JP6201165B2 - 押しボタンスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、押しボタンスイッチに関するものであって、特にエレベータのボタンとして好適な技術に関する。

エレベータが設置されている壁面には、エレベータを呼ぶためのスイッチが設けられている。このようなエレベータ用の押しボタンスイッチとしては、従来から様々な構造が提案されている。
従来からこのようなボタンの構造としては、スプリングを使った構造が提案されている。
また、他にも下記特許文献１〜４のような構造が提案されている。

特開２０１０− ８９８９２号 特開２００６−１５１６４０号 特開２００６−３３１８１３号 特開２００９− ５９６６１号

しかし、従来のコイルばねを用いた構造では、コイルばねの厚さがあるため、装置全体として厚みが大きくなってしまうという問題があった。
また、従来の板ばねを用いた構造についても、ボタンのプレート（アクチュエータ）が直接基板上の接点を押す構成であったため、利用者が押しボタンスイッチを押した力が直接接点に作用することとなり、ボタンの故障の原因となるという問題があった。
特にエレベータ用のボタンでは、利用者がエレベータを待っている間等に、ボタンを強く押してしまうことがあり、この力が直接基板上のスイッチに伝わると、故障を引き起こす可能性が高くなるという問題があった。
また従来の押しボタンでは、部品点数が多くなってしまい、装置全体としてコストが高くなってしまうという問題があった。

本発明は、上述のような状況に鑑みてなされたもので、薄型でまた壊れにくく、コストも安価な押しボタンスイッチを提供することを目的とする。

本発明の一つの観点に係る押しボタンスイッチは、利用者が押すボタンを有するフロントパネルと、上記フロントパネルのボタンが押されたことにより動くアクチュエータと、上記フロントパネルの裏面側に配置され、上記ボタンの操作に応じて、この裏面側に配置された通電スイッチが操作されることで、通電制御を行う制御回路を有する基板と、上記アクチュエータ及び上記基板の裏面側に配置された樹脂部材と、上記樹脂部材の裏面に配置された板ばねと、を有し、上記アクチュエータには、上記樹脂部材を貫通して上記板ばねに当接する駆動軸を有しており、上記ボタンが押されることにより、上記アクチュエータの駆動軸が上記板ばねを撓ませることで、上記板ばねの上記駆動軸の当接部分とは反対側の端部が、上記基板の裏面側に設けられた通電スイッチを駆動させるとともに、上記ボタンが解放されることで上記板ばねの付勢力及び上記樹脂部材の弾性により上記アクチュエータ及びボタンを初期位置に戻すことを特徴とする。

上記フロントパネル、アクチュエータ、基板、樹脂部材及び板ばねを収容するベースをさらに有し、上記板ばねは、端部から中央部に向かって細長く形成されており、上記板ばねは、上記ベースの下端部に設けられた突部を支点として、上記一端部を上記駆動軸で押されることで、その板ばねの他端部が持ち上がることで、上記基板の裏面側に設けられた駆動スイッチを動作させてもよい。
また、上記ベース上に上記板ばねが配置されており、上記駆動軸は、上記板ばねの一端部を押すとともに、上記板ばねが上記ベースに当接することで、その動きが規制されるようにしてもよい。

上記板ばねは、枠状に形成された外端部から内側に向かって伸びだした細長の舌片を放射状に有しており、上記アクチュエータの駆動軸は、上記舌片の位置に応じて複数上記駆動軸が設けられており、各駆動軸が、上記対応する舌片の一端部に当接することで、上記通電スイッチを動作させてもよい。

上記基板の表面側には、上記通電スイッチにより通電状態を表示するための光源が配置されていてもよい。

本発明によれば、薄型でまた壊れにくく、コストも安価な押しボタンスイッチを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる押しボタンスイッチの正面図。 本実施形態にかかる押しボタンスイッチの分解斜視図。 本実施形態にかかる押しＣ−Ｃ断面。 本実施形態にかかるＥ−Ｅ断面図。 本実施形態にかかる駆動軸部分の初期状態の拡大断面図。 本実施形態にかかる駆動軸部分のボタンを押した状態の拡大断面図。 本実施形態にかかるＸ部分の駆動軸部分の動作を表した拡大断面図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照し説明する。
図１、図２において、本実施形態に係る押しボタンスイッチは、ベース１と、このベース１の中に配置された板ばね２、シリコンゴム３、基板４、アクチュエータ５、キートップ６、プレート７及び８、ガイド９を有している。
これら部材は、プレート７，８の裏面側にアクチュエータ５が、そしてこのアクチュエータ５のリン県側に基板４が、基板４の裏面側にシリコンゴム３と板弁２が配置されている。

ベース１は、押しボタンスイッチを壁面などに取り付けるための基体を構成する。
ベース１は、中空枠状に構成されており、その外部両端には、ベース１を壁面などに取り付けるための取付片１１が両側面の対角線上に設けられている。この取付片１１には取り付けねじなどを通すための孔が開けられており、この孔にネジ等を通して壁面に押しボタンスイッチを取り付けることができるようになっている。
またベース１の中空部内側の４隅には三角平板状に形成された突部１２が設けられており、この突部１２には突部１２に対して直立した円柱１３，１３が突部のそれぞれに２本ずつ、ベース１の中空部中央寄りの斜辺部に設けられている。
またベース１の中空部内側の上下両端中央部には、平板１４が設けられ、この平板１４の幅方向中央部に、基板４に通電するための四角柱状の柱１５が直立して設けられている。
またベース１の一側面には、通電用の電源コード１０を通るための孔１６が形成されている。

板ばね２は、薄板枠状に形成されており、その四隅から中心部に向かって舌片２１が複数延びだした構造となっている。この舌片２１の幅方向中心部には中心部から四隅に向かって細長く盛り上がった山部２２が形成されている。この山部２２の長さは、舌片２１全体の長さよりも僅かに短くなっており、舌片２１の先端部は、この山部２２が形成されない平坦面となっている。
これにより、板ばね２は平面放射状に形成され、その舌片２１の間には三角形状の空間が形成されるようになっている。

シリコンゴム３は、肉厚の平板状に形成されており、その中央部に四角形状に孔３１が形成された樹脂部を構成している。この孔３１は基板４の下面に取り付けられた通電スイッチが配置されるための孔である。
また、シリコンゴム３の四隅にはアクチュエータ５の駆動軸５１を通すための支持孔３２が形成されている。この支持孔３２の内径は、アクチュエータの駆動軸５１の外形とほぼ同じ径を有しており、この駆動軸５１の動きに合わせてシリコンゴム３１が撓むようになっている。
また左右両端部には、通電素子１５の位置に応じて四角形状の孔３３か２か所形成されており、孔３１の外周部には、円柱１３が形成された位置に対応して６か所に孔３４が形成されている。
シリコンゴム３の四隅にはアクチュエータ５を支えるための円柱部３５が４か所形成されている。この円柱部３５によりアクチュエータ５の衝撃を吸収できるとともに、利用者がボタンから手を離すことで、この円柱部３５の弾力によりアクチュエータ５を初期位置に戻すようになっている。
また、孔１６に対応する位置に電源コード１０を引き出すための凹部３６が形成されており、この凹部３６を通じて電源コード１０が外部に引き出されるようになっている。

基板４には、利用者がエレベータのボタンを押した時の制御を行う電子回路が配置されている。この基板４の裏面には、孔３１に対応する位置に、通電スイッチ４１が取り付けられている。この通電スイッチ４１は、上下それぞれの通電スイッチ４１が設けられており、エレベータ利用者により選択された方向のボタンが押されることで、板ばね２の舌片２１が撓み、対応する方向の通電スイッチ４１がＯＮされるようになっている。
また基板４の表面側には、エレベータのボタンに対応する位置にＬＥＤなどの光源４２，４２が取り付けられており、利用者が押したボタンに対応する光源４２が発光する制御を行うようになっている。
このように本例では、基板４の表面側にはＬＥＤなどの光源４２を配置、通電スイッチ４１は基板４の裏面に配置されている。
また基板４の四隅には、アクチュエータ５の駆動軸５１を貫通するための孔が設けられており、この孔に駆動軸５１が挿通されるようになっている、

アクチュエータ５は、エレベータの利用者によりボタンが押されたことを、板ばね２を介してスイッチ４１に伝達するための部材である。
アクチュエータ５は、本例では中心部に空間を有する枠状に形成されている。
この中心部の空間には、基板４を取り付けるための保持枠５２が形成されており、この保持枠５２に基板４２が保持されるようになっている。これにより、基板４２はアクチュエータ５の動きに応じて一緒に動くようになっている。
アクチュエータ５はその下面側の四隅から下方に向かって延びた駆動軸５１が設けられている。駆動軸５１は本例では円柱状に形成されており、この駆動軸５１が基板４、シリコンゴム３を貫通して、板ばね２に当接するようになっている。
またアクチュエータ５の上面の両端部内側には、キートップ６を取り付けるための係合片５３が４か所設けられている。

キートップ６は、エレベータのボタンの表面を構成する部材である。
このキートップ６は、上面にプレート７、８を取り付けるための凹部６２を有する平板状に形成されており、その上下両端部は僅かに突出した突出部を形成しており、この突出部にアクチュエータ５を取り付けるための取り付け孔６１が形成されている。

プレート７及び８は、エレベータのボタンの表面部材である。
プレート７は、平板状に形成されており、その中央部分には上下方向を示すボタン７１，７１が形成されている。このボタン７１，７１は三角形状に盛り上がるように形成されており、半透明の樹脂などにより構成されている。これにより、エレベータの利用者がボタン７１を押したときに、基板４上の光源４２が発光して、ボタンが押されたことを表示できるようになっている。
またプレート８は、プレート７をカバーするためのものであって、平板状に形成されており、その中央のボタン７１、７１に対応する位置に三角形状の孔が形成されている。これにより、ボタン７１，７１が表面に現れるようになっている。

ガイド９は、アクチュエータ５等をベース１に取り付けるための部材である。
ガイド９は、中央の孔部を取り囲むように壁面が形成された枠状に形成されており、この孔部にキープレート６、プレート7及び８が位置するようになっている。そして、このガイド９の壁面下端面は、図３、図４に示すように、アクチュエータ５の上面外淵に当接することで、アクチュエータ５が抜け出ることを規制するようになっている。
またガイド９のフランジ部分には、ベース１に取り付けるビス等を通すための孔が対角線上に形成されており、これによりガイド９がベース１及び壁面等に固定されるようになっている。

次に本発明かかる押しボタンスイッチの動作について説明する。
図１及び図４において、本実施形態にかかる押しボタンスイッチは、通常状態では、図５に示すように板ばね２及びアクチュエータ５に支持されて、キートップ６及びプレート７及び８が前面側に付勢された状態となっている。

この状態でボタン７１が押されると、その押された押圧力によりキープレート６及びアクチュエータ５が押されて沈み込み、図６に示すように、アクチュエータ５の駆動軸５１の先端が板ばね２の端部を押すことになり、これにより板ばね２は、その四隅が押されることで、ベース１の突部１２を支点として、舌片２１の先端部が通電スイッチ４１側に持ち上がる。
これより、アクチュエータ５により直接通電スイッチ４１が押されてオンされるのではなく、板ばね２の舌片２１を介して押されるため、その衝撃が緩和されて押されることとなる。
また、利用者が必要以上に強くボタン７１を押した場合でも、図６に示すように板ばね２の端部が強く押されて撓むことで衝撃を吸収できるとともに、最終的にはベース１に当たってアクチュエータ５の移動が規制されることで、それ以上の衝撃は通電スイッチ４１には加わらない。これによって、エレベータの利用者により必要以上に強くボタン７１が押された場合でも、故障等を起こすことがなくなり、全体として長寿命化に貢献できる。

また、この際、図７（ａ）に示すように、アクチュエータ５の駆動軸５１は、シリコンゴム３の支持孔３２により密着しているため、ボタン７１が押された時の衝撃はこのシリコンゴム３の撓みによって緩和されることになる。このシリコンゴム３のクッション性により不快な振動などを吸収することができる。

この状態から、エレベータの利用者がボタン７１から手を離すと、シリコン３（円柱部３５）の弾力と、板ばね２が解放されて初期状態に戻ろうとする力により、アクチュエータ５及びキープレート６は初期位置に戻される。
また板ばね２が戻る際も、急激に戻るのではなく、シリコン３の弾力により緩やかにボタン７１を戻すことができる。

このように上述の本実施形態によれば、従来のようにコイルばねを設ける場合に比べて板ばね２を使用していることから全体として薄型コンパクトにすることができる。
また、シリコンゴム３によりアクチュエータ５の駆動軸５１に密着させて配置したことから、平常時は、アクチュエータ５及びキープレート６を初期位置に保持することができるし、またボタン７１が押された時には、シリコンゴム３のクッション性により振動等を吸収して滑らかな動作を実現することができる。

またボタン７１が必要以上の荷重により押された場合でも、板ばね２の舌片２１が撓むことでスイッチ全体破損を防止することができる。

また、スイッチ基板４の裏面側に通電スイッチ４１を配置したことから、表面側にはＬＥＤ等の光源４２を自由に配置することができる。

なお、上述の実施形態では、シリコンゴム３はシリコンに限定したが、これを構成する部材は弾力のある部材であればよく、ゴムなどの樹脂部材であってもよい。

上述の例では、板ばね２は四角枠状の中心部に向けて各端部から舌片２１が中心部に向けて延びだした形状とした、これに限定されず、舌片２１はそれぞれ単独の部材としてもよいし、またその枚数も４枚に限らず２枚とうでもよい。

１・・・ベース
２・・・板ばね
３・・・シリコンゴム
４・・・基板
５・・・アクチュエータ
６・・・キートップ
７・・・プレート
８・・・プレート
９・・・ガイド

Claims (5)

1. 利用者が押すボタンを有するフロントパネルと、
   上記フロントパネルのボタンが押されたことにより動くアクチュエータと、
   上記フロントパネルの裏面側に配置され、上記ボタンの操作に応じて、この裏面側に配置された通電スイッチが操作されることで、通電制御を行う制御回路を有する基板と、
   上記アクチュエータ及び上記基板の裏面側に配置された樹脂部材と、
   上記樹脂部材の裏面に配置された板ばねと、を有し、
   上記アクチュエータには、上記樹脂部材を貫通して上記板ばねに当接する駆動軸を有しており、
   上記ボタンが押されることにより、上記アクチュエータの駆動軸が上記板ばねの隅部に当接して撓ませることで、上記板ばねの隅部とは反対側の中心部が、上記基板の裏面側に設けられた通電スイッチを駆動させるとともに、上記ボタンが解放されることで上記板ばねの付勢力及び上記樹脂部材の弾性により上記アクチュエータ及びボタンを初期位置に戻す、
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ。
2. 上記フロントパネル、アクチュエータ、基板、樹脂部材及び板ばねを収容するベースをさらに有し、
   上記板ばねは、隅部から中心部に向かって細長い舌片状に形成されており、
   上記板ばねは、上記ベースの下端部に設けられた突部を支点として、上記隅部が上記駆動軸で押されることで、その板ばねの上記舌片状の中心部が持ち上げられることで、上記基板の裏面側に設けられた駆動スイッチを動作させる、
   請求項１記載の押しボタンスイッチ。
3. 上記ベース上に上記板ばねが配置されており、
   上記駆動軸は、上記板ばねの隅部を押すとともに、上記板ばねが上記ベースに当接することで、その動きが規制される、
   請求項２記載のボタンスイッチ。
4. 上記板ばねは、枠状に形成された隅部から中心部に向かって伸びだした細長の舌片を放射状に有しており、
   上記アクチュエータの駆動軸は、上記舌片の位置に応じて複数上記駆動軸が設けられており、各駆動軸が、上記対応する舌片の隅部に当接することで、上記通電スイッチを動作させる、
   請求項１〜３のいずれかに記載の押しボタンスイッチ。
5. 上記基板の表面側には、上記通電スイッチにより通電状態を表示するための光源が配置されている、
   請求項１〜４のいずれかの項に記載の押しボタンスイッチ。
   

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