JP5083623B2 - 押しボタンスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、エレベータスイッチなどに好適に利用することのできる押しボタンスイッチに関する。

目的階の指定あるいはドアの開閉などを行うエレベータスイッチに利用される押しボタンスイッチとしては、押し操作時におけるクリック感を得るためにタクタイルスイッチを用い、かつ、押しボタンを内側から照明してスイッチ操作状態を表示するための照明部を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２７２４７３号公報

エレベータスイッチは、壁面に埋め込む形式と、壁面に取り付けられる壁面パネルに装着する壁掛け形式とがあり、壁掛け形式においては、操作パネルの張り出し量を小さくする上で、押しボタンスイッチをできるだけ薄型に構成することが望まれる。

エレベータスイッチを、クリック感をもたらすものに構成することで、スイッチ操作を触感として認識することができて、使い勝手に優れたものとすることができる。この場合、タクタイルスイッチはクリック感をもたらす点でエレベータスイッチとしても有用なものであるが、ドーム状に形成された可動接点を反転変形させることでクリック感を出すよう構成されているので、耐久性を高めて長寿命化を図るためには大型の可動接点を用いる必要があって薄型化と耐久性の両立が困難なものであり、壁掛け形式のエレベータスイッチとしての利用に難点がある。

また、エレベータスイッチでは、操作面全面を、視覚上違和感のないレベルで均一照光することにより、意匠面で高級感を出すことができるが、上記した従来構造においては、押しボタンスイッチ全体の薄型化かつ、操作面全面の均一照光を図るために、導光板とＬＥＤを利用した扁平な照明部が利用されているのであるが、この照明部がケース側に固定配備されているために、照明部を避けるように可動部品を配置する必要があるため、その分、押しボタンの厚みを厚くするか、両側に外形が広がるため、エレベータスイッチとしての利用に難点がある。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、クリック感を確保しながら、薄型化を図り、かつ、操作面全面の均一な照光を実現した押しボタンスイッチを提供することを目的とするものである。

（１）本発明の押しボタンスイッチは、透光材からなる押しボタンを備えたプランジャ、プランジャを平行移動させるレバーリンク機構、プランジャの押し込み作動に伴って操作されるスイッチ本体をベースに装備し、前記レバーリンク機構は、前記ベースに中間支点周りに揺動可能に突合せ配置された一対のレバーリンクと、レバーリンクの突合せ端部同士を連結するジョイント部材とを備え、前記レバーリンクを前記プランジャによって操作可能とし、前記スイッチ本体に対向する操作片を両レバーリンク同士に亘って架設するとともに、各レバーリンクの外端部に係止したバネによって両レバーリンクを引き寄せ付勢し、前記プランジャの変位に伴うレバーリンクの揺動操作に伴ってレバーリンク機構がプランジャ移動方向にスナップ作動可能とし、前記レバーリンク機構の作動に伴ってプランジャ移動方向へ移動する前記操作片によって前記スイッチ本体を押圧操作するよう構成し、前記押しボタンを背面から照明する扁平な照明部を、プランジャと一体移動可能に装備してあることを特徴とするものである。

本発明によると、プランジャを押し込み移動させることで、レバーリンク機構における両レバーリンクの外端部が変位されて、プランジャは平行に押し込み移動する。プランジャの移動に伴ってレバーリンクは、中間支点を中心にしてシーソー揺動し、このシーソー揺動によって両レバーリンク両外端部の間隔が拡がり、バネが伸長変形される。

レバーリンクが引き続きシーソー揺動されて、両レバーリンクの外端部を結ぶ仮想線が中間支点を通過したとたん、バネの弾性復元力によってレバーリンクの外端部同士が互いに引き寄せられ、両レバーリンクは突合せ部位が逆方向に屈折する姿勢に瞬時に切換えられる。このレバーリンク機構のスナップ作動がクリック感をもたらす。

レバーリンク機構のスナップ作動に伴って押し込み方向に移動する操作片でスイッチ本体が押圧操作され、スイッチ本体がオン操作される。

プランジャの押し込み操作を解除すると、逆のスナップ作動によってレバーリンク機構は元の姿勢に復帰するとともに、操作片がスイッチ本体から離れる方向に移動して、スイッチ本体がオフ状態となる。

このように、レバーリンク機構における両レバーリンクの外端部に亘ってバネを架設することで、プランジャの移動に伴ってレバーリンク機構をスナップ作動させてクリック感をもたらすことができ、押しボタンスイッチ全体をプランジャ作動方向に薄いものにすることが可能となる。

また、プランジャの押し込み操作によってスイッチ本体がオン操作されると、照明部が点灯作動して押しボタンの表面全体が内部から照明され、これによってスイッチオン操作がなされたことが表示される。

この場合、プランジャの位置にかかわらず照明部は押しボタン背面の一定位置にあるので、プランジャが押し込み操作されて点灯した時点からプランジャが復帰作動した状態まで、点灯された押しボタンの明るさに変化はない。

（２）本発明の押しボタンスイッチの好ましい実施形態では、前記照明部を、前記押しボタンの背面に沿って配備された導光板と、導光板の端辺から光を入射するＬＥＤとで構成してもよい。

この実施形態によると、照明部を厚さの薄いものに構成することができ、押しボタンスイッチの薄型化に有効となる。

（３）本発明の押しボタンスイッチの一つの実施形態では、前記導光板の背面を反射面に構成してもよい。

この実施形態によると、導光板の端辺から入射された光を導光板の背面で反射させて押しボタンに照射することができ、押しボタンを全面的に効率良く照明することができる。

（４）本発明の押しボタンスイッチの他の実施形態では、前記反射面を、導光板の背面に沿わせて配備した反射板で構成してもよい。

（５）本発明の押しボタンスイッチの更に他の実施形態では、前記スイッチ本体をリーフスイッチとしてもよい。

この実施形態によると、スイッチ本体そのものも薄いものに構成することができ、押しボタンスイッチの薄型化に一層有効となる。

（６）本発明の押しボタンスイッチの一つの実施形態では、一対の前記バネを、前記操作片と各レバーリンクの外端部に亘ってそれぞれ張設した引っ張りコイルバネで構成してもよい。

この実施形態によると、両レバーリンクを引き寄せ付勢する所望のバネ力を一対の引っ張りコイルバネに二分するので、各引っ張りコイルバネを小型あるいは小径のものですますことができ、付勢構造の小型化に有効となる。また、板バネに比べて弾性特性を安定して製作できるとともに、任意のバネ定数に設定しやすい引っ張りコイルバネで両レバーリンクを引き寄せ付勢することで、バラツキの少ない安定した特性のクリック感を得ることができる。

（７）本発明の押しボタンスイッチの他の実施形態では、前記バネを前記操作片に形成した切欠きに入り込み収容してもよい。

この実施形態によると、操作片と引っ張りコイルバネを重複してコンパクトに組み付けることができ、押しボタンスイッチの薄形化に有効となる。

このように、本発明によれば、クリック感を確保しながら薄型化を図ることができ、かつ、操作面全面を均一に照明することができる押しボタンスイッチを得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る押しボタンスイッチの外観斜視図、図２および図３はその縦断正面図、図４はその縦断側面図、図５はその分解した斜視図であり、ここでは、エレベータワゴンの内壁に装着されてエレベータスイッチとして使用される押しボタンスイッチが例示されている。

この押しボタンスイッチＡは、ベース１にスイッチ本体２、回路基板３、スイッチ操作用のプランジャ４、プランジャ４を平行移動させるためのレバーリンク機構５、スイッチ本体２を押圧操作する操作片６、等を組み付けた基本構成を備えている。

前記ベース１は、図６に示すように、四周辺に低い周壁１ａを立設した長方形あるいは正方形の浅い箱形に形成されており、その底面に形成された開口１ｂに臨むように回路基板３が裏面側から係入止着されている。この回路基板３の表面端部に搭載されたコネクタ７が、周壁１ａの一部に形成された開口部８に臨設されて、外部配線がコネクタ接続できるよう構成されるとともに、回路基板３の中央に前記スイッチ本体２が装着されている。

前記スイッチ本体２は、上面に操作突起９を備えた上下に薄いリーフスイッチが使用されており、スイッチ本体２から左右に導出された一対の板状の外部端子１０，１１が回路基板３の上面に形成された回路パターンに接続されている。

前記レバーリンク機構５は、金属線材をコの字形に屈曲してなる一対のレバーリンク１２と、これを屈折可能に突き合わせ連結する一対のジョイント部材１３と、スナップ作動用の一対の引っ張りコイルバネ１４とから構成されている。両レバーリンク１２の両端部が互いに突き合わされるように対向配置されるとともに、各レバーリンク１２の両端部が内向きに屈折されて突き合わされ、突き合わされた屈折端部同士がジョイント部材１３に差し込み連結されている。

前記操作片６は、厚板金属材を打ち抜き加工して細長く形成されており、その両端部に屈曲形成された係止部６ａが、レバーリンク機構５における各レバーリンク１２の外端部に係止装着されるとともに、この操作片６と各レバーリンク１２の外端部に亘って引っ張りコイルバネ１４が張設されて、両レバーリンク１２が互いに引き寄せ付勢されている。

操作片６の両端近くには図６に示すように、切欠き１５が形成され、ここに前記引っ張りコイルバネ１４が入り込み収容されるとともに、操作片６中央部位には操作舌片６ｂが片持ち状に切り出し形成されてスイッチ本体２の操作突起９に上方から対向されている。

このように構成されたレバーリンク機構５の各レバーリンク１２は、ベース１に設けられた上部突起１６と下部突起１７との突合せ先端部の間に係入され、その係止点を中間支点ｐとしてシーソー揺動可能に支持されるとともに、各レバーリンク１２の外端部がプランジャ４に突設した係止部１８に係入支持される。

図７に示すように、プランジャ４は、ベース１に内嵌される矩形の浅い箱状に形成されており、その上方から矩形に形成された扁平な照明部２０と、透明樹脂材からなる矩形の押しボタン２１とが嵌め込み装着されている。

前記照明部２０は、押しボタン２１の背面に沿って配備される導光板２２と、導光板２２の一端辺から光を入射する光源２３と、導光板２２の背面に沿って配備される反射板２４とを備えている。

前記光源２３は、細長い照明用基板２５に複数個のＬＥＤ２６を配列装備して構成されており、ＬＥＤ２６群が導光板２２の端辺に向かうようにプランジャ４に組み込まれている。照明用基板２５からは配線２７が導出され、その先端に備えたコネクタ２８をベース１に固定されたコネクタ２９に差し込み連結するよう構成されている。

プランジャ４の内部には、細長い一対のカバー部材３０が上方から嵌め込まれて爪係止され、このカバー部材３０によって導光板２２および照明用基板２５が固定されるようになっている。

なお、押しボタン２１と導光板２２との間には、表示シート３１を挟み込み装着するよう構成されており、ユーザーの要望に応じた表示を行うことができるようになっている。また、ベース１の底部外面には銘板３２が貼り付けられて底面の各種開口が閉塞される。

本発明に係る押しボタンスイッチは以上のように構成されており、次に、その作動について説明する。

プランジャ４が復帰位置にある状態では、図３に示すように、レバーリンク機構５の両レバーリンク１２は、その突合せ部位が外端部より少し低くなった谷折り姿勢にあり、この時、操作片６の操作舌片６ｂがスイッチ本体２の操作突起９から離れており、スイッチ本体２はオフ状態にある。

押しボタン２１に押し込み操作力が加わるとプランジャ４が下方に移動し、レバーリンク機構５における両レバーリンク１２の外端部が下方に変位されて、プランジャ４は平行に押し込み移動する。プランジャ４の移動に伴ってレバーリンク１２は、上部突起１６と下部突起１７との係止点である中間支点ｐを中心にしてシーソー揺動し、このシーソー揺動によって両レバーリンク１２の外端部間隔が拡がり、引っ張りコイルバネ１４が伸長するように弾性変形され、この変形反力によって押し操作抵抗が少し大きくなる。

レバーリンク１２が引き続きシーソー揺動されて、外端部が前記支点ｐを下方に通過したとたん、引っ張りコイルバネ１４の弾性復元力によってレバーリンク１２の外端部同士が互いに引き寄せられ、両レバーリンク１２は突合せ部位が外端部より高くなる山折り姿勢に向けて瞬時に反転付勢され、付勢方向を反転させるスナップ作動によって押し込み操作抵抗が一瞬にして軽減され、これがクリック感となって押しボタン２１を操作する指に感じられる。

レバーリンク機構５がスナップ作動して引っ張りコイルバネ１４が下方に移動することで操作片６も下方に移動し、操作舌片６ｂでスイッチ本体２の操作突起９が押し込まれ、スイッチ本体２がオン操作される。

スイッチ本体２がオン操作されることで点灯セットがなされて照明部２０における光源２３が通電され、ＬＥＤ２６からの光が導光板２２の端辺から入射されて拡散するとともに、底面の反射板２４で反射され、押しボタン２１は底面全体から均一に照明される。

押しボタン２１への押し込み操作を解除すると、操作突起９の復帰力によって操作片６が上方に変位され、逆のスナップ作動によってレバーリンク機構５は元の姿勢に復帰してプランジャ４が復帰移動するとともに、スイッチ本体２がオフ状態に復帰する。

押しボタンスイッチＡが、エレベータワゴンの内壁に装着される行き先階の設定用の場合には、一旦、スイッチオンされると押しボタン２１への押し込み操作が解除されても点灯セット状態は維持され、エレベータワゴンが指定階に到達したことが検知されてリセットがかかるまで照明され続けることになる。

なお、本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

（１）スイッチ本体２は、薄型化の容易なリーフスイッチを用いることが望ましいが、クリック作動機能のない他の仕様のスイッチを利用して実施することも可能である。

（２）照明部における導光板の端辺に対向して小径直管状のランプを配備して光源とすることもできる。

（３）照明部２０における光源２３と回路基板３に備えられた照明用回路とを接続する手段として、照明用基板２５から接触片をプランジャ移動方向に弾性変位可能に延出し、この接触片を回路基板３の表面に露出形成された照明用回路に接触導通させる構造を採用することもできる。

（４）照明部２０における導光板２２の背面に反射塗料を直接に塗布して反射面とすることもできる。

（５）レバーリンク機構５における両レバーリンク１２を引き寄せ付勢する手段として、単一のバネ１４の両端を両レバーリンク１１の外端部に亘って張設して実施することもできる。

本発明は、エレベータスイッチ以外の各種の押しボタンスイッチとしても有用である。

押しボタンスイッチの外観を示す斜視図である。 押しボタンスイッチの中心部位での縦断正面図である。 押しボタンスイッチの中心から偏位した部位での縦断正面図である。 押しボタンスイッチの中心部位での縦断側面図である。 押しボタンスイッチの分解斜視図である。 ベース側に組み付けられる構造の分解斜視図である。 プランジャおよび照明部の分解斜視図である。

符号の説明

１ ベース
２ スイッチ本体
４ プランジャ
５ レバーリンク機構
６ 操作片
１２ レバーリンク
１３ ジョイント部材
１４ バネ（引っ張りコイルバネ）
１５ 切欠き
２０ 照明部
２１ 押しボタン
２２ 導光板
２４ 反射板
２６ ＬＥＤ
２７ リード線
２８ コネクタ（オス）
２９ コネクタ（メス）
３０ カバー部材
３１ 拡散シート

Claims (7)

1. 透光材からなる押しボタンを備えたプランジャ、プランジャを平行移動させるレバーリンク機構、プランジャの押し込み作動に伴って操作されるスイッチ本体をベースに装備し、
   前記レバーリンク機構は、前記ベースに中間支点周りに揺動可能に突合せ配置された一対のレバーリンクと、レバーリンクの突合せ端部同士を連結するジョイント部材とを備え、前記レバーリンクを前記プランジャによって操作可能とし、
   前記スイッチ本体に対向する操作片を両レバーリンク同士に亘って架設するとともに、各レバーリンクの外端部に係止したバネによって両レバーリンクを引き寄せ付勢し、前記プランジャの変位に伴うレバーリンクの揺動操作に伴ってレバーリンク機構がプランジャ移動方向にスナップ作動可能とし、
   前記レバーリンク機構の作動に伴ってプランジャ移動方向へ移動する前記操作片によって前記スイッチ本体を押圧操作するよう構成し、
   前記押しボタンを背面から照明する扁平な照明部を、プランジャと一体移動可能に装備してあることを特徴とする押しボタンスイッチ。
2. 前記照明部を、前記押しボタンの背面に沿って配備された導光板と、導光板の端辺から光を入射するＬＥＤとで構成してある請求項１記載の押しボタンスイッチ。
3. 前記導光板の背面を反射面に構成してある請求項２記載の押しボタンスイッチ。
4. 前記反射面を、導光板の背面に沿わせて配備した反射板で構成してある請求項３記載の押しボタンスイッチ。
5. 前記スイッチ本体がリーフスイッチである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の押しボタンスイッチ。
6. 一対の前記バネを、前記操作片と各レバーリンクの外端部に亘ってそれぞれ張設した引っ張りコイルバネで構成してある請求項１ないし５のいずれか１項に記載の押しボタンスイッチ。
7. 前記バネを前記操作片に形成した切欠きに入り込み収容してある請求項１ないし６のいずれか１項に記載の押しボタンスイッチ。

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