作ボタンの表部材を前方、すなわち前面パネル側に付勢する。これにより非操作状態においては常に前方に表部材が位置することになる。

前面パネルには透明な窓部９９ａが設けられ、その背面には例えばホット／コールドなどの商品情報を表示するための表示板が設けられる。表示板の背面には基板上に搭載したＬＥＤ（発光ダイオード）９５ａを複数個搭載し、スイッチの操作に応答して点灯する。
このような押しボタンスイッチは例えば特許文献１に提案されている。
特開２００２−２３６９６６号公報

しかしながら、前記した従来の構成の自動販売機の押しボタンスイッチ９０においては、前面パネルに押しボタンスイッチを嵌め込んでフレキシブルなシール部材でシールする構成であるため、シール部材９６の破損や隙間が生じやすく雨水等の浸入が生じることがあった。

また、他の課題として押しボタンスイッチ自体が照光しないため押しボタンスイッチと商品情報表示を自由なデザインで設計することが可能になる効果を有するもののボタンと表示部が独立している単調化したデザインしか得られず、他の商品との差別化が図ることが難しい。特に押しボタンスイッチを含めた一体感のある斬新なデザインを得ることは困難であった。
また、商品情報表示部は必要な表示部の全体を均一に照明することが優先して光源であるＬＥＤの数の設定が行われるものとなるため、照度的には過剰な数のＬＥＤが採用され、必要以上の電力を消費する、即ち、効率が低下する問題点を生じている。

本発明は、使用するＬＥＤ光源の数を低減し、かつ、斬新なデザインの押しボタンスイッチを提供することを目的としている。

上記目的は、本発明の第一の態様によれば、前面パネル開口部に取り付ける押しボタンスイッチであって、前面側の操作ボタンと、その背面側に主たる発光方向を押しボタンスイッチの照射軸と略合致させて設けられた光源およびスイッチ素子を搭載する基板をハウジング内に備え、操作ボタンから前記光源の光を照射する照光式の押しボタンスイッチにおいて、前記操作ボタンは、前面側に光透過性材料からなる表面部材を有し、その非周辺部に少なくとも一つの光源を設け、周辺部の背面にスイッチ素子を設け、表面部材と光源の間の空間内に、透光性の弾性部材と、その背面側で光源と対峙する位置に第一反射部を備える反射部材を設け、前記弾性部材は、前記光源と反射部材を水密的に外部環境から隔離するようにハウジングとシールされており、前記第一反射部は、前記光源を焦点とし中心軸を押しボタンスイッチの照射軸と交差する方向として設けられた放物線を前記照射軸で回転して得られる放物反射面からなり、前記光源からの光を前記照射軸を中心として垂直方向放射状に反射する第一反射面を備え、前記第一反射面の反射光の光路中にそれぞれが前記照射軸から適宜な距離としお互いが干渉しないように放射状に設けられて前記第一反射面からの光を前記照射軸と平行方向に反射する複数の第二反射面を備えた第二反射部を前記弾性部材の背面側の空間内に備え、光源、第一反射部および第二反射部とから成る発光ユニットが操作ボタンの非周辺部において照度の明暗のある光輝領域を形成することを特徴とする照光式の押しボタンスイッチ、により達成される。

この第一の態様では、反射部に設けられた第一反射部によって光源からの光が光軸方向と交差する方向、好適にはほぼ直行方向、に向かって進行し、その光を第二反射面により利用者の側に照射することにより、少ない光源で広い面積の光輝領域を光らせることが可能となる。また、光源、第一反射部等を水密的に覆うことで外部からの雨水等の浸入を確実に抑止することができるようになる。

この場合、上記光輝領域において発光均一なものとせず、第二反射領域からの反射光の成分量に差を設けて、照度の明暗を形成している。これにより、視認される斬新なデザインの押しボタンスイッチとすることができ得る。

本発明の第二の態様による押しボタンスイッチは、前記第一の態様の押しボタンスイッチにおいて、前記第一反射面および／または第二反射面が、高屈折率透明部材の大気との接触面で生じる内面全反射作用を利用した反射面と、鏡面による全反射作用を利用した反射面との何れか、または、双方の反射面の組合せとして形成されていることを特徴とする。

この第二の態様では、スネルの法則を利用して内面全反射とすれば、入射光を全て反射することが可能であり、その屈折率と角度を調整することで透過と反射の混在した透過反射の反射部を得ることができる。これにより、第一反射部と第二反射部との明暗のバランスを調整することが可能となり、任意の照度差を設けたスイッチを設計可能となり、デザインの自由度が向上する。また、透明部材により形成することが可能となるため、非点灯時においても立体感のある斬新なデザインのスイッチとすることができ得る。

本発明の第三の態様による押しボタンスイッチは、前記第一の態様の押しボタンスイッチにおいて、前記反射部材が、光源と対峙する位置で第一反射面を有するキャップ部と、キャップ部の周囲で第二反射面を有する連結部とを有し、透光性の屈折率が１．０より大きい樹脂材料により形成されており、前記第一反射面は、光源からの光がキャップ部内部を進行して第一反射面に到達した際に、高屈折率透明部材と大気との接触面で生じる内面全反射作用を利用して、少なくとも第一反射面に入射する光源光の一部を反射することを特徴とする。

この第三の態様では、スネルの法則を利用して内面全反射とすれば、入射光を全て反射することが可能であり、その屈折率と角度を調整することで透過と反射の混在した透過反射の反射部を得ることができる。これにより、第一反射部と第二反射部との明暗のバランスを調整することが可能となり、任意の照度差を設けたスイッチを設計可能となり、デザインの自由度が向上する。また、透明部材により形成することが可能となるため、非点灯時においても立体感のある斬新なデザインのスイッチとすることができ得る。さらに、第一反射部と第二反射部とを一体に成形可能となるため、製品の組み付け性が向上しコストの低減に寄与する。

本発明の第四の態様による押しボタンスイッチは、前記第一から第三の態様のスイッチにおいて、前記第二反射面は適宜な曲面が組合わされて形成され、前記第一反射面からの反射光に対して拡散機能を有していることを特徴とする。

この第四の態様では、第二反射面に拡散機能を付与したので、利用者以外の他の非利用者に対しても光源からの照射光が到達可能となる。これにより押しボタンスイッチの訴求性が向上する。

本発明の第五の態様による押しボタンスイッチは、前記第二の態様のスイッチにおいて、前記第二反射面は高さ、または、設ける位置を変えることで前記照射軸を中心とする１本の放射線上で重複する位置として設けられていることを特徴とする。

この第五の態様では、第二反射面の高さや設置位置を調整して第一反射部にて反射され、放射状に進む光線の直線光路毎に複数の第二反射面を設けることができ得る。これにより押しボタンスイッチのデザインの自由度が向上すると共に少ない光源で広い範囲を光輝可能となる。

本発明の第六の態様による押しボタンスイッチは、前記第二または第五の態様のスイッチにおいて、前記発光ユニットは前記照射軸と同軸として重なり合うようように複数が設けられ、前記第二反射面はそれぞれの発光ユニット間でも干渉しないものとして設けられ、それぞれの発光ユニットは独立して点灯制御されていることを特徴とする。

この第六の態様では、複数の反射ユニットを積み重ねることで、より一層奥行きのあるデザインとすることができる。また、重ねあったそれぞれのユニットの第二反射面を干渉しない位置とすることで、光輝する反射面に奥行きが生じるとともに、独立して点灯制御されるので、各ユニットを同時もしくは別個に点灯することができる。これにより一層押しボタンスイッチのデザインの自由度が向上する。

本発明の第七の態様による自動販売機用の押しボタンスイッチは、自動販売機の前面パネル開口部に取り付ける押しボタンスイッチであって、前面側の操作ボタンと、その背面側に主たる発光方向を押しボタンスイッチの照射軸と略合致させて設けられた光源およびスイッチ素子を搭載する基板をハウジング内に備え、操作ボタンから前記光源からの光を照射する自動販売機の押しボタンスイッチにおいて、前面パネルには、両面平坦で、列状に配置された複数の開口部を有し、パネル裏面側の開口部近傍には切り欠きを有する取り付け脚が取り付けられており、前記押しボタンスイッチは、前記前面パネルの列状に配置された複数の開口部と同一数の操作ボタンを一つのハウジング内に収納してなり、前記操作ボタンの各々には、前面側に光透過性材料からなる表面部材を有し、その非周辺部に少なくとも一つの光源を設け、周辺部の背面にスイッチ素子を設け、表面部材と光源の間の空間内に、透光性の弾性部材と、その背面側で光源と対峙する位置に第一反射部を備える反射部材を設け、前記弾性部材は、前記光源と反射部材を水密的に外部環境から隔離するようにハウジングとシールされており、前記第一反射部は、前記光源を焦点とし中心軸を押しボタンスイッチの照射軸と交差する方向として設けられた放物線を前記照射軸で回転して得られる放物反射面からなり、前記光源からの光を前記照射軸を中心として垂直方向放射状に反射する第一反射面を備え、前記第一反射面の反射光の光路中にそれぞれが前記照射軸から適宜な距離としお互いが干渉しないように放射状に設けられて前記第一反射面からの光を前記照射軸と平行方向に反射する複数の第二反射面を備えた第二反射部を前記弾性部材の背面側の空間内に備え、光源、第一反射部および第二反射部とから成る発光ユニットが操作ボタンの非周辺部において照度の明暗のある光輝領域を形成することを特徴とする。

この第七の態様では、押しボタンスイッチの複数を一つのハウジング内に収納する。これにより自動販売機の押しボタンスイッチとして組み込み際の取り付け作業性が著しく向上する。また、別個のハウジング毎に組み付ける場合に比べてシール部となる接触部分が減少するので、水密性が向上する。また、各ＬＥＤからの照射光は、高効率で照射されることになる。

以上のように、本発明によれば第一には、光源からの光を第一反射面により、一旦光軸に対して水平方向に拡げ、これを第二反射面により照射方向に向かわせるものとしたことで、発光ユニットを発光面積の設定を自在とし、これにより、自動販売機の押しボタンスイッチに設置する光源の数を適正化して、コストダウンおよび消費電力の低減に極めて優れた効果を奏するものである。

また第二には、第二反射面、小反射面の配置や積み重ね段数の選定などにより、従来にない斬新な外観を自動販売機の押しボタンスイッチに与えることを可能とし、この種の自動販売機の押しボタンスイッチのデザインの向上に優れた効果も奏するものである。加えて、明るさの切り替え、発光色の切り替えなども可能とし、汎用性なども向上させる効果も奏するものである。

さらに、シール性にすぐれた押しボタンスイッチを得ることができる。これにより、雨水等の進入を確実に抑止することが可能となり、特に屋外に設置する自動販売機において信頼性が向上する。
従って、本発明によれば、簡単な構成により、信頼性の高い斬新なデザインの自動販売機の押しボタンスイッチが提供され得ることになる。

以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図１３を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１は本発明に係る自動販売機の押しボタンスイッチ１を備えた自動販売機の一例の正面図を示し、図２は押しボタンスイッチ１周辺の要部を示すものである。自動販売機１００の前面パネル１１０には、販売する商品を展示する商品見本部１２０が上下方向に沿って複数段（図示の場合は３段）にわたって設けられている。商品見本部は前面パネルの一部を透明材とすることで前面から視認可能とされている。商品見本部１２０の近傍（図示の場合には下側）には押しボタンスイッチ１を備えている。前面パネル１１０には押しボタンスイッチ１を取り付けるための開口部１１１が形成してある。また、前面には商品取り出し口１３０、金銭取り扱い部１４０などが設けられている。

金銭取り扱い部１４０に一定額以上の金銭を投入すると、押しボタンスイッチ１が電気的に作動可能となるようになされており、押しボタンスイッチ１が電気的に作動可能となったことを利用者に知らしめるために当該押しボタンスイッチ１が発光するように押しボタンスイッチの背面には光源が設置されている。

図３は押しボタンスイッチ１の要部断面図、図４は押しボタンスイッチ１の正面図である。押しボタンスイッチ１は、前面パネル側に設置する操作ボタン２０と、その背面側に設置する基板５０とを有する。基板５０には前面パネル側に光を照射するように設定されたＬＥＤ光源２と、スイッチ５１、５２が設けてある。スイッチ５１、５２は操作ボタン２０の移動によってスイッチのＯＮ−ＯＦＦを行うタクトスイッチが基板５０のＬＥＤ光源２の搭載側と同一の表面側に実装され、図示しない制御装置に電気的に接続されている。基板５０の背面側にはハウジング５３を設ける。ハウジング５３の端部にはネジ穴５４が形成されネジ５５で前面パネル１１０に固定する。自動販売機１００への組み付け性を効率良く行うためにはハウジング５３内に複数の押しボタンスイッチ１を有すると良い。またハウジング５３と前面パネル１１０を固定することにより前面パネル側から進入した雨水等がハウジング５３よりも更に背面側に侵入しないように水密的に形成されている。なお符号１１２は前面パネルの背面側に設けた固定脚である。

また、操作ボタン２０は光輝領域３０とスイッチ領域３５とを備える。光輝領域３０では操作ボタン２０の背面側に光源であるＬＥＤ２と後述する反射部材２４等を含み、ＬＥＤ光源が点灯した際にＬＥＤから放射された光を前面パネル側に照射する。また、光輝領域３０は前面パネルの開口部１１１に設置される。スイッチ領域３５は光輝領域３０の周囲に設けられ、操作ボタン２０の背面側にスイッチ５１，５２を備え、操作ボタン２０の当該領域前面側は前面パネル１１０の裏面と密接するように取り付けられる。

操作ボタン２０は、前面パネル側から順に光透過部材からなる表面部材２１、所定の模様を印刷したフィルム状または薄い板状のフィルター部材２２、透光性を有する弾性部材２３および反射部材２４を有する。

表面部材２１は、例えばアクリル樹脂等の光透過部材からなり、光輝領域３０となる操作部２１ａとスイッチ領域３５となる周辺部２１ｂとを備える。操作部２１ａは前面パネル１１０の開口部１１１に対応する楕円形状を有しており、取り付けた際にその表面が前面パネル１１０の表面より僅かに突出するように段差を設けて形成され、周辺部２１ｂと一体に成形されている。周辺部２１ｂは、表面部材が開口部１１１から脱落しない大きさを備え、また、スイッチの押動時には、その背面側が弾性部材２３を介してスイッチ５１，５２を作動可能なようにスイッチに対峙するとともに背面側に向かって移動可能に形成されている。また、押しボタンスイッチ１全体の厚みを薄くするためには、表面部材２１を光輝領域３０の背面側が凹形状となるように形成し、図示のようにその凹部内にフィルター部材２２や反射部材２４を設置することが望ましい。

フィルター部材２２は、表面部材２１の凹部内に設置され、所望の文字や模様がその表面に印刷されており、光輝領域３０がＬＥＤ２の点灯により輝いた際に文字や模様を表示する。表示する文字等が不要な場合にはフィルター部材２２を省略しても良い。

弾性部材２３は、透光性と弾性を有する材料から選択する。また、前面パネル側から侵入した雨水等が基板５０側、特に基板５０、スイッチ５１，５２およびＬＥＤ光源２に到達しないように水密性を有するようにこれらを覆うように設置する。例えば前記した表面部材２１の凹部内においては表面部材の背面側形状に沿った平坦形状とし、端部２３ａにおいてはハウジング５０と表面パネル１２０の背面側に設けた固定脚１１２とで挟持する。このとき固定脚１１２の一部に切り欠き１１２ａを設けておき、切り欠き１１２ａの深さを弾性部材端部２３ａの厚みより僅かに小さなものとしておくと、ハウジング５０と表面パネル１２０とを固定することで弾性部材２３を確実に挟持して水密性が高い信頼性で確保される。弾性部材２３としてはシリコーンゴムが好適である。
また、押しボタンスイッチ１の押動時において、背面側に設置したスイッチ５１，５２を確実に操作可能とするため、各スイッチ５１，５２に対応する位置に突起２３ｂを設けてある。また、周辺部のみに弾性部材２３を設ける場合には、非透光性材料により形成しても良い。

反射部材２４は、表面部材２１の凹部内で弾性部材２３により自動販売機の外部環境と水密的に分離した背面側に設置される。その第一反射部３はＬＥＤ光源２と対峙するように設置し、ＬＥＤ光源２が点灯した場合には、少なくともその光線の一部が第一反射部３で反射し、その光が第二反射部４にて再反射して光輝領域３０から自動販売機の前面側に向かって光を照射する機能を有する。第一反射部３以外の領域で前記第二反射部に対峙する個所は第二反射部４にて反射した光を透過するように透光性材料としている。

なお、図３においては説明をわかりやすくするために厚み方向、すなわち断面方向を基板５０の平面方向に比べて拡大して誇張して図示している。

次に図４〜図６を用いて本発明に係る自動販売機の押しボタンスイッチの光輝領域３０について詳細に説明する。なお、説明をわかりやすくするために、図５および図６において反射部材２４は、その要部である第一反射部３および第二反射部４の反射面を主に記載するものとし、一部を省略している。

光源２であるＬＥＤは、白熱電球や放電灯に比べて照射角度が狭い。この実施形態においても光源２は照射角が比較的に狭いＬＥＤランプが採用される。また、その主照射方向は基板５０の法線方向となるように固定する。光源２として照射角度が狭いＬＥＤを利用すると、光軸以外の方向に向かって拡散する光が少ないので後述する反射面の設計により任意の配光特性を得ることができ、斬新なデザインの押しボタンスイッチを得やすくなる。

前記光源２はその主たる発光方向である光軸Ｘを自動販売機の押しボタンスイッチ１の照射軸Ｚとほぼ一致させて設置されている。光源２の前方には反射部材２４を配設する。

反射部材２４は、光輝領域３０とほぼ同一形状の楕円形状を有しており、透光性の材料、例えばアクリル樹脂の射出成形により形成する。ＬＥＤ光源２と対峙する位置に第一反射部３を備える。
また、第一反射部３から離れた位置には光源２を中心として放射状に形成した第二反射部４を基板５０上に配設する。

光源２の前方（照射軸Ｚ方向）は第一反射部３で覆われるものとなる。このとき、第一反射部のＸ軸に対する傾斜角度θを調整して、光源２から第一反射部３に入射する光線の角度が臨界角以下の光線と、臨界角以上の光線とが混在するように設定することで、第一反射部３は反射機能と透過機能の双方を有する透過反射部材とすることができる。反射部材２４の材料の屈折率と傾斜角度を調整して全ての入射光が反射するように設定したり表面に反射膜を形成した場合には、前記光源２からの光が直接にこの自動販売機の押しボタンスイッチ１の照射方向に放射されることのないものとすることができる。押しボタンスイッチ１の光源２に対応する部分を明るく照射したい場合には表面に反射膜を設けず、かつ、反射する光線の成分が少なくなるように反射部材２４の材料屈折率と傾斜角度θを選択する。

前記第一反射部３は前記光軸Ｘに一致する断面においては、前記光源２を焦点とする放物線が表れるものであり、このときに、前記した放物線の中心軸Ｙは前記光源２の光軸Ｘと交差している。即ち、この自動販売機の押しボタンスイッチ１の照射軸Ｚに対しても交差するものとなっているのである。交差角度は好ましくはほぼ９０度とする。ほぼ直交するように設けると光輝領域３０の厚みを薄く形成することが可能となる。

そして、前記放物線は前記光源２の光軸Ｘを回転軸として回転が行われ放物反射面３ａ（３ｂ）とされているのである。尚、このときに、光軸Ｘの近傍においては放物線の頂点の近傍の部分が光源２の周りを取り囲む閉鎖空間を形成するので、この部分は排除し光源２からの光が外部に放射されるようにしている。

前記放物反射面３ａは前記光源２の特性によっても適宜に設計変更が成されるものであり、例えば、光源２がＬＥＤランプのように前方にのみ光を放射するものであれば、上記の放物線の回転により光源２に対し、自動販売機の押しボタンスイッチ１の照射方向前方と後方とに表れる二面の放物反射面３ａ、３ｂ（図７も参照されたい）の前方の側３ａのみを選択すればよい。

また、光源２が白熱電球のように、ほぼ全周に均一な強度で光を放射するものである場合には、上記のように放物反射面３ａのみでも良いが、併せて、照射方向後方に表れる放物反射面３ｂも第一反射部３として採用（図７参照）すれば、光源２に対する光束利用率が向上し、一層に明るい自動販売機の押しボタンスイッチ１の実現を可能とするものとなる。

上記のように第一反射部３を設定したことで、光源２からの光は放物反射面３ａに反射した後には、放物線の中心軸Ｙと平行な方向に反射されるものとなる。このときに、前記放物反射面３ａは光軸Ｘを中心として回転が行われているので、反射光は光軸Ｘを中心とする放射状に生じるものとなる。

本発明では上記の第一反射部３に加えて、第二反射部４を用意するものであり、この第二反射部４は前記第一反射部３が反射する光の光路中に設けられて、この光を自動販売機の押しボタンスイッチ１の照射軸Ｚと平行と成る方向に反射する。

また、図４および図６に示すように、前記第一反射部３から光が放射される３６０°の範囲を放射状の適宜な区画に分割し、その区画毎に光軸Ｘからの距離を変えて小反射面４ａを配置し、それら小反射面４ａの総合で第二反射部４と良い。この小反射面４ａを採用する場合には、小反射面４ａの配置の状態を工夫することで、例えば星形など発光形状にデザイン的な変化を与えることができるものとなる。更には、小反射面４ａの反射面形状を凸面、凹面、波面など適宜な曲面とすることで、反射光を拡散させることも自在である。また、このときに前記第二反射部４は光軸Ｘから等距離の位置にリング状として設けられても良いものである。

以上に説明した光源２と、第一反射部３と、第二反射部４とからで発光ユニット５が構成される。この発光ユニット５の少なくとも１つ以上の集合により、光輝領域３０を得ることができる。

また、前記小反射面４ａに水平方向には広い角度で反射光を拡散し、垂直方向にはそれ程に広くない角度で反射光を拡散する反射面形状を与えておけば、小反射面４ａからの反射光は自動販売機の使用者方向のみならず、自動販売機１００の周辺に向かって拡散的に照射することができ、自動販売機の周囲に居る他の非使用者に対し訴求するものとなる。

なお、第一反射部３および第二反射部４の反射効率を高めるためには、どちらか一方もしくは両方の反射部の各反射面側にアルミニウム等からなる高反射率材料からなる反射膜を設けると良い。また、第二反射部４は基板５０と別体のものでも一体のものでも構わない。

次いで、上記の構成とした本発明の自動販売機の押しボタンスイッチ１の作用および効果について説明を行う。本発明により光源２からの光を第一反射部３により、一旦光軸Ｘに対してほぼ水平方向に拡がって第二反射部４に向かう。第二反射部４ではこの反射光をさらに照射方向に向かって再度反射させる。これにより、発光ユニット５は薄型で、発光面積の設定が自在となる。

このことは、自動販売機の押しボタンスイッチ１に配置する光源２の数を自在に設定できるものであり、即ち、前記発光ユニット５の発光面積を適正化することで、自動販売機の押しボタンスイッチ１としての明るさも適正化し、従来例では生じていた自動販売機の押しボタンスイッチ１の発光面の全面を発光させるために必要以上に明るく消費電力を消費するものとなるのを防止することができる。好適には１個のＬＥＤで広い面積を光輝させることができる。

また、発光ユニット５は小反射面４ａの組合わせ方で発光の形状が自在に設定できるので、自動販売機の押しボタンスイッチ１の発光面のデザインに対する自由度も増加する。さらに、ひとつのＬＥＤからの光を広い発光面積としながら、当該発光領域内において光輝部が点在するデザインを得ることができ、斬新なデザインとして訴求力の高いスイッチを得ることができ得る。

図８は本発明の第二実施形態を要部で示すものであり、この第二実施例は主として第二反射部の構成に係るものである。第二反射部４を透明樹脂など屈折率が１よりも大きい高屈折率透明部材で形成しても良いものである。

このときには、例えば第二反射部４の小反射面１４ａに対応する位置に、光源に向かう入射面１４ｂが第一反射部３からの光に略交差し、出射面１４ｃが照射方向に略交差し、そして、背面１４ｄが入射面１４ｂから入射した光に対して大気との屈折率の差による内面全反射を行う角度に設定した略直角プリズム状に形成する。

尚、このとき、出射面１４ｃを前の第一実施形態でも述べたように凹面、凸面、波面など適宜な曲面とすることで拡散を行わせることは自在である。また、この第二実施形態では反射部材２４が透明樹脂部材で形成されていることを利用して、前記小反射面１４ａが設けられている以外の位置の全面或いは一部に着色部を設けたり、印刷面を設けたり、金属蒸着を施して補助反射面とするなども自在である。また、第二反射部４の近傍に反射機能を有するプリズム６を一体に設けても良い。

図９および図１０は本発明の第三実施形態を示すもので、前の第二実施形態では第二反射部１４（小反射面１４ａ）を透明樹脂部材を用いて形成していた。ここで、この種の自動販売機の押しボタンスイッチ１を観察してみると大部分のものは、発光面が透明部材により覆われている。

従って、この第三実施形態では、第二実施形態の小反射面１４ａと同様な構成とした入射面２４ｂ、背面２４ｄを有する小反射面２４ａを反射部材２４に設けるものである。更に、図示は省略するが小反射面２４ａが設けられた以外の位置に着色部等を設けるのも自在である。

また、この第三実施形態においては、前記反射部材２４の背面に第一実施形態で説明したのと同様の小反射面４ａが設けられた発光ユニット５を設置し、両方の小反射面４ａ、２４ａから灯具としての照射光が得られるものとすることも自在である。

このようにすることで、前記第一反射部３からの反射光の内、反射部材２４寄りのものを小反射面２４ａで反射し、発光ユニット５寄りのものを小反射面４ａで反射させるなど分担を行わせれば、一方が他方を遮蔽することがなくなり、図１０に示すように光源２から扇形状となる同一区画Ａ内において重複する２個所で発光させることが可能と成る。

図１１は本発明の第四実施形態であり、前の実施形態では自動販売機の押しボタンスイッチ１を複数の発光ユニット５を使用して構成する場合、それぞれの発光ユニット５が重なることのないように並べるものであった。しかしながら、本発明はこれを限定するものではなく、重ね合わせた複数段として使用することも可能である。

この場合、下方に位置される発光ユニット５Ｄの第二反射部４Ｄと、上方に配置される発光ユニット５Ｕの第二反射部４Ｕとが垂直方向で重なり合わない位置として設置しておけば、下方の発光ユニット５Ｄからの光も遮られることなく照射方向に向かわせることができるものとなる。尚、上記の重ね合わせは２段以上であっても当然に可能である。

上記は、下方の発光ユニット５Ｄの光源２Ｄと、上方の発光ユニット５Ｕの光源２Ｕとを同時に点灯するものとして説明を行ったが、この実施形態においては必ずしも同時に点灯する必要はなく、例えば商品が売り切れた際には１段のみを点灯させ、通常の購入可能状態を示す際には他の１段のみを点灯させ、くじ等によりあたりとなった場合には複数段を同時に点灯し明るさや色の切り替えを行うなどとすることで、商品訴求力が格段に向上する。

次に本発明の第五実施形態について説明する。前述した実施形態において、反射部材２４は、光輝領域３０と同一形状の楕円形状を有しており、透光性の材料、例えばアクリル樹脂の射出成形により形成され、ＬＥＤ光源２と対峙する位置に第一反射部３を備える。また、第一反射部３から離れた位置には光源２を中心として放射状に形成した第二反射部４を基板５０上等に配設していた。
しかし、本実施形態においては、反射部材４０を第一反射部３と第二反射部４とを備えた一体のものとしている。

図１２は反射部４０を一体にした押しボタンスイッチ１の断面を示すもので、先の実施形態と同一のものについては同一の符号を付し、ここでの詳細な説明は省略する。

反射部材４０は、表面部材２１の凹部内で弾性部材２３により自動販売機の外部環境と水密的に分離した背面側に設置され、その背面にＬＥＤ光源２が対峙するように設置し、ＬＥＤ光源２が点灯した場合には光輝領域３０から自動販売機の前面側に向かって光を照射する機能を有する。
また、反射部材４０は平面形状が楕円状をなし、光源２と対峙するほぼ中央の位置には第一反射部３を備えるキャップ部４１を有し、そのキャップ部４１の周囲に設け第二反射部４を備える連結部４２と、端部４３とからなる。

キャップ部４１の光源２と対峙する表面は、光源２からの光を効率よくキャップ部４１内に導入できるように凹曲面４１ｂとされている。光源２と反対側、すなわち前面パネル側の表面は、キャップ部４１内を進行する光源２からの光の一部を光軸Ｘと交差してほぼ水平方向に内面反射する第一反射面３ａが形成される。また、キャップ部４１には光軸Ｘとほぼ並行な端面４１ａが第一反射面３ａに対応する位置に設けられている。第一反射面３ａにて内面反射された光は光軸Ｘとほぼ直交する方向に進み端面４１ａから大気中に出て連結部４２に形成された第二反射部４に向かって進む。また端面４１ａより光源２側で第一反射面３ａに対応しない光源側部４１ｃにて連結部４２と繋がっている。

連結部４２は、光源２から水平方向に向かって離れるにしたがって、キャップ部の光源側部４１ａから前面パネル側に向かって近接するように傾斜するように形成されている。この傾斜面が第二反射部４となる。
連結部４２は、図４に示すように第一反射部３を中心に放射状に第二反射部４を多段に形成する。このとき、第二反射部４となる連結部４２をキャップ部４１を中心とする円周方向において傾斜角度を変えたり、鋸歯状とすることで反射率を調整することができる。これにより図４のような照度に明暗のある光輝領域を得ることができる。

図１３は上記した第５の実施形態の押しボタンスイッチ１を製品を作成し、点灯したときの要部正面図である。光源２として１個のＬＥＤを用い、第一反射部３は透過反射機能を有するように第一反射面３ａの傾斜角度を設定した。また、基板上には反射材料を配設してある。（Ａ）は第二反射面を放射状に配列し、かつ、各々の第二反射面を細かな多段状としたものである。（Ｂ）は放射状に配列した第二反射面を、直線状に反射するようにしたものである。（Ｃ）は（Ａ）の第二反射面を粗い多段状よし、かつ光輝領域において照度の明暗を強調するために第二反射部を形成している領域以外での反射光が生じないように基板上に配設した反射材料を光吸収性材料としたものである。

上記した実施形態においては、一つの押しボタンスイッチ１について説明したが、自動販売機の前面の列状に配置された複数の開口部に対応するように、一のハウジング内に複数の押しボタンスイッチ１を配設し、このハウジングを前面パネル１１０に固定するものとすると良い。この場合には組み付け作業性に優れるものとなり、また、光輝領域のデザインを変更したリニューアルしたスイッチとの交換も容易となる。また、自動販売機の商品見本部に対応する各段別に別個の前面パネルに設け、このパネルを自動販売機に取り付けるものとすれば、スイッチ部のユニット生産が可能となり量産の効率化を図ることができる。

本発明に係る自動販売機の押しボタンスイッチの利用形態を説明する自動販売機の正面図である。図１の押しボタンスイッチ部を拡大した正面図である。第一実施形態の押しボタンスイッチの構成を示す断面説明図である。同じ第一実施形態の押しボタンスイッチの光輝領域を示す正面図である。同じく第一実施形態の押しボタンスイッチの反射部の要部を説明する断面図である。同じく第一実施形態の押しボタンスイッチの反射部の要部を説明する概略斜視図である。本発明に係る他の反射部の要部を説明する断面図である本発明に係る第二の実施形態の反射部の要部を説明する断面図である。本発明に係る第三の実施形態の反射部の要部を説明する断面図である。同じ第三実施形態の正面図である。本発明に係る第四の実施形態の反射部の要部を説明する断面図である。本発明に係る第五実施形態の押しボタンスイッチの構成を示す断面説明図である。（Ａ）〜（Ｃ）は同じ第五実施形態の押しボタンスイッチの構成にて作成した押しボタンスイッチの点灯状態を説明する正面図（写真）である。従来例を示す断面図である。

符号の説明

１押しボタンスイッチ
２光源
３第一反射部
４、１４第二反射部
４ａ、１４ａ、２４ａ，３４ａ小反射面
５、５Ｄ、５Ｕ発光ユニット
２０操作ボタン
２４、４０反射部材
３０光輝領域
３５非光輝領域（スイッチ領域）
５０基板
１００自動販売機

Claims

前面パネル開口部に取り付ける押しボタンスイッチであって、前面側の操作ボタンと、その背面側に主たる発光方向を押しボタンスイッチの照射軸と略合致させて設けられた光源およびスイッチ素子を搭載する基板をハウジング内に備え、操作ボタンから前記光源の光を照射する照光式の押しボタンスイッチにおいて、
前記操作ボタンは、前面側に光透過性材料からなる表面部材を有し、その非周辺部に少なくとも一つの光源を設け、周辺部の背面にスイッチ素子を設け、
表面部材と光源の間の空間内に、透光性の弾性部材と、その背面側で光源と対峙する位置に第一反射部を備える反射部材を設け、
前記弾性部材は、前記光源と反射部材を水密的に外部環境から隔離するようにハウジングとシールされており、
前記第一反射部は、前記光源を焦点とし中心軸を押しボタンスイッチの照射軸と交差する方向として設けられた放物線を前記照射軸で回転して得られる放物反射面からなり、前記光源からの光を前記照射軸を中心として垂直方向放射状に反射する第一反射面を備え、
前記第一反射面の反射光の光路中にそれぞれが前記照射軸から適宜な距離としお互いが干渉しないように放射状に設けられて前記第一反射面からの光を前記照射軸と平行方向に反射する複数の第二反射面を備えた第二反射部を前記弾性部材の背面側の空間内に備え、
光源、第一反射部および第二反射部とから成る発光ユニットが操作ボタンの非周辺部において照度の明暗のある光輝領域を形成することを特徴とする照光式の押しボタンスイッチ。
前記第一反射面および／または第二反射面が、高屈折率透明部材の大気との接触面で生じる内面全反射作用を利用した反射面と、鏡面による全反射作用を利用した反射面との何れか、または、双方の反射面の組合せとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の押しボタンスイッチ。
前記反射部材が、光源と対峙する位置で第一反射面を有するキャップ部と、キャップ部の周囲で第二反射面を有する連結部とを有し、透光性の屈折率が１．０より大きい樹脂材料により形成されており、前記第一反射面は、光源からの光がキャップ部内部を進行して第一反射面に到達した際に、高屈折率透明部材と大気との接触面で生じる内面全反射作用を利用して、少なくとも第一反射面に入射する光源光の一部を反射することを特徴とする請求項１に記載の押しボタンスイッチ。
前記第二反射面は適宜な曲面が組合わされて形成され、前記第一反射面からの反射光に対して拡散機能を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の押しボタンスイッチ。
前記第二反射面は高さ、または、設ける位置を変えることで前記照射軸を中心とする１本の放射線上で重複する位置として設けられていることを特徴とする請求項２に記載の押しボタンスイッチ。
前記発光ユニットは前記照射軸と同軸として重なり合うように複数が設けられ、前記第二反射面はそれぞれの発光ユニット間でも干渉しないものとして設けられ、それぞれの発光ユニットは独立して点灯制御されていることを特徴とする請求項２または請求項５に記載の押しボタンスイッチ。
自動販売機の前面パネル開口部に取り付ける押しボタンスイッチであって、前面側の操作ボタンと、その背面側に主たる発光方向を押しボタンスイッチの照射軸と略合致させて設けられた光源およびスイッチ素子を搭載する基板をハウジング内に備え、操作ボタンから前記光源からの光を照射する自動販売機の押しボタンスイッチにおいて、
前面パネルには、両面平坦で、列状に配置された複数の開口部を有し、パネル裏面側の開口部近傍には切り欠きを有する取り付け脚が取り付けられており、
前記押しボタンスイッチは、前記前面パネルの列状に配置された複数の開口部と同一数の操作ボタンを一つのハウジング内に収納してなり、
前記操作ボタンの各々には、前面側に光透過性材料からなる表面部材を有し、その非周辺部に少なくとも一つの光源を設け、周辺部の背面にスイッチ素子を設け、
表面部材と光源の間の空間内に、透光性の弾性部材と、その背面側で光源と対峙する位置に第一反射部を備える反射部材を設け、
前記弾性部材は、前記光源と反射部材を水密的に外部環境から隔離するようにハウジングとシールされており、
前記第一反射部は、前記光源を焦点とし中心軸を押しボタンスイッチの照射軸と交差する方向として設けられた放物線を前記照射軸で回転して得られる放物反射面からなり、前記光源からの光を前記照射軸を中心として垂直方向放射状に反射する第一反射面を備え、
前記第一反射面の反射光の光路中にそれぞれが前記照射軸から適宜な距離としお互いが干渉しないように放射状に設けられて前記第一反射面からの光を前記照射軸と平行方向に反射する複数の第二反射面を備えた第二反射部を前記弾性部材の背面側の空間内に備え、
光源、第一反射部および第二反射部とから成る発光ユニットが操作ボタンの非周辺部において照度の明暗のある光輝領域を形成することを特徴とする自動販売機の押しボタンスイッチ。