(57)【要約】【課題】端押しした場合でも接点動作が安定しており、しかも、内蔵スイッチのクリック感を向上するようにしたスイッチ装置を提供する。【解決手段】操作ボタン１０の押圧操作に応じてその押圧力を反転させてスイッチ５を操作するスイッチ装置１であって、絶縁性ケース２と、プリント基板３と、プリント基板３の後面側に取付けられたスイッチ５と、操作ボタン１０を支持する操作ボタン用支持台１１と、ケース２側に設けられた支点を中心として回動しスイッチのアクチュエータ５ａを押圧操作する梃子状の可動片１５と、可動片１５と操作ボタン１０との間に配置されケース２側に設けられ支点を中心として回動して可動片１５に押圧力を加える駆動アーム２０と有する。【選択図】  図８
2006100211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、ケース内にあって前面とほぼ平行に配設された取付板と、取付板の後面側に取付けられたスイッチと、ケースの前面部内に押圧方向に移動可能に嵌め込まれた操作ボタンとを備え、操作ボタンの押圧操作に応じてその押圧力を反転させて前記スイッチを操作するスイッチ装置であって、
前記ケースの底部内に配置され、ケース側に設けられた支点を中心として回動し、前記スイッチのアクチュエータを押圧操作する梃子状の可動片と、
前記可動片と前記操作ボタンとの間に配置され、操作ボタンの押圧操作により、ケース側に設けられた支点を中心として前記可動片の回動軸と平行な軸回りに回動して、前記可動片に押圧力を加えて可動片を回動駆動させる駆動アームと、
を有することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記操作ボタンは操作ボタン用支持台によって支持され、この操作ボタン用支持台は前記ケース内に操作ボタンの押圧方向に移動可能に嵌め込まれており、操作ボタンの押圧力を、操作ボタン用支持台を介して前記駆動アームに伝達するように構成されている、請求項１記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記取付板はプリント基板であり、このプリント基板の前面側には表示器が取付けられているとともに、このプリント基板の一部はケースの外に出されている、請求項１又は２記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記ケースには、スイッチへの過負荷を防止する過負荷防止用リブが設けられており、前記可動片は剛体とされている、請求項１〜３の何れかに記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作ボタンの押圧操作に応じてその押圧力を反転させてスイッチを操作するように構成されたスイッチ装置に関し、特にその操作機構部付近の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の表示器付スイッチ装置の従来技術としては、図１０及び図１１に示すように、ケース内１００にプリント基板１０１をケース１００の前面とほぼ平行に配置してその一部をケース１００の外に出すとともに、そのプリント基板１０１の前後面に表示器１０２および内蔵スイッチ１０３を取付けた構成とし、ケース１００内の前後方向のスペースを効果的に利用し、スイッチの奥行きを小さくできるという効果を奏するものが知られている（特公平５−３６８８８号公報参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公平５−３６８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の表示器付スイッチ装置では、以下の課題が生じる。
（１）操作ボタン１０４の面積が大きくなるにつれて、端押しした時に、操作ボタン１０４の傾きの影響で、可動片１０５の部分１０５ａの操作量が小さくなり、内蔵スイッチ１０３の操作ができなくなる。また、その現象を改善するため、安易に可動片１０５の部分１０５ａをＸ方向に拡げたとしても、可動片１０５への荷重がアンバランスになり、可動片１０５が傾いてしまい、内蔵スイッチ１０３へ充分に力が伝達しないため、接点動作が不安定になり易い。
【０００５】
（２）操作ボタン１０４の操作により、内蔵スイッチ１０３の接点が反転するが、反転後も、操作ボタン１０４はある程度操作されるため、内蔵スイッチ１０３に過負荷が加わる。従って、可動片１０５に弾性を持たせて、内蔵スイッチ１０３への過負荷を軽減させているが、そのため、可動片１０５の弾性で内蔵スイッチ１０３のクリック感を吸収し、操作ボタン１０４に充分にクリック感が伝わっていない。
要約すれば、第１の課題としては、操作ボタン１０４が大きくなるにつれて、端押しした場合に、可動片１０５に安定した下方への力が加わらないため、接点動作が不安定となる。
また、第２の課題としては、内蔵スイッチ１０３に過負荷が加わると内蔵スイッチ１０３の寿命の低下を引き起こすことから、内蔵スイッチ１０３に余計な負荷が加わらないように可動片１０５に弾性を持たせている。このため、その可動片１０５の弾性が内蔵スイッチ１０３のクリック感を吸収し、操作ボタン１０４に充分なクリック感が伝達されない。
【０００６】
本発明は、上記の実情を鑑みて考え出されたものであり、その目的は、端押しした場合でも接点動作が安定しており、しかも、内蔵スイッチのクリック感を向上するようにしたスイッチ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、ケースと、ケース内にあって前面とほぼ平行に配設された取付板と、取付板の後面側に取付けられたスイッチと、ケースの前面部内に押圧方向に移動可能に嵌め込まれた操作ボタンとを備え、操作ボタンの押圧操作に応じてその押圧力を反転させて前記スイッチを操作するスイッチ装置であって、前記ケースの底部内に配置され、ケース側に設けられた支点を中心として回動し、前記スイッチのアクチュエータを押圧操作する梃子状の可動片と、前記可動片と前記操作ボタンとの間に配置され、操作ボタンの押圧操作により、ケース側に設けられ支点を中心として前記可動片の回動軸と平行な軸回りに回動して、前記可動片に押圧力を加えて可動片を回動駆動させる駆動アームと、を有することを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、操作ボタンが押圧操作されると、駆動アームが回動し、可動片に押圧力を加える。従って、操作ボタンが端押しされた場合でも、駆動アームが大きく傾かず、駆動アームの回動による可動片の操作量に影響をほとんど与えることがない。その結果、安定した接点動作が得られることになる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のスイッチ装置であって、前記操作ボタンは操作ボタン用支持台によって支持され、この操作ボタン用支持台は前記ケース内に操作ボタンの押圧方向に移動可能に嵌め込まれており、操作ボタンの押圧力を、操作ボタン用支持台を介して前記駆動アームに伝達するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記の如く、操作ボタンの押圧力を、操作ボタン用支持台を介して駆動アームに伝達するように構成することによっても、請求項１記載の発明と同様な作用・効果を奏する。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のスイッチ装置であって、前記取付板はプリント基板であり、このプリント基板の前面側には表示器が取付けられているとともに、このプリント基板の一部はケースの外に出されていることを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、表示器付スイッチ装置に適用することが可能となる。
【００１３】
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載のスイッチ装置であって、前記ケースには、スイッチへの過負荷を防止する過負荷防止用リブが設けられており、前記可動片は剛体とされていることを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、スイッチのクリック感を向上することが可能となる。なお、本願明細書において、用語「剛体」とは、可動片の厚みが０．５ｍｍ以上で縦弾性係数が１００ＧＰａ以上の場合を意味するものとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
（１）端押し時でも、駆動アームが若干傾くのみで大きく傾かない。そのため、可動片の操作量にほとんど影響を与えないため、接点動作が安定する。
【００１６】
（２）スイッチへの過負荷防止用リブを設けることで、可動片を剛体に近づけることができ、可動片がスイッチのクリック感を吸収する量を低減でき、スイッチのクリック感を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るスイッチ装置を実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態）
図１は実施の形態に係るスイッチ装置の平面図であり、図２は図１の矢視Ａ−Ａ断面図であり、図３は図１の矢視Ｂ−Ｂ断面図であり、図４は操作ボタンを取り除いた状態の平面図であり、図５は図４においてプリント基板を取り除いた状態の平面図であり、図６は図５において部分的に操作ボタン支持台を取り除いた状態の平面図であり、図７は図５の矢視Ｃ−Ｃ断面図であり、図８はスイッチ装置の分解斜視図である。本実施の形態では、本発明に係るスイッチ装置として、表示器付スイッチ装置を一例として挙げて説明する。
【００１９】
表示器付ボタンスイッチ装置１は、前面側（図２の上側）が開口した絶縁性のケース２内に、プリント基板３をケース２に前面にほぼ平行に配置して、その一部をケース２の一側部から外に出して外部接続用に供するようにしている。そして、ケース２内のプリント基板３の前面側に例えばＬＥＤ表示器等の表示器４を取り付けており、同プリント基板３の後面側に表示器４と背中合わせに例えばタクトスイッチのようなスイッチ５を取り付けてそのアクチュエータ５ａを後方側に出している。そして、表示器４およびスイッチ５は、プリント基板３に半田付けされている。
【００２０】
ケース２の前面部内には、矢印Ｘ（図２参照）のように押圧方向に移動可能に、透光性の操作ボタン１０が嵌め込まれている。この操作ボタン１０は、透明でも半透明でもよく、また着色していてもよい。この操作ボタン１０の下方には枠状の操作ボタン用支持台１１が配置されており、この操作ボタン用支持台１１よって操作ボタン１０が支持されている。この操作ボタン用支持台１１の外周面の４隅には、図８に明らかに示すように、上下方向に延びる案内溝１２が形成されており、ケース２の内周面に形成されている突起１３が案内溝１２に嵌り込んでおり、支持台１１がケース２に案内されて上下方向に移動可能となっている。従って、操作ボタン１０は、操作ボタン用支持台１１を介してケース２に対して押圧方向に移動可能に支持された構造となっている。
【００２１】
また、ケース２内の底部には、２枚の折れ曲がった梃子状の一対の可動片１５が図２の左右方向に並設されている。可動片１５の両側にはそれぞれ支持突部１５ａ，１５ｂが形成されている。支持突部１５ａと支持突部１５ｂとは、プリント基板３に平行な一直線上に位置しており、この支持突部１５ａ，１５ｂはケース２の内面に形成されている支持嵌合部２ａ，２ｂに嵌り込んでおり、従って、可動片１５は支持嵌合部２ａ，２ｂを支点（以下、支点１と称する。）として回動可能となっている。従って、可動片１５は、その長辺部１５ｃを力点とし、支持嵌合部２ａ，２ｂを支点とし、短辺側の端部１５ｄを作用点とする梃子として機能するようになっている。
【００２２】
なお、本実施の形態における可動片１５は、燐青銅から成り、厚みが約０．８ｍｍに設定されている。これにより、可動片１５は、剛体に近いものとして機能する。この結果、後述するように、クリック感を向上することができる。即ち、上記したように、従来の可動片は、燐青銅から成り、その厚みが約０．１５〜０．２０ｍｍとされ、弾性を有していたが、これに起因してクリック感が吸収されてしまい、クリック感が伝達されないという課題があった。そこで、本実施の形態では、可動片１５の厚みを約０．８ｍｍとすることにより、可動片１５を剛体に近づけ、それによりクリック感を向上するようにしている。なお、可動片１５を剛体に近づけた場合は、スイッチ５に余計な負荷が加わるおそれがあるが、それを解決するため、過負荷防止用リブ１６がケース２底面に形成された凹部４０の側壁に設けられている。この過負荷防止用リブ１６の設置位置は、アクチュエータ５ａのフルストローク押し込まれた位置に対応する位置（図９（１）の仮想線４１で示す位置）に設けてもよく、また、アクチュエータ５ａのフルストロークに許容押込量を加えた位置に対応する位置（図９（２）の仮想線４２で示す位置）に設けるようにしてもよい。
【００２３】
また、操作ボタン用支持台１１と可動片１５との間には、一対の駆動アーム２０が配置されている。この駆動アーム２０は、可動片１５の長辺部の側方に位置する一対の側部２０ａと、可動片１５の長辺部を縦方向（図２の上下方向）に跨ぎ側部２０ａ間を連結する連結部２０ｂとから構成されている。そして、側部２０ａの端部２０ａ１はケース２の内面に形成されている支持嵌合部２ｃ，２ｄに嵌り込んでいる。これにより、駆動アーム２０は、支持嵌合部２ｃ，２ｄを支点（以下、支点２と称する。）として回動可能となっている。なお、支持嵌合部２ｃ，２ｄを結ぶ駆動アーム２０の回転軸は、支持嵌合部２ａ，２ｂを結ぶ可動片１５の回転軸と平行である。また、駆動アーム２０の連結部２０ｂの両端２０Ａ（図８参照）は、操作ボタン用支持台１１の下面と当接している。
【００２４】
このような構成により、操作ボタン１０が押されると、押圧力が操作ボタン用支持台１１を介して駆動アーム２０の連結部２０ｂの両端２０Ａに伝達され、これにより、駆動アーム２０が回動して連結部が可動片１５の長辺部１５ｃを押し、これにより、梃子の原理により短辺部１５ｄが起き上がり、スイッチ５のアクチュエータ５ａを押す。即ち、操作ボタン１０の押圧操作に応じて、その押圧力を押圧方向とは逆方向に反転させてスイッチのアクチュエータ５ａを操作するようになっている。
【００２５】
次いで上記構成のスイッチ装置の動作について説明する。先ず、押ボタン１０を押圧操作すると、その押圧力が押ボタン用部支持台１１を介して駆動アーム２０の連結部２０ｂの両端２０Ａに伝達される。これにより、駆動アーム２０が支点２を中心にして回動する。そうすると、駆動アーム２０の連結部２０ｂの中央部が可動片１５の長辺部１５ｃを押す。これにより、長辺部１５ｃの広い領域に亘って押圧力が作用して、可動片１５は傾くことなく、支点１を中心にして回動する。この可動片１５の回動によって、梃子の原理により、可動片１５の短辺部１５ｄが起き上がって、スイッチ５のアクチュエータ５ａを押す。
【００２６】
次いで、可動片１５の短辺部１５ｄが過負荷防止用リブ１６に接触して、アクチュエータ５ａの押し込みが停止する。即ち、それ以上アクチュエータ５ａに負荷が作用しない。このとき、可動片１５を剛体に近くしているため、弾性の可動片１５を用いることによるスイッチ５のクリック感を吸収するという課題を解決することができる。なお、過負荷防止用リブ１６によって、スイッチ５に過負荷が作用せず、スイッチ５の寿命の低下を引き起こすことが防がれている。
【００２７】
このようにして、操作ボタン１０の押圧力を駆動アーム２０を介して可動片１５に伝達するので、操作ボタン１０を端押しした場合でも、駆動アーム２０の傾きは僅かであり、従って可動片１５に安定した垂直方向の力が加わるので、常に安定した接点動作が得られる。従って、操作ボタン１０の面積が大きくなった場合において、端押しが生じても、常に安定した接点動作が得られるスイッチ装置が実現できることになる。
【００２８】
（その他の事項）
（１）上記実施の形態では、表示器付スイッチ装置について説明したけれども、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のスイッチ装置に広く適用できる。
【００２９】
（２）上記実施の形態では、可動片１５の厚みを大きくして剛体に近づけるようにしたけれども、可動片１５の材質を縦弾性係数の大きい材質に変えるようにしてもよく、また、可動片１５の厚みと材質の両者を変えて、剛体に近づけるようにしてもよい。なお、本願明細書において、用語「剛体」とは、上記したように、可動片の厚みが０．５ｍｍ以上で縦弾性係数が１００ＧＰａ以上の場合を意味するものであり、従って、この条件に含まれる厚み及び縦弾性係数を備えた可動片１５は用いることができる。例えば、燐青銅から成る可動片１５の場合（燐青銅の縦弾性係数は１１０ＧＰａである）、その厚みが上記実施の形態では約０．８ｍｍとされたけれども、これに限定されるものではなく、０．５ｍｍ以上であればよい。また、可動片の材質を燐青銅以外とする場合には、縦弾性係数が１００ＧＰａ以上の材質を使用し、且つ、その厚みを０．５ｍｍ以上とすればよい。
【００３０】
（３）上記実施の形態では、操作ボタン１０の押圧力を、操作ボタン用支持台１１を介して駆動アーム２０に伝達するように構成されていたけれども、操作ボタン用支持台１１を省略し、操作ボタン１０の押圧力を直接的に駆動アーム２０に伝達するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、表示器付スイッチ装置等に好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施の形態に係るスイッチ装置の平面図である。
【図２】図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図３】図１の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図４】実施の形態に係るスイッチ装置において操作ボタンを取り除いた状態の平面図である。
【図５】図４においてプリント基板を取り除いた状態の平面図である。
【図６】図５において操作ボタン支持台を取り除いた状態の平面図である。
【図７】図５の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
【図８】実施の形態に係るスイッチ装置の分解斜視図である。
【図９】過負荷防止用リブの具体的な設置位置を示す図である。
【図１０】従来例の断面図である。
【図１１】従来例の内部構造を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１：スイッチ装置                      ２：ケース
３：プリント基板                      ４：表示器
５：スイッチ                        ５ａ：アクチュエータ
１０：操作ボタン                      １１：操作ボタン用支持台
１５：可動片                          １６：過負荷防止用リブ
２０：駆動アーム
【図１】
2006100211.tif 000003
【図２】
2006100211.tif 000004
【図３】
2006100211.tif 000005
【図４】
2006100211.tif 000006
【図５】
2006100211.tif 000007
【図６】
2006100211.tif 000008
【図７】
2006100211.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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