JPH11273494A - 押し釦式スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチの厚みを薄くする。 【解決手段】 押し釦１３に脚部１９を連結して基板１
１のスルーホール１１ａに貫通させ、基板１１の裏面側
に設置された付勢部材１６により脚部１９をスイッチの
非接続状態へ付勢する構成とし、また照明要素として平
板状のＥＬ発光板１４を使用することで、スイッチの厚
みを薄くする。ＥＬ発光板１４からの照明光を導光レン
ズ２２により導光して、透光孔１７より出射させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車内や家庭
内で使用されるオーディオ装置やエアーコンディショナ
ー（エアコン）その他の各種電気機器のスイッチに関
し、特に夜間用の照明が内蔵されたスイッチに係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のラバーコンタクトスイッ
チは、図７に示すように、基板１上にカーボン等の導電
材よりなる第１の接点部２が貼着されると共に、基板１
上に前記第１の接点部２を覆うようにラバーコンタクト
部３が取付けられて構成される。上記ラバーコンタクト
部３は、略短角柱状の操作部４の下面に第２の接点部５
が貼着されると共に、スカート部６が操作部４の下面周
縁から基板１上の第１の接点部２周囲に向けて裾広がり
に延設される。また、夜間でもスイッチのオン／オフ状
態が識別できるよう、基板１上には、ＬＥＤやバルブ等
を用いた照明部品７が実装されている。この照明部品７
は、ラバーコンタクト部３に穿設された透光孔８を透し
て光照射を行うことで、運転者等にスイッチのオン状態
を知らせるようにしたものである。尚、照明部品７から
の光を効率よくラバーコンタクト部３の背後から照射す
るため、照明部品７に導光レンズ９を設置することもあ
った。

【０００３】そして、操作部４の頂部を指等で下方に押
圧することにより、スカート部６が下方に押しつぶされ
るように弾性変形して、第１の接点部２と第２の接点部
５とが接触し、また、下方への押圧をやめると、スカー
ト部６が原形に弾性復帰し、第１の接点部２と第２の接
点部５とが離隔されるようになっている。

【０００４】ここで、スイッチのオン／オフ状態は、上
述の通り、照明部品７の点灯／消灯によって表示される
ようになっており、照明部品７が点灯しているときに
は、スカート部４を含むラバーコンタクト部３が遮光板
の機能を果たすことによって、照明部品７からの光の拡
散が防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、自動車内や家庭
内で使用されるオーディオ装置やエアコンその他の各種
電気機器では、電子技術の急激な発展に伴って多機能化
しており、このためスイッチにおける回路構成が複雑に
なってきており、いかに効率よくスペースを確保するか
が問題となってきている。

【０００６】しかしながら、従来においては、スイッチ
の触感を適正なものとするために、スカート部６を含む
ラバーコンタクト部３の高さを一定の寸法以上に設定す
る必要があり、まして、内部に導光レンズ９を設置する
ような場合、そのためのスペースも必要であることか
ら、スイッチの小型化には一定の限界があった。

【０００７】そこで、この発明の課題は、多機能化に伴
う小型化を達成し得る押し釦式スイッチを提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１に記載の発明は、基板の一方面に第１の接点部
が設けられると共に、前記基板の一方面側に、第２の接
点部を前記第１の接点部に対応させた状態で離接自在に
押し操作するための押し釦が配設された押し釦式スイッ
チであって、前記押し釦の裏面に、当該押し釦を内部か
ら照明するための平板状の発光板が取り付けられると共
に、この発光板の外面側に前記第２の接点部と前記押し
釦を前記基板の一方面側に進退自在に支持する脚部とが
配設され、前記基板に、前記脚部を貫通するスルーホー
ルが形成され、前記基板の前記スルーホールの形成部分
の裏面側に、前記第２の接点部を前記第１の接点部から
離間させる方向に前記押し釦を付勢するための付勢部材
が配設されたものである。

【０００９】請求項２に記載の発明は、前記発光板で発
光された照明光を前記押し釦の中央部に向けて収束的に
導光する導光レンズが前記押し釦の内部に設けられたも
のである。

【００１０】請求項３に記載の発明は、前記発光板の外
面に、当該発光板へ電源を供給するためのフレキシブル
配線基板が接続されたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の一の実施の形態
に係る押し釦式スイッチを示す断面図である。この押し
釦式スイッチは、図１の如く、基板１１の上面（一方
面）にカーボン等の導電材よりなる第１の接点部１２が
上方に突出した状態で貼着されると共に、基板１１上
（基板１１の一方面側）に前記第１の接点部１２を覆う
ように押し釦１３が取付けられており、この押し釦１３
の裏面に、背面照明用のＥＬ（エレクトロルミネッサン
ス）発光板１４と、上記基板１１上の第１の接点部１２
に離接自在に接触する第２の接点部１５とが貼着されて
いる。そして、基板１１には、第２の接点部１５を第１
の接点部１２から離間させる方向に押し釦１３を付勢す
るための付勢部材１６が取り付けられている。

【００１２】基板１１は、一般的なプリント配線基板が
使用されており、当該基板１１上にプリント印刷された
配線パターン上に第１の接点部１２が突出形成されてい
る。なお、この第１の接点部１２は必ずしも突出させる
必要がなく、配線パターン上のランド部として平滑に形
成しても差し支えない。この基板１１には、後述する押
し釦１３の脚部１９を裏面に貫通するスルーホール１１
ａが形成されている。

【００１３】押し釦１３は、エポキシ樹脂等の遮光性の
硬質樹脂が使用されて、その縦断面が頂部からＥＬ発光
板１４に接する基部にかけて末広がりの台形に形成され
ている。押し釦１３の頂部のほぼ中央には、ＥＬ発光板
１４で発光された照明光を透過させる透光孔１７が形成
されており、この透光孔１７は、個別の押し釦式スイッ
チに付与された操作入力機能に応じたマーキングとして
の所定の形状に形成されている。そして、当該透光孔１
７に保護用の透光性樹脂板１８が嵌入されている。

【００１４】ＥＬ発光板１４は、押し釦１３の透光孔１
７（透光性樹脂板１８）に背後から照明光を照射するこ
とで、マーキングとして形成された透光孔１７の形状を
操作者に対して投影するものであり、透明なＩＴＯ（イ
ンジウム−チン−オキサイド）膜等の導電材料が使用さ
れて平行配置された一対の透明電極層と、透明な有機材
料を使用して両透明電極層に挟まれてなる有機発光層と
から蒸着技術によって形成された一般的なものが使用さ
れており、両透明電極層への電圧印加により所定の色彩
（例えば橙色）に発光するものである。なお、このＥＬ
発光板１４は単層型または積層型のいずれのものであっ
てもよい。ここで、ＥＬ発光板１４の発光領域は、その
端部１４ａを除く中央部１４ｂの領域に限られており、
端部１４ａが図２に示すフレキシブル配線基板２１に接
続されることにより、外部の電源回路からの電源がＥＬ
発光板１４に供給される。なお、フレキシブル配線基板
２１の各押し釦１３に対応する部分には、脚部１９及び
第２の接点部１５を貫通するための貫通孔２１ａが形成
されている。

【００１５】ＥＬ発光板１４の表面側には、図１の如
く、ＥＬ発光板１４で発光された照明光を押し釦１３の
透光孔１７に向けて集光するための導光レンズ２２が設
置されている。

【００１６】第２の接点部１５は、一対のものとしてＥ
Ｌ発光板１４の外面（下面）側に突出して設けられ、こ
れらの一対の第２の接点部１５は図示しないプリント配
線により短絡結線されている。そして、基板１１上の一
対の第１の接点部１２にそれぞれ接続することにより、
両第１の接点部１２を電気的に同電位にすることで、当
該押し釦式スイッチに固有の操作指示信号を基板１１に
与える機能を有するものである。

【００１７】付勢部材１６は、図３の如く、基板１１の
スルーホール１１ａが形成された部分の裏面側に設置さ
れた支持筺２３によって支持された巻きばね等の弾性体
であり、押し釦１３の押圧力に抗して脚部１９を上方へ
付勢するものである。この付勢部材１６は、押し釦１３
を押圧したときの触感を決定するものであるため、その
弾性復元力は人の指で押圧したときの触感を経験的な実
験等に基づいて決定される。なお、支持筺２３は基板１
１の裏面に直接固設されてもよいが、基板１１の裏面に
も配線パターンを形成するような場合は、この裏面の面
積を有効活用する必要があるため、望ましくは基板１１
の裏面側を覆う裏面カバー等の他の構造部品に固設して
おいてもよい。

【００１８】なお、付勢部材１６を図３に示したように
構成すると、この押し釦式スイッチは構造的には自律復
帰型のものとして実現されるが、例えば自動車のオーデ
ィオ装置やエアコン等の各種電気機器の操作用に用いら
れる場合、操作指示して各種電気機器のモード設定等を
行った状態がそのまま保持されることが望ましい。した
がって、例えば図４に示したような制御部２５におい
て、上記押し釦式スイッチＳＷの押し操作について、例
えばゲートトリガー入力状態が保持されるようなサイリ
スタ等の電気的なインターロック回路を内蔵しておき、
さらにインバータ２６とＥＬ発光板１４との接続をフレ
キシブル配線基板２１を通じて行われるようにしておく
ことで、制御部２５のインターロック回路を用いた制御
に基づいて各種電気機器を駆動するとともに、この制御
に基づいてインバータ２６によりＥＬ発光板１４を駆動
制御すれば、スイッチＳＷが自律復帰しても、操作入力
に対応したＥＬ発光板１４の点灯／消灯状態が得られ
る。また、制御部２５には、押し釦式スイッチＳＷの２
回目の押し操作により、インターロックが解除される機
能をも付与されている。

【００１９】なお、制御部２５は、ＲＯＭおよびＲＡＭ
等が接続された一般的なＣＰＵを含んでおり、このＣＰ
Ｕ内において所定のソフトウェアプログラムによって動
作することで各種制御機能を発揮するものである。この
制御部２５及びインバータ２６は基板１１の上面に実装
される。

【００２０】上記構成の押し釦式スイッチにおいて、操
作前の自然状態においては、図１の如く、付勢部材１６
が脚部１９の下端点を上方へ付勢しているため、基板１
１上の第１の接点部１２と押し釦１３側の第２の接点部
１５とは互いに離間されて電気的導通がなされていない
状態に保持されている。また、ＥＬ発光板１４は、図４
中の制御部２５及びインバータ２６からの電源供給が停
止された状態に保持されている。

【００２１】ここで、図１の状態において操作者により
押し釦１３が１回だけ押し操作されると、脚部１９は付
勢部材１６の付勢力に抗して移動し、押し釦１３の裏面
の第２の接点部１５が第１の接点部１２に接触して、電
気的通電がなされる。そうすると、図４中の制御部２５
は押し釦式スイッチＳＷからの操作入力信号に基づいて
押し操作がなされたことを認識し、かかる操作入力信号
をゲートトリガー入力として電気的なインターロック回
路が動作し、操作指示された通り所定の各種電気機器を
駆動制御するとともに、インバータ２６及びフレキシブ
ル配線基板２１を介してＥＬ発光板１４を点灯する。し
たがって、この時点で操作者が押し釦１３から指を離し
て、付勢部材１６が弾性復元することで第１の接点部１
２が第２の接点部１５から離間しても、制御部２５のイ
ンターロック回路によりＥＬ発光板１４は点灯した状態
が保持（インターロック）される。

【００２２】この際、ＥＬ発光板１４で発光された照明
光は、導光レンズ２２により押し釦１３内の透光孔１７
に嵌入された透光性樹脂板１８に向けて導光された後、
透光性樹脂板１８を透過して外部に出射される。このよ
うに、ＥＬ発光板１４の照明光が導光レンズ２２により
透光性樹脂板１８に導光されるようにしているため、優
れた光照射効率で操作者の目に届くことになる。

【００２３】次に、再び操作者が押し釦１３を押し操作
すると、脚部１９は付勢部材１６の付勢力に抗して移動
し、押し釦１３の裏面の第２の接点部１５が第１の接点
部１２に接触して、電気的通電がなされる。そうする
と、制御部２５は２度目の押し操作のあった旨を検出し
てインターロックを解除し、対応する各種電気機器の駆
動を停止するとともに、インバータ２６への制御を停止
し、ＥＬ発光板１４への電源供給を停止する。これによ
り、ＥＬ発光板１４は消灯する。

【００２４】このように動作する押し釦式スイッチは、
図１のように、押し釦１３に脚部１９を連結して基板１
１のスルーホール１１ａに貫通させ、基板１１の裏面側
に設置された付勢部材１６により付勢する構成とし、ま
た照明要素として平板状のＥＬ発光板１４を使用してい
るので、従来のラバーコンタクトスイッチに比べて厚み
を飛躍的に薄くすることができる。

【００２５】また、ＥＬ発光板１４で発光された照明光
は、導光レンズ２２によって収束的に導光されるため、
ラバーコンタクトのような密閉構造を採るまでもなく、
発散光による光の漏れを可及的に緩和できる。

【００２６】なお、上記実施の形態において、付勢部材
１６として巻きばねを適用していたが、ゴムのような弾
性樹脂や板ばねのような他の弾性部材を使用してもよ
い。

【００２７】また、押し釦１３の縦断面形状は必ずしも
台形である必要はなく、例えば図５及び図６のように押
し釦１３の表面が曲面状に形成されても良い。同図で
は、１本の支持条２７により、連結片２８を介して複数
の押し釦１３が列状に配置した状態で片持支持された例
を示している。また、図１に示した実施の形態では、１
個の押し釦１３につき一対の脚部１９を形成した例につ
いて説明していたが、図６のように支持条２７により押
し釦１３を片持支持している場合、各押し釦１３につき
１個の脚部１９を形成し、この脚部１９と支持条２７と
で各押し釦１３を二点支持する構造としてもよい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、押し釦
に脚部を連結して基板のスルーホールに貫通させ、基板
の裏面側に設置された付勢部材により付勢する構成と
し、また照明要素として平板状の発光板を使用している
ので、従来のラバーコンタクトスイッチに比べて厚みを
飛躍的に薄くすることができる。

【００２９】請求項２に記載の発明によれば、発光板で
発光された照明光を、導光レンズによって収束的に導光
できるため、従来のラバーコンタクトのような密閉構造
を採るまでもなく、発散光による光の漏れを防止でき
る。

【００３０】請求項３に記載の発明によれば、第１の接
点部と第２の接点部との接続の有無に拘わらず、フレキ
シブル配線基板を通じて発光板に対し電源供給を行うこ
とができ、例えば押し釦式スイッチの操作入力を保持す
べく発光板の発光を電気的にインタロックしたいような
場合に、物理的な押し操作と別個に発光板の点灯／消灯
を適宜制御できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一の実施の形態に係る押し釦式スイ
ッチを示す断面図である。

【図２】押し釦式スイッチに使用されるフレキシブル配
線基板を示す平面図である。

【図３】押し釦式スイッチに使用される付勢部材を示す
概略図である。

【図４】押し釦式スイッチ及びそのＥＬ発光板に係る制
御系を示すブロック図である。

【図５】この発明の一の実施の形態に係る押し釦式スイ
ッチの押し釦の他の例を示す外観図である。

【図６】この発明の一の実施の形態に係る押し釦式スイ
ッチの押し釦の他の例を裏面から見た状態を示す図であ
る。

【図７】従来の押し釦式スイッチを示す断面図である。

【符号の説明】

１１ 基板 １１ａ スルーホール １２ 第１の接点部 １３ 押し釦 １４ ＥＬ発光板 １５ 第２の接点部 １６ 付勢部材 １７ 透光孔 １８ 透光性樹脂板 １９ 脚部 ２１ フレキシブル配線基板 ２２ 導光レンズ ２５ 制御部 ２６ インバータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の一方面に第１の接点部が設けられ
   ると共に、前記基板の一方面側に、第２の接点部を前記
   第１の接点部に対応させた状態で離接自在に押し操作す
   るための押し釦が配設された押し釦式スイッチであっ
   て、 前記押し釦の裏面に、当該押し釦を内部から照明するた
   めの平板状の発光板が取り付けられると共に、この発光
   板の外面側に前記第２の接点部と前記押し釦を前記基板
   の一方面側に進退自在に支持する脚部とが配設され、 前記基板に、前記脚部を貫通するスルーホールが形成さ
   れ、 前記基板の前記スルーホールの形成部分の裏面側に、前
   記第２の接点部を前記第１の接点部から離間させる方向
   に前記押し釦を付勢するための付勢部材が配設されたこ
   とを特徴とする押し釦式スイッチ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の押し釦式スイッチであ
   って、前記発光板で発光された照明光を前記押し釦の中
   央部に向けて収束的に導光する導光レンズが前記押し釦
   の内部に設けられたことを特徴とする押し釦式スイッ
   チ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の押し釦
   式スイッチであって、前記発光板の外面に、当該発光板
   へ電源を供給するためのフレキシブル配線基板が接続さ
   れたことを特徴とする押し釦式スイッチ。